Administration von Datenbankmanagementsystemen

Seminar zur
Administration von
Datenbankmanagementsystemen
8.6.2006
Marcel Schulz
Lehrstuhl für Datenbanken und Informationssysteme
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Administration von Datenbankmanagementsystemen
Gliederung des Vortrages
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
2
Vortrag von
Marcel Schulz
Administration von Datenbankmanagementsystemen
1. Einsatzgebiete von DBSs
Beispiele:
•
Flugbuchung
•
Universitätsverwaltung
•
Banken
•
NASA
•
Fließbandproduktion
3
z.T. Unterschiedliche Anforderungen
Vortrag von
Marcel Schulz
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2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs
Verwaltung großer Datenbestände
•
Schaffen von
Auswertungsmöglichkeiten
•
Rechtevergabe
•
Konsistente Datenhaltung
•
Persistente (dauerhafte)
Datenhaltung
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Vortrag von
Marcel Schulz
Administration von Datenbankmanagementsystemen
2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs
•
Hohe Verfügbarkeit
•
Gute Performance
•
Flexibilität der Datenhaltung, Datenauswertung, Lastenverteilung
•
Mehrbenutzerzugriff
•
Datenunabhängigkeit
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Vortrag von
Marcel Schulz
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2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs
Je nach Anforderungen an DBS erfolgt Trennung zwischen:
OLAP
6
OLTP
Online Analytical Processing
Online Transaction Processing
•Komplexe Transaktionen
•Wenige parallele Benutzer
•Antwortzeiten relativ unkritisch
•Meist Lesezugriff
•Viele Transaktionen
•Viele parallele Benutzer
•Schnelle Antwortzeiten
•Lese- und Schreibzugriff
Vortrag von
Marcel Schulz
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3. Architektur eines DBS
Anfragen
USER 1
DBMS
USER 2
Datenbanksystem
USER 3
7
DB
...
Vortrag von
Marcel Schulz
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3. Architektur eines DBS
3-Schichtenmodell (ANSI/SPARC-Architektur):  Datenunabhängigkeit
Externe Ebene
Konzeptuelle Ebene
Interne Ebene
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Wie (Präsentation)?  Sichten
Was?  logisch, system-/anwendungsunabhängig
Wie?  physische Speicherung
Vortrag von
Marcel Schulz
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3. Architektur eines DBS
DB2
Datenbankserver
DBMS
Datenbank
Table Space
Datenbank
…
Container
Tabellen
Andere DBOs
Table Space
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Vortrag von
Marcel Schulz
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3. Architektur eines DBS
DB2 Architekturübersicht
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Vortrag von
Marcel Schulz
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3. Architektur eines DBS
DB2 Speichermodell
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. Aufgaben eines DBA
Aufgaben eines DBA ergeben sich aus Anforderungen und Aufgaben
der Datenbank
Zeitstrahl der Aufgaben eines DBA (Planung, Konzeption nicht betrachtet):
(BetriebssystemEinrichtung/
Konfiguration) DBMSEinrichtung/
(HardwareKonfiguration
Einrichtung)
Während des Betriebs:
•Monitoring & Tuning
•Recovery
•Data Storage Management
t
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. 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 angibt
System Managed Space (SMS) ↔ Database Managed Space (DMS)
Page: Speicherblock, definierter Größer als Speicher von Datensätzen
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Vortrag von
Marcel Schulz
Administration von Datenbankmanagementsystemen
4. Aufgaben eines DBA
Data Storage Management
Beispiel:
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. 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
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. 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
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Vortrag von
Marcel Schulz
Administration von Datenbankmanagementsystemen
4. Aufgaben eines DBA
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 (R3Recovery)
3. Fehler mit Hintergrundspeicherverlust
•
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R4-Recovery
Vortrag von
Marcel Schulz
Administration von Datenbankmanagementsystemen
4. 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
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. 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
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. Aufgaben eines DBA
Monitoring and Tuning
Systemüberwachung im laufenden Betrieb anhand von Indikatoren
und entsprechende Engstellen und Fehlerbeseitigung
iterativ
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Vortrag von
Marcel Schulz
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4. 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
•
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Explain Facility
Vortrag von
Marcel Schulz
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5. Lösungsansätze
Autonomic Computing
•
•
•
•
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Self-configure
Self-heal
Self-optimize
Self-protect
Vortrag von
Marcel Schulz
Administration von Datenbankmanagementsystemen
Literatur
•
http://www.herber-consulting.de/html/db2/Logging-Backup.html
•
http://www.kde.cs.unikassel.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://wwwdb.stanford.edu/infoseminar/Archive/WinterY2005/lohman.pdf
•
http://www.db2mag.com/
http://www128.ibm.com/developerworks/views/db2/libraryview.jsp?type_by=Arti
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Vortrag von
Marcel Schulz