2 ные сведения о SQL Server 200 Глава 1

Занятие 3. Основные сведения об архитектуре реляционной СУБД

SQL Server 2000 хранит информацию в базах данных. На физическом уровне БД состоит из двух или более файлов, размешенных на одном или нескольких дисках. Такая структура БД видна только администраторам БД, пользователи видят БД как единое целое. Как правило, выбор оптимального способа физической организации БД, в частности размещения на дисках файлов, из которых состоит БД, входит в обязанности администратора БД. Подробнее об этом - в главе 6.

На логическом уровне БД состоит из видимых для пользователя компонентов - таблиц, представлений (views) и хранимых процедур (stored procedures). Логической оптимизацией БД, например лением структуры таблиц и индексов, занимаются разработчики БД. Вопросы логической оптимизации БД выходят за рамки этой книги; они подробно рассмотрены в книге Ребекки М. Райордан (Rebecca М. Raior-dan) Основы реляционных СУБД ( Русская Редакция , М - 2001 г).

Изучив материал этого занятия, вы сможете: неречислить системные БД SQL Server 2000;

рассказать о физической и логической архитектуре БД SQL Server 2000. Продолжительность занятия - около 15 минут

Системные и пользовательские базы данных

При установке одного экземпляра SQL Server 2000 на компьютер создаются четыре системные БД. Они и их функции перечислены в табл. 1-6.

Табл. 1-6. Системные базы данных SQL Server 2000

Системная БД Описание

master Содержит системную рмаиин; SQL Server 2000, в том числе

сведения обо всех других БД, об учетных записях и конфигурационных параметрах

tempdb Содержит вс ьныс таблицы и хранимые процедуры, создаваемые

пользователями, а также рабочие таблицы, использующиеся ядром СУБД

model Служит шаблоном для создания новых БД

msdb Здесь служба SQL Server Agent хранит сведения об оповешениях

и операторах, а также расписания выполнения заданий

Кром того, у каждого влйнного экземпляра SQL Server 2000 имеется одна или несколько пользовательских БД. Вместе с SQL Server 2000 поставляются пользовательские БД pubs и предназначенные для обучения работе с SQL Server 2000. При достаточных системных ресурсах каждый установленный экземпляр SQL Server 2000 поддерживает одновременную работу нескольких тысяч пользователей со многими БД (рис. 1-5).

Shwct computer

Рис. 1-5. SQL Server работает со множеством пользовательских БД

Физическая структура базы данных

Каждая БД включает в себя по крайней мере один файл данных (data file) и один файл журнала транзакций (transaction log lii. I. Несколько БД не могут одновременно использовать эти файлы. Для оптимизации производительности и повышения отказоустойчивости файлы данных и файлы журнала, как правило, размещают на разных

дисках (используется несколько дисков). Для размещения файлов данных и файлов

журнала часто применяется RAID-массив.

Экстенты и страниц!

Для физического размещения данных и индексов SQL Server 2000 резервирует дисковое пространство, занятое файлом данных, отдельными блоками размером 64 кб, Такие блоки называются экстентами (extents). Каждый экстент состоит из восьми последовательно расположенных страниц объемом по 8 кб каждая. Экстенты бывают двух типов: однородные (uniform extents), принадлежащие одному объекту, и смешанные (mixed extents), которые могут принадлежать не более чем восьми различным объектам. Страница - это минимальный объем дискового пространства, выделяемого SQL

Server 2000 для хранения данных. Одна страница занимает 8 кб. Как правило, хранятся в виде размещаемых по несколько штук на одной странице. Каждая

строка может содержать данные объемом не более 8 060 байт. Порядок размещения

данных зависит от того, определен ли на таблице кластерный индекс. Данные могут размещаться упорядоченно, на основании значений ключа кластерного индекса (таким ключом, например, может служить почтовый индекс), или неупорядоченно, если кластерный индекс отсутствует. В начале каждой страницы размешается заголовок, занимающий 96 байт. В нем хранится системная информация, например объем свободного пространства на данной странице.

Файлы журнала транзакций

Журнал юакдий размещается в одном или нескольких физических файлах

фай-

лах данных. Журнал транзакций содержит серии записей о транзакциях. Для повышения производительности и обеспечения избыточности данных журнал транзакций и файлы данных, как правило, размешаются на разных дисках. Для дисков, на которых размещаются файлы журнала, используется (mirroring) RAID.

Логическая структура базы данных

Данные, хранимые на SQL Server 2000, структурируются таким образом, что они принадлежат одному ил тальким объектам БД. Объекты БД отображаются по-яьзова-

Основные сведения о SQL Seer 2000

Глава 1

телям, подключившимся к БД. В табл. 1-7 перечислены объекты БД и кратко описаны их функции.

Тибл. 1-7. Объекты БД SQL Server 2000

Объект БД

Описание

Таблица

Представление

Индекс

Ключ

Па1ьзовател1зСкие

данные

Хранимые процедуры

Ограничения

Значения

по умолчанию

Триггеры

Пользовательские функции

Как правило, таблица состоит из строк лбцов данных в формате, схоже ч с электронной таблицей. Каждая строка таблицы представляет уникальную запись, каждый столбец - отдельное поле этой записи. Тип данных указывает, данные какого типа могут храниться в столбце

Представление содержит только некоторые из записей или столбцов, имеющихся в таблице, либо объединяет данные из разных таблиц, представляя их пользователю как одну таблицу. В представлении

могут также объединяться несколько столбцов таблицы

Индекс - это структура, связанная с таблицей или представлением и повышающая скорость выборки записей из таблицы. Индексы в таблице могут быть кластерными или При наличии

кластерного индекса данные таблицы физически упорядочиваются на основании значений ключа индекса

Ключ - это столбец или несколько столбцов, позволяющих

уникально идентифицировать запись (первичный ключ), определяющих связь между двумя таблицами ключ) или

используемых для построения индекса

Задаются пользователями. Этот тип данных определен на одном из встроенных п; данных SQL Server 2000. Пользовательский тип данных позволяет сделать структуру таблиц более ясной для программистов; кроме toi-o, он гарантирует, что столбцы, которые содержат схожие классы данных, имеют один и тот же базовый тип

Хранимая процедура представляет собой набор операторов Transact-SQL, скомпилированных в один план выполнения. Процедуры используются для оптимизации производительности и регулирования прав доступа

Ограничения определяют правила, задающие допустимые значения для величин, хранящихся в полях Ограничения являются

стандартным поддержки целостности данных

Значения по умолчанию определяют, какие значения будут подставлены в поле текущей записи в данном столбце, если при вводе данных значение в этом поле будет пропущено

Триггеры - это особый вид хранимых процедур, автоматически выполняемые upt исполнении оператора UPDATE, INSERT или DELETE над данными таблицы или представления

Пользовательские функции - это программы, состоящие из одной

или нескольких функций, включающих в себя операторы Transact-SQL. Функции применяются для инкапсуляции кода с целью повторного его использования. Функция не может иметь

более 1 024 входных параметров. Пользовательские функции можно

использовать вместо представлений и хранимых процедур