Обзор Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server 2000 – это реляционная система управления базой данных (СУБД). В реляционных базах данных данные хранятся в таблицах. Взаимосвязанные данные могут группироваться в таблицы, кроме того, могут быть установлены также и взаимоотношения между таблицами. Отсюда и произошло название реляционные – от английского слова relational (родственный, связанный отношениями, взаимозависимый). Пользователи получают доступ к данным на сервере через приложения, а администраторы, выполняя задачи конфигурирования, администрирования и поддержки базы данных, производят непосредственный доступ к серверу. SQL Server является масштабируемой базой данных, это значит, что она может хранить значительные объемы данных и поддерживать работу многих пользователей, осуществляющих одновременный доступ к базе данных.

СУБД SQL Server появилась в 1989 году и с тех пор значительно изменилась. Огромные изменения претерпели масштабируемость продукта, его целостность, удобство администрирования, производительность и функциональные возможности. В данной лекции мы рассмотрим два типа окружений, в которых можно использовать SQL Server. Затем мы рассмотрим новые функциональные возможности и улучшения, имеющиеся в SQL Server 2000.

Системы SQL Server

Система SQL Server может быть реализована либо как клиент-серверная система, либо как автономная "настольная" система. Тип проектируемой вами системы зависит от количества пользователей, которые должны одновременно осуществлять доступ к базе данных, и от характера работ, которые должны выполняться. В этом разделе мы рассмотрим оба типа систем SQL Server.

Клиент-серверная система SQL Server

Клиент-серверная система SQL Server может иметь двухзвенную установку (two-tier setup) либо трехзвенную установку (three-tier setup). Независимо от варианта установки, программное обеспечение и базы данных SQL Server размещаются на центральном компьютере, который называется сервер базы данных (database server). Пользователи работают на отдельных компьютерах, которые называются клиенты (clients). Доступ пользователей к серверу базы данных производится при помощи приложений с их компьютеров-клиентов (в двухзвенных системах) либо при помощи приложений, выполняющихся на специально предназначенном для этой цели компьютере, который называется сервер приложений (application server) (в трехзвенных системах).

В частности, в двухзвенных системах клиенты исполняют приложения, осуществляющие доступ к серверу базы данных непосредственно через сеть. Таким образом, компьютеры-клиенты исполняют программный код, соответствующий нуждам предприятия, и код, отображающий для пользователя результаты доступа к базе данных. Такие клиенты называются толстыми (thick client), потому что они выполняют два вида работы (cм. рис. 1.1).Двухзвенная установка полезна при относительно небольшом количестве пользователей, потому что для соединения с каждым из пользователей расходуются системные ресурсы, такие как память и блокировки (locks). Чем больше будет количество соединений с пользователями, тем хуже будет производительность системы, из-за соперничества за ресурсы. В этих условиях вас может заинтересовать применение трехзвенной системы.

Рис. 1.1. Двухзвенная клиент-серверная система

Как уже говорилось ранее, в трехзвенной установке имеется третий компьютер, который называется сервер приложений. В системах этого типа в задачи компьютеров-клиентов входит лишь исполнение программного кода по вызову функций с сервера приложений и отображение результатов доступа. Такие клиенты называются тонкими (thin client). Cервер приложений исполняет приложения, которые выполняют задачи, требующиеся для нужд предприятия, эти приложения являются многопотоковыми (multithreaded), благодаря чему с ними могут работать много пользователей одновременно. Cервер приложений соединяется с сервером базы данных, осуществляет доступ к данным и возвращает результаты клиенту (см. рис. 1.2).

Достоинством трехзвенной системы является то, что можно позволить серверу приложений организовывать все клиентские соединения с сервером базы данных, вместо того, чтобы разрешить каждому клиенту самостоятельно устанавливать соединения (такая самостоятельность может привести к нерациональному использованию ресурсов сервера базы данных). Этот подход называется организация пула соединений (connection pooling), при этом предполагается, что запросы клиентов помещаются в пул (или, говоря точно, в очередь, queue), в котором они будут дожидаться ближайшего доступного соединения. Сразу же по освобождении соединения, оно может использоваться для нужд следующего запроса из очереди. Организация пулов соединений позволяет в некоторой степени регулировать объем работы, выполняемой сервером базы данных, конфигурируя количество соединений, имеющихся в пуле и, следовательно, количество соединений, доступных для выполнения задач пользователей. (Количество соединений можно конфигурировать программно.) Так можно избавиться от потребности в большом количестве пользовательских соединений, способных быстро израсходовать ресурсы и замедлить скорость работы. Организация пулов соединений может быть реализована при помощи Internet Information Server (продукта фирмы Microsoft) и программного обеспечения для организации пулов соединений, вроде COM+, являющегося службой компонент, поставляемой вместе с операционной системой Microsoft Windows 2000. Мы не станем углубляться в подробности использования этих продуктов, поскольку программирование приложений выходит за рамки нашего курса.

Для некоторых корпоративных систем и веб-сайтов требуется большая производительность, чем способен обеспечить один сервер. SQL Server 2000 обладает способностью разделять таблицы по нескольким серверам, благодаря чему можно распределить нагрузку по обработке данных. Более подробно об этом написано в разделе "Распределенные расчлененные представления" далее в данной лекции.

Рис. 1.2. Трехзвенная клиент-серверная система

Настольная система

SQL Server может использоваться также и как автономный (stand-alone) сервер базы данных, работающий на настольном или на портативном компьютере. Мы будем называть такие конфигурации настольными системами (desktop system). В них клиентские приложения исполняются на том же компьютере, на котором хранится программное обеспечение, реализующее механизм работы SQL Server и базы данных. В данной системе применяется только один компьютер, поэтому не устанавливаются никакие сетевые соединения от клиента к серверу – клиент устанавливает локальное соединение со своей локальной установкой SQL Server.

Настольные системы полезны при доступе к базе данных лишь одного пользователя или при небольшом числе пользователей, работающих с базой данных совместно (не одновременно). Настольные системы можно применять, например, в небольшом магазине, в котором имеется только один компьютер, а база(ы) данных – небольшая(ие).