Einsatzgebiete von DBSs Aufgaben und Anforderungen an DBSs Architektur einer DBS

1. Seminar zurAdministration von Datenbankmanagementsystemen8.6.2006Marcel SchulzLehrstuhl für Datenbanken und InformationssystemeFriedrich-Schiller-Universität Jena

2. Gliederung des Vortrages • Einsatzgebiete von DBSs • Aufgaben und Anforderungen an DBSs • Architektur einer DBS • Aufgaben eines DBA • Data Storage Management • Maintaining Data • Database Recovery • Monitoring and Tuning • Lösungsansätze

3. Einsatzgebiete von DBSs • Beispiele: • Flugbuchung • Universitätsverwaltung • Banken • NASA • Fließbandproduktion z.T. Unterschiedliche Anforderungen

4. Aufgaben und Anforderungen an DBSs • Verwaltung großer Datenbestände • Schaffen von Auswertungsmöglichkeiten • Rechtevergabe • Konsistente Datenhaltung • Persistente (dauerhafte) Datenhaltung

5. Aufgaben und Anforderungen an DBSs • Hohe Verfügbarkeit • Gute Performance • Flexibilität der Datenhaltung, Datenauswertung, Lastenverteilung • Mehrbenutzerzugriff • Datenunabhängigkeit

6. Aufgaben und Anforderungen an DBSs • Je nach Anforderungen an DBS erfolgt Trennung zwischen: OLAP OLTP • Online Transaction Processing • Viele Transaktionen • Viele parallele Benutzer • Schnelle Antwortzeiten • Lese- und Schreibzugriff • Online Analytical Processing • Komplexe Transaktionen • Wenige parallele Benutzer • Antwortzeiten relativ unkritisch • Meist Lesezugriff

7. Architektur eines DBS Anfragen USER 1 DBMS USER 2 Datenbanksystem DB USER 3 ...

8. Architektur eines DBS 3-Schichtenmodell (ANSI/SPARC-Architektur):  Datenunabhängigkeit Externe Ebene Wie (Präsentation)?  Sichten Konzeptuelle Ebene Was?  logisch, system-/anwendungs-unabhängig Interne Ebene Wie?  physische Speicherung

9. Architektur eines DBS DB2 Datenbankserver DBMS Datenbank Datenbank … Table Space Container Tabellen Andere DBOs Table Space

10. Architektur eines DBS DB2 Architekturübersicht

11. Architektur eines DBS DB2 Speichermodell

12. Aufgaben eines DBA Aufgaben eines DBA ergeben sich aus Anforderungen und Aufgaben der Datenbank Zeitstrahl der Aufgaben eines DBA (Planung, Konzeption nicht betrachtet): (Betriebssystem- Einrichtung/ Konfiguration) • Während des Betriebs: • Monitoring & Tuning • Recovery • Data Storage Management DBMS- Einrichtung/ Konfiguration (Hardware- Einrichtung) t

13. Aufgaben eines DBA • 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

14. Aufgaben eines DBA • Data Storage Management Beispiel:

15. Aufgaben eines DBA • Maintaining Data • Beschäftigt sich mit der Datenextrahierung-/import sowie dem Erfassen von statistischen Daten und der physischen Datenspeicherungsoptimierung • Befehle der Datenbewegung: • Export • Import • Load

16. Aufgaben eines DBA • Maintaining Data RUNSTATS: Aktualisierung der Statistiken REORGCHK: Überprüft die Notwendigkeit einer Reorganisation von Indizes und/oder Tabellen REORG: Reorganisiert die Indizes und/oder Tabellen

17. Aufgaben eines DBA • Database Recovery (anhand von DB2) • Fehlerklassifikation: • Lokaler Fehler in einer noch nicht geschriebenen Transaktion • Wirkung muss zurück gesetzt werden (R1 Recovery) • Fehler mit Hauptspeicherverlust • Abgeschlossene TAs müssen erhalten bleiben (R2 Recovery) • Noch nicht abgeschlossene TAs müssen zurückgesetzt werden (R3-Recovery) • Fehler mit Hintergrundspeicherverlust • R4-Recovery

18. Aufgaben eines DBA • Database Recovery (anhand von DB2) • 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

19. Aufgaben eines DBA • Database Recovery (anhand von DB2) • Wichtige Recovery Kommandos: • Backup: erstellt Datenbankkopie • Restore: stellt Datenbank mittels Datenbankkopie wieder her • Rollforward: wiederherstellen der Datenbank zu beliebigen Zeitpunkt

20. Aufgaben eines DBA • Monitoring and Tuning Systemüberwachung im laufenden Betrieb anhand von Indikatoren und entsprechende Engstellen und Fehlerbeseitigung iterativ

21. Aufgaben eines DBA • 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

22. Lösungsansätze • Autonomic Computing • Self-configure • Self-heal • Self-optimize • Self-protect

23. 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