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Seminar zur
Administration von Datenbankmanagementsystemen
8.6.2006Marcel Schulz
Lehrstuhl für Datenbanken und InformationssystemeFriedrich-Schiller-Universität Jena
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Administration von Datenbankmanagementsystemen
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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Vortrag vonMarcel Schulz
Beispiele:
• Flugbuchung
• Universitätsverwaltung
• Banken
• NASA
• Fließbandproduktion
1. Einsatzgebiete von DBSs
z.T. Unterschiedliche Anforderungen
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Administration von Datenbankmanagementsystemen
Vortrag vonMarcel Schulz
Verwaltung großer Datenbestände
• Schaffen von Auswertungsmöglichkeiten
• Rechtevergabe
• Konsistente Datenhaltung
• Persistente (dauerhafte) Datenhaltung
2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs
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Vortrag vonMarcel Schulz
2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs
• Hohe Verfügbarkeit
• Gute Performance
• Flexibilität der Datenhaltung, Datenauswertung, Lastenverteilung
• Mehrbenutzerzugriff
• Datenunabhängigkeit
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Vortrag vonMarcel Schulz
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
2. Aufgaben und Anforderungen an DBSs
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Vortrag vonMarcel Schulz
DB
DBMS
USER 1
USER 2
USER 3
Datenbanksystem
Anfragen
3. Architektur eines DBS
...
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Vortrag vonMarcel Schulz
3. Architektur eines DBS
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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Vortrag vonMarcel Schulz
DBMS
DB2Datenbankserver
Datenbank
Table Space
Container
Tabellen
Andere DBOs
Table Space
Datenbank
…
3. Architektur eines DBS
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Vortrag vonMarcel Schulz
3. Architektur eines DBS
DB2 Architekturübersicht
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Vortrag vonMarcel Schulz
3. Architektur eines DBS
DB2 Speichermodell
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Vortrag vonMarcel Schulz
4. Aufgaben eines DBA
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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Vortrag vonMarcel Schulz
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 angibtSystem Managed Space (SMS) ↔ Database Managed Space (DMS)
Page: Speicherblock, definierter Größer als Speicher von Datensätzen
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Data Storage Management
Beispiel:
4. Aufgaben eines DBA
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Vortrag vonMarcel Schulz
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 vonMarcel Schulz
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 vonMarcel Schulz
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 (R3-Recovery)
3. Fehler mit Hintergrundspeicherverlust
• R4-Recovery
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Vortrag vonMarcel Schulz
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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Administration von Datenbankmanagementsystemen
Vortrag vonMarcel Schulz
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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Administration von Datenbankmanagementsystemen
Vortrag vonMarcel Schulz
4. Aufgaben eines DBA
Monitoring and Tuning
Systemüberwachung im laufenden Betrieb anhand von Indikatoren und entsprechende Engstellen und Fehlerbeseitigung
iterativ
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Administration von Datenbankmanagementsystemen
Vortrag vonMarcel Schulz
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
• Explain Facility
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Administration von Datenbankmanagementsystemen
Vortrag vonMarcel Schulz
5. Lösungsansätze
Autonomic Computing
• Self-configure • Self-heal • Self-optimize • Self-protect
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Administration von Datenbankmanagementsystemen
Vortrag vonMarcel Schulz
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