Einsatzgebiete von DBSs Aufgaben und Anforderungen an DBSs Architektur einer DBS

Seminar zur

Administration von Datenbankmanagementsystemen

8.6.2006Marcel Schulz

Lehrstuhl für Datenbanken und InformationssystemeFriedrich-Schiller-Universität Jena

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Vortrag vonMarcel Schulz

1. Einsatzgebiete von DBSs

2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs

3. Architektur einer DBS

4. Aufgaben eines DBA

• Data Storage Management

• Maintaining Data

• Database Recovery

• Monitoring and Tuning

5. Lösungsansätze

Gliederung des Vortrages

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Beispiele:

• Flugbuchung

• Universitätsverwaltung

• Banken

• NASA

• Fließbandproduktion

1. Einsatzgebiete von DBSs

z.T. Unterschiedliche Anforderungen

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Verwaltung großer Datenbestände

• Schaffen von Auswertungsmöglichkeiten

• Rechtevergabe

• Konsistente Datenhaltung

• Persistente (dauerhafte) Datenhaltung


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• Hohe Verfügbarkeit

• Gute Performance

• Flexibilität der Datenhaltung, Datenauswertung, Lastenverteilung

• Mehrbenutzerzugriff

• Datenunabhängigkeit

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Je nach Anforderungen an DBS erfolgt Trennung zwischen:

OLAP OLTP

Online Analytical Processing

•Komplexe Transaktionen•Wenige parallele Benutzer•Antwortzeiten relativ unkritisch•Meist Lesezugriff

Online Transaction Processing

•Viele Transaktionen•Viele parallele Benutzer•Schnelle Antwortzeiten•Lese- und Schreibzugriff


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DB

DBMS

USER 1

USER 2

USER 3

Datenbanksystem

Anfragen

3. Architektur eines DBS

...

8




Externe Ebene

3-Schichtenmodell (ANSI/SPARC-Architektur): Datenunabhängigkeit

Konzeptuelle Ebene

Interne Ebene Wie? physische Speicherung

Was? logisch, system-/anwendungs-unabhängig

Wie (Präsentation)? Sichten

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DBMS

DB2Datenbankserver

Datenbank

Table Space

Container

Tabellen

Andere DBOs

Table Space

Datenbank

…


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DB2 Architekturübersicht

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DB2 Speichermodell

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Aufgaben eines DBA ergeben sich aus Anforderungen und Aufgaben der Datenbank

t

Zeitstrahl der Aufgaben eines DBA (Planung, Konzeption nicht betrachtet):

(Hardware-Einrichtung)

(Betriebssystem-Einrichtung/Konfiguration) DBMS-

Einrichtung/Konfiguration

Während des Betriebs:•Monitoring & Tuning•Recovery•Data Storage Management

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Data Storage Management

Bufferpool: Cache zwischen der Datenbank und den Anwendungsprogrammen, bestehend aus Pages dient der Performance

Container: physische Speicherobjekte, wie Dateien, Ordner oder Festplatten

Tabellen: Datenspeicher

Table Space: Schicht zwischen DB und Container, die den physischen Speicherort der Daten, wie Tabellen, Indizes oder Container angibtSystem Managed Space (SMS) ↔ Database Managed Space (DMS)

Page: Speicherblock, definierter Größer als Speicher von Datensätzen

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Data Storage Management

Beispiel:


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Maintaining Data

Beschäftigt sich mit der Datenextrahierung-/import sowie dem Erfassen von statistischen Daten und der physischen Datenspeicherungsoptimierung

Befehle der Datenbewegung:

• Export

• Import

• Load

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Maintaining Data

RUNSTATS: Aktualisierung der Statistiken

REORGCHK: Überprüft die Notwendigkeit einer Reorganisation von Indizes und/oder Tabellen

REORG: Reorganisiert die Indizes und/oder Tabellen

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Database Recovery (anhand von DB2)

Fehlerklassifikation:

1. Lokaler Fehler in einer noch nicht geschriebenen Transaktion

• Wirkung muss zurück gesetzt werden (R1 Recovery)

2. Fehler mit Hauptspeicherverlust

• Abgeschlossene TAs müssen erhalten bleiben (R2 Recovery)

• Noch nicht abgeschlossene TAs müssen zurückgesetzt werden (R3-Recovery)

3. Fehler mit Hintergrundspeicherverlust

• R4-Recovery

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Verschiedene Konzepte zur Wiederherstellung von Datenbank(teilen):

• Crash Recovery: Verhindern von inkonsistenter Datenspeicherung durch unvollständige Units of Work

• Version Recovery: Zurücksetzen der kompletten Datenbank auf einen früheren Zeitpunkt des Datenbankbackups

• Roll-forward Recovery: Erweiterung der Version Recovery zusammen mit Log-Files Wiederherstellung der Datenbank bzw. Datenbanktabellen zu beliebigem Zeitpunkt

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Wichtige Recovery Kommandos:

• Backup: erstellt Datenbankkopie

• Restore: stellt Datenbank mittels Datenbankkopie wieder her

• Rollforward: wiederherstellen der Datenbank zu beliebigen Zeitpunkt

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Monitoring and Tuning

Systemüberwachung im laufenden Betrieb anhand von Indikatoren und entsprechende Engstellen und Fehlerbeseitigung

iterativ

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Monitoring and Tuning

IBM-Lösungen zum Monitoring:

• Health Center: Dient der Überwachung des Gesundheitszustandes des DBMS und der Datenbank anhand von Indikatorenschwellenwerten Benachrichtigung des DBA, kein Tuning oder Fehlerbehebung

• Database Monitoring

• Snapshot: Zeitpunktbezogene Ressourcennutzungüberwachung

• Event Monitor: Überwachung der gerade laufenden Aktivitäten über längeren Zeitrahmen

• SQL-Monitoring

• Explain Facility

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5. Lösungsansätze

Autonomic Computing

• Self-configure • Self-heal • Self-optimize • Self-protect

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Literatur

• http://www.herber-consulting.de/html/db2/Logging-Backup.html

• http://www.kde.cs.uni-kassel.de/lehre/ss2004/datenbanken/folien/4Folie_Kapitel10.pdf

• http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/db2luw/v8//index.jsp

• http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/SG247068.html

• http://www-db.stanford.edu/infoseminar/Archive/WinterY2005/lohman.pdf

• http://www.db2mag.com/http://www-128.ibm.com/developerworks/views/db2/libraryview.jsp?type_by=Arti

http://www.herber-consulting.de/html/db2/Logging-Backup.html

http://www.kde.cs.uni-kassel.de/lehre/ss2004/datenbanken/folien/4Folie_Kapitel10.pdf

http://www.kde.cs.uni-kassel.de/lehre/ss2004/datenbanken/folien/4Folie_Kapitel10.pdf

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