Adatbázis rendszerek III - IIT - Általános Informatikai · Web viewCREATE BITMAP INDEX inev ON tabla(mezo,,) paraméterek; index terület kézi lefoglalása: ALTER INDEX inev ALLOCATE

Adatbázis rendszerek III

Jegyzet

Készítette: dr. Kovács LászlóMiskolci Egyetem

Általános Informatikai Tanszék

1

1. témakörAz Oracle adatbázis szerkezete

Az adatbázis fizikai szerkezete:

állományok- adatállományok (táblák, indexek, objektumok,…)

csak egy táblatérhez tartozhatnormál és vezérlő, metaadatok

- napló állományelvégzett tevékenységek listája

- vezérlő adatok (leíró adatok az adatbázis elemiről ,eléréséről)

- paraméter állományok (működési, futási paraméterek,…)

- jelszó állomány(user név, jelszó)

- mentési állományok

Az adatbázis logikai szerkezete:

egy adatbázis több táblatérből állhat (tablespace)legnagyobb tárolási egység (azonosító neve van)logikailag összetartozó adatelemeket tartalmazegy vagy több állományból állhat, de egy állomány csak egy tablespace részeÁllapota lehet: on-line vagy off-line (kivéve a SYSTEM tablespace)illetve: read-write vagy read-only

egy táblatér több szegmensből állhatazonos tárolási szerkezetű adatok tárolásakülönböző típusai vannak (a tárolt objektum jellegétől függően)szegmenstípusok:- tábla (nem clusterezett)- cluster tábla- tábla partíció (a particionált tábla esetén minden partíció egy önálló

szegmens saját tárolási paraméterekkel)- beágyazott tábla (az N1NF táblák esetén egy mező lehet egy tábla,

minden ilyen beágyazott tábla külön szegmens)- LOB (nagy objektum), a LOB értékek külön szegmensben

helyezkednek el, a tábla csak egy pointert tartalmaz- LOB index, a LOB adatok gyors eléréséhez- index (normál)- index partíció (particionált index esetén)- index szervezett tábla (IOT), az adatok az index struktúrában, a

kulcs mellett foglalnak helyet, nincs szükség alaptáblára. - index szervezett tábla túlcsordulási szegmens, az alapterületen

túlcsorduló, hosszú rekordok tárolása

2

- rollback szegmens- temporary szegmens

a részeredmények tárolása (rendezés):ORDER BYCREATE INDEXGROUP BYUNION, INTERSECT, MINUS

- cache szegmens (adatszótárak, paraméterek)

egy szegmens több kiterjesztésből áll (extent)több, egymásután folyamatosan elhelyezkedő blokk együttesefolytonos tárterületallokációs egységtúl sok extent fregmentációt jelentmegadható a maximális darabszámaa megkapott extent nem kerül vissza automatikusan a rendszerhez

szegmensek és objektum típusok:table adatszegmensconstraint adatszótárindex index szegmensindex cluster adatszegmenshash cluster adatszegmensview adatszótársequence adatszótársynonym adatszótárdatabase link adatszótárprocedure adatszótárfunction adatszótártrigger adatszótársnapshot adatszegmenssnapshot log adatszegmens

egy szegmens több blokkból állhategy blokk az adatok IO, olvasási, írási egységerendszerint nagyobb, mint a lemez blokktöbb objektum adatait is tárolhatja egy blokkblokk szerkezete:- header (szegmens típusa)- table directory- row directory- free space- row data

egy blokk több rekordot is tartalmazhategy rekord szerkezete:- row header (oszlopok száma, láncolás)- row data:

- mező hossza majd

3

- a mező értéke

ROWID : rekord helyének azonosítója, közvetett pointerekiterjesztett ROWID alakja:

objektumkód:állománykód:blokk-kód:rekord-azonosító18 karakter hosszú (5:3:5:3)

SELECT ROWID FROM tabla …..UPDATE tabla … WHERE ROWID = ….

a ROWID tárolódik az indexben is

Blokk paraméterek:

PCTFREE : blokk területének hány százaléka maradjon üresenmódosításkor megnőhetnek a rekordok helyigényeinem szerencsés a rekordokat több blokkra szétosztaniide kerülhetnek a fellépő új adatelemekmérete a tábla dinamikájának jellegétől függtúl nagy : sok felesleges helytúl kicsi : sok töredezett, túlcsordult rekord

PCTUSED : a blokk területének hány százalékának betöltése esetén tekinthető a blokk foglaltnak (nem vihető fel új rekord)nem célszerű kis szabad hely esetén még a szabad blokkok listáján tárolni, mert sok lesz a sikertelen próbálkozástúl kicsi: sok felesleges helytúl nagy : sok felesleges beszúrási próbálkozás

INITRANS : a blokkot párhuzamosan kezelhető tranzakciók kezdeti számaa header-ben a tranzakció leíró rész méretét is megszabja

MAXTRANS : a blokkot párhuzamosan kezelhető tranzakciók maximális számaa header-ben a tranzakció leíró rész méretét is megszabja

Szegmensek tárolási paraméterei:

a szegmens első blokkja nem tartalmaz normál adatokat

INITIAL : az első extent méretét adja megadatblokk egységekben adjuk megtúl nagy : felesleges hely maradhattál kicsi : gyakori extent allokáció, töredezettség

NEXT : a későbbi extent-ek méretének kiszámításánál alapul szolgáló méret

PCTICREASE : a soron következő extent méretének százalékos növekedése az előző extent-hez viszonyítva

4

aktuális extent méretét megadó összefüggés:meret = NEXT * (1 + 0.01 * PCTINCREASE) n-2

célszerű 0-ra állítani

MINEXTENTS : kezdetben lefoglalandó extent-ek darabszáma

MAXEXTENT: extent-ek maximális száma

Adatok optimáliselrendezése (OFA elvek)

OFA : Optimal Flexible Architecture

alapszabályok:- áttekinthető, rugalmas könyvtár struktúra- különböző viselkedésű objektumok külön szegmensbe- adatok több eszközre való szétosztása

adat szétosztási minta:

D1: exe állományok control file

redo logSYSTEM tablespace

D2: data fileTEMPORARY datacontrol file

D3: index datacontrol file

D4: rolback szegmensexport files

D5: archive log files

Oracle folyamatok struktúrája

Folyamatok, programok típusai:

- felhasználói folyamata felhasználó alkalmazása, az SQL kérést elküldő

- Oracle server folyamata felhasználó kérést feldolgozó

- Oracle instance, background folyamatokaz általános, közös adatbázis feldolgozó műveletek

A folyamatok kapcsolódási struktúrái:

- kombinált felhasználó / server folyamategy program végzi az el felhasználói interface és SQL feldolgozást

5

- dedikált serverminden felhasználóhoz tartozik egy saját Oracle server processz

- többszálú szerver (MTS)egy Oracle server processz többfelhasználói programot is kiszolgál

- párhuzamos server (OPS)több csomóponton fut egy –egy instance egy közös adatbázis keretében

A felhasználói és server folyamatok rendszerint hálózati szoftveren keresztül kapcsolódnak

ORANET, SQLNETkülön kliens és szerver oldali komponens létezikverzió függő megoldásoklehet lokális és hálózati (központi) név feloldás is

A server folyamat jellemzéseélete a felhasználói folyamatokhoz kapcsolódik az SQL utasítások feldolgozását végzimunkaterülete az PGA

A PGA (Program Global Area) jellemzéseosztott memória területelemei:

- rendezési területaz SQL végrehajtáshoz szükséges rendezéseket, segéd számításokat végzi itt el

- session leíróa felhasználói munkakörnyezet paramétereit tárolja

- kurzor területaz SQL utasítások adati, műveleti fái

- verem területegyéb adatok tárolása

kurzor: egy SQL feldolgozó kontextus

Az instance folyamat jellemzésea közös adatkezelési funkciókat végzi elmunkaterülete az SGAaz SGA és adatbázis adatkapcsolatát a háttérfolyamatokon keresztül végzi

Az SGA jellemzése:osztott memória területelemei:

- shared poolSQL utasítások nyilvántartásaadatszótás és kuror adatokat tárol

- data bufferfeldolgozás alatt álló adatelemek

6

a blokkok kezelésének alapja az LRU ütemezés- redo log area

elvégzett műveletek naplója- rollback area

induló adatállapotok értékei

A háttér processzek típusai:

- DBWRa módosult adatelemek írja vissza az adatbázisbaaszinkron visszaíráscheckpoint : visszaírás indítása

- LGWRa napló terület kiírása a napló állománybaszinkron a COMMIT-tal

- SMONinstance állapot figyelésehelyreállítás indítása szükség esetén

- PMONserver folyamtok figyeléseerőforrás felszabadítás szükség esetén

- ARCHmódosult adatok másolatainak elkészítésenaplót is másol

- CKPTcheckpoint esetén elvégzi az adatbázis elemek adminisztrálását

- RECOosztott tranzakciók esetén elvégzi a távoli folyamatok lezárás vezérlését

- LOCKosztott használatú adatbázisoknál a zárolások vezérlését végzi

- SNPsnapshot-ok frissítését végzi

7

2. témakörAdatbázis létrehozás, paraméterek

csak DBA végezheti el

- INTERNAL: speciális DBA felhasználó

adatbázis létrehozás:CREATE DATABASE anev

LOGFILE filenev MAXLOGFILES nDATAFILE filenev MAXDATAFILES nCHARCTER SET t

adatbázis indítása:STARTUP módjai:

- csak instance : NOMOUNT- karbantartás: MOUNT- normál használat: OPEN dbname PFILE = parameterfile

adatbázis leállítás:SHUTDOWNmódjai:

- normál: NORMAL- rögtön: IMMEDIATE- azonnali. ABORT

konfigurációs állományok:

INITnnn.ORA

az adatbázis indításához szükséges egy paraméter állomány, mely megadja az aktuális működési paramétereket

belső konfigurációs paraméterek is beállíthatók

működési paraméterek:- AUDIT_TRAIL esemény naplózás engedélye- CONTROL_FILES vezérlő állományok megadása- DB_BLOCK;BUFFERS data buffer méret- DB_BLOCK_SIZE data block méret

- DB_FILES megnyitható file-ok max. száma- DML_LOCKS DML zárolások max. száma- DB_NAME adatbázis neve- LICENSE_MAX_USERS max. létrehozható user szám- LICENSE_MAX_SESSIONS max. élő session darabszám- LOG_BUFFER log buffer méret- LOG_CHECKPOINT_INTERVAL log mentés időintervallum- MAX_ROLLBACK_SEGMENT rollback szegmens méret- LOG_FILES napló állományok

8

- NLS_LANGUAGE nyelv megadása- NLS_DATE_FORMAT dátum formátum- OPTIMIZER_MODE optimalizálási mód- OS_ROLES engedély az OS autentikációra- PROCESSES processzek száma- OPEN_CURSORS feldolgozás alatt álló SQL-ek

száma- SQL_TRACE nyomkövetési mód

Adatbázis könyvtár struktúra

ORACLE_HOME induló, gyökér könyvtárBIN exe programok

ORADATA adatbázis állományok2,990,080 CONTROL01.CTL2,990,080 CONTROL02.CTL2,990,080 CONTROL03.CTL20,979,712 DR01.DBF15,736,832 HINF.ORA20,979,712 INDX01.DBF31,473,664 OEM_REPOSITORY.ORA52,436,992 RBS01.DBF1,049,088 REDO01.LOG1,049,088 REDO02.LOG1,049,088 REDO03.LOG287,318,016 SYSTEM01.DBF20,979,712 TEMP01.DBF10,493,952 TOOLS01.DBF20,979,712 USERS01.DBF

tablespace név + SID

NETWORK/ADMIN hálózati elemek861 listener.ora733 listener0111161PM1105.bak807 snmp_ro.ora118 snmp_rw.ora224 sqlnet.ora799 tnsnames.ora

DOC dokumentációk

RDBMS/ADMIN DBA SQL scriptektöbb száz sql script, pl . adatbázis létrehozás,…

PLSQL/… termékek kataklógusaSQLPLUS-…

9

Adatbázis objektumok kezelése

Tábla

Kiterjesztések (extent) lefoglalásának módjai: automatikus : az objektum szabad helyének betelése esetén

manuális:ALTER TABLE tnev ALLOCATE EXTENT (SIZE meret DATAFILE filenv)ha a SIZE paraméter elmarad, a rendszer számolja ki a méretet

High Water Mark: jelző, mely megadja, hogy mely a legnagyobb blokksorszám, ahova már valaha került adatértéke INSERT-nél növekedhetértéke DELETE-nél nem csökken

Nem használt terület felszabadítása:

ALTER TABLE tnev DEALLOCATE UNUSEDcsak a high water mark feletti területek szabadulhatnak felfigyelembe veszi a MINEXTENTS értéket ismaradnak szabad területek a tábla területén

Tábla csonkolásatörli a tábla összes sorát és felszabadítja a területétTRUNCATE TABLE tnev nem naplózott művelet, nem vonható vissza

Több blokkra átnyúló rekordok

Migration (sorvándorlás)egy UPDATE parancs megnöveli úgy a rekord méretét, hogy már nem fér el a blokkbana rekord teljes egészében átkerül egy másik blokkbaa rekord ROWID-je nem változika rekordra vonatkozó index bejegyzések is a régi helyre mutatnaka régi helyen található egy pointer az új helyre

nagyon lassítja a DML, DQL utasításokat

Chaining (sorláncolás)a rekord eleve nagyon hosszú (LONG mező)a rekord darabok láncolódnakaz index az első darabra mutat

A sorvándorlás felderítése:ANALYZE TABLE tabla LIST CHAINED ROWSSELECT .. FROM chained_rowsutlchain.sql a tábla generáló script

10

A rekordok kitörlésével, majd újbóli felvitelével szüntethető meg a sorvándorlás

Tábla létrehozás parancsa:CREATE TABLE tnev (séma mezőlista)TABLESPACE t1PCTFREE f1 PCTUSED f2INITRANS f3 MAXTRANS f4STORAGE (INITIAL s1 NEXT s2MINEXETNT s3 MAXEXTENT s4PCTINCREASE s5)CLUSTER cn (mezo)AS SELECT ….;

CLUSTER struktúra:az azonos kulcsú rekordok azonos blokkban helyezkednek el

1: CREATE CLUSTER cn1 (kulcstípus) …;

2: CREATE TABLE … CLUSTER…

Cluster típusok:- indexelt- hash

Hash cluster: egy hash függvény alapján kerülnek a rekordok szétosztásra

létrehozás parancsa:CREATE CLUSTER knev .. HASHKEYS n SIZE m

- a HASHKEYS érték adja meg a hash értékek (bucket-ek) darabszámát- a SIZE adja meg az egy bucket-hez tartozó helyigényt

Index

fontossága:- hatékonyság kulcseleme- integritási elem is egyben

indexek típusai:- B-fa normál- B-fga fordított kulcsú- bittérképes

a rekord poziciót a ROWID adja meg

az index lehet elemi és összetettelemi: egy mező alkotja az indexkulcsotösszetett : több mező alkotja az indexkulcsot

11

A B-fa index előnyei:- hatékony- egyenletes elérési idő - jó helykihasználás

szülő – gyerek láncolás mindkét irányba

csak megfelelő szelektivitás esetén célszerű indexelni

nem célszerű túl sok index (DML műveletek lassulnak)

indexbejegyzés alakja:mezők száma - mezőhosz1 – érték1 - … - értékn - ROWID

index létrehozás művelete:

CREATE INDEX inev ON tabla (mezo1 ASC| DESC,…) tárolási paraméterek;

Fordított kulcsú indexek

Az indexek felépítésénél az az előnyös, ha egyenletes szétszórva helyezkednek el a kulcs értékekAz Autoincrement mezőknél ez az igény nem teljesül, egymáshoz közeli index értékek jelennek meg

az indexértékek szétszórásának ötlete: megfordítani a kulcs értéket

nagyobb szórás az intervallumban

nem alkalmas intervallum keresésre

a tárolási struktúra megegyezik a B-fa szerkezettel

létrehozás parancsa:CREATE INDEX inev ON tabla(mezo,,) REVERSE paraméterek;

Bittérképes index

itt is egy fa épül fel, hasonlóan hasonlóan a B-fához

itt a ROWID helyett egy bit sorozat tárolódik

a bitsorozat minden bitje egy rekordnak felel meg

a bit 1 érteke mutatja, ha a rekordban a mező értéke megegyezik a kulccsal, sa bit 0 értéke esetén a kulcsérték nincs benne a rekordban

12

akkor előnyös, ha- kevés kulcsérték- egy kulcsértékhez sok rekord is társítható- összetett logikai feltétel lehet az egyes kulcsértékekre vonatkozóan

pl. WHERE kod = 5 OR kod = 7

Index bejegyzés alakja:mezők száma, hosz1, érték1, ..,értékn, első ROWID, utolsó ROWID, bitlánc

csak a szükséges intervallumra korlátozott a bitlánc

a kulcsok módosítás igen költség igényes

intervallum keresésre nem hatékony

létrehozás parancsa:CREATE BITMAP INDEX inev ON tabla(mezo,,) paraméterek;

index terület kézi lefoglalása:ALTER INDEX inev ALLOCATE EXTENT (…)

index terület kézi felszbadítása:ALTER INDEX inev DEALLOCATE UNUSED

itt is csak hiogh water level feletti területek szabadulnak fel

index újra építése:régi indexet felhasználja, gyorsabb művelet, mint újat létrehozniúj tárolási paraméterek adhatók meg

parancsa:ALTER INDEX inev REBUILD paraméterek

Index szervezésű táblák

Az adatok ugyanabban a szegmensben van, mint az index

Az indexbejegyzés az kulcs mellett a rekord többi mezőjét is tartalmazza, s így nincs szükség ROWID értékre sem.

Az index objektumhoz kapcsolódik egy túlcsordulási objektum is, mely egy tábla típusú objektum

létrehozás parancsa:CREATE TABLE tnev (…) ORGANIZATION INDEX ….

13

Minta paraméter állomány

############################################################################### Example INIT.ORA file## Use the following table to approximate the SGA size needed for the three scenarious provided in this file:## -------Installation/Database Size------# SMALL MEDIUM LARGE# Block 2K 4500K 6800K 17000K# Size 4K 5500K 8800K 21000K################################################################################

db_name = RBDB1

db_files = 1024 # INITIAL# db_files = 80 # SMALL# db_files = 400 # MEDIUM# db_files = 1500 # LARGE

control_files = ("/u01/oracle/rbdb1/control01.ctl", "/u01/oracle/rbdb1/control02.ctl")

db_file_multiblock_read_count = 8 # INITIAL

db_block_buffers = 8192 # INITIAL

shared_pool_size = 15728640 # INITIAL

log_checkpoint_interval = 10000log_checkpoint_timeout = 1800

processes = 59 # INITIAL

parallel_max_servers = 5 # SMALL

log_buffer = 32768 # INITIAL

audit_trail = true # if you want auditingtimed_statistics = true # if you want timed statisticsmax_dump_file_size = 10240 # limit trace file size to 5M each

log_archive_start = true# log_archive_dest_1 = "location=/u01/oracle/rbdb1/archive"# log_archive_format = "%%RBDB1%%T%TS%S.ARC"

# If using private rollback segments, place lines of the following# form in each of your instance-specific init.ora files:rollback_segments = (rb1, rb2, rb3, rb4) # transactions = 40# transactions_per_rollback_segment = 5

# Global Naming -- enforce that a dblink has same name as the db it connects toglobal_names = true

14

3. témakörAdatok védelme, felhasználók karbantartása

DAC alapú védelmi modellfelhasználók és objektumokszerepkörökkel kibővített

Felhasználó karbantartása:

CREATE USER unev IDENTIFIED BY pwd | EXTERNALLYDEFAULT TABLESPACE ffTEMPORARY TABLESPACE ffQUOTA xx ON ffPROFILE ff

ALTER USER ….

DROP USER …

A felhasználó azonosítása:- belsó- OS

objektumok alapértelmezési helye: DEFAULT TABLESPACE

munkaterület: TEMPORARY TABLESPACE

használható hely mérete: QUOTA lehet UNLIMITED is

A felhasználóhoz tartozó erőforrások korlátjait legjobban a PROFILE mechanizmus fogja össze

Profile erőforrás használati limitek együttese

elemei:- SESSION_PER_USER max session szám- CPU_PER_SESSION egy kapcsolat max. CPU- CPU_PER_CALL egy parancs max CPU- CONNECT_TIME kapcsolat max ideje- IDLE_TIME max. üresjárati idő- LOGICAL_READ_PER_SESSION max IO blokk kapcsolatra- LOGICAL_READ_PER_CALL max IO blokk parancsra- COMPOSIT_LIMIT max műveleti összköltség

létrehozása:CREATE PROFILE pnev LIMIT paraméterek

módosítása:ALTER PROFILE pnev LIMIT paraméterek

15

Létezik egy default PROFILE objektum is

A felhasználók a létrehozás után semmilyen joggal nem rendelkeznek.

Egyedi jogosultság adása:

GRANT muv ON obj TO felh WITH GRANT OPTIONREVOKE mub ON obj FROM felh

jog:- objektum jog- rendszer priviléégium

GRANT jog TO felh WITH ADMIN OPTION

GRANT RESOURCE meret ON tablaspace TO felh

Szerepkörök használata:

CREATE ROLE rnev IDENTIFIED BY pwd

típusa:- default- nem default

SET ROLE TO IDENTIFIED BY pwdALTER USER DEFAULT ROLE ….

Előre definiált szerepkörök.

- CONNECT- RESOURCE- DBA- EXP_FULL_DATABASE- IMP_FULL_DATABASE

Felhasználók tevékenységeinek nyomon követése

AUDIT funkció, célja:- gyanús események figyelése- statisztikák készítése

típusai:- utasítás szintű: SQL parancsok figyelése- privilégium: privilégiumok figyelése- objektum: objektumok használatának figyelése

lehetőségek:- sikeres hozzáférések naplózása- sikertelen hozzáférések naplózása

16

- session szintű naplózás- parancs szintű naplózás

le lehet szűkíteni a figyelt objektumok és figyelt felhasználó körét

parancsa:AUDIT sql ON obj BY SESSION | ACCESS WHENEVER NOT SUCCESFUL

AUDIT privilégium BY SESSION | ACCESS WHENEVER NOT SUCCESFUL

NOAUDIT ….

Ügyelni kell az AUDIT_TRAIL paraméter beállítására

A működése igen erőforrás, helyigényes

Lista olvasása:

AUD$ tábla és arra épülő nézeti táblák

Fontosabb információs táblák

Az adatok SYS tulajdonú rejtett táblákban foglalnak helyetmég a DBA sem érintheti őket (kivéve AUD)

A külvilág nézeti táblákon keresztül láthatja:CREATE VIEWCREATE GLOBAL SYNONYM

százas nagyságrendű nézeti táblaszám

DBA_* DBA szintűUSER_* felhasználó szintűALL_* felhasználói nézetek egyesítése

Védelemhez kapcsolódó táblák

- DBA_USERS

- DBA_TAB_GRANTS

- DBA_COL_PRIVS

- DBA_AUDIT_CONNECT

- DBA_AUDIT_SESSION

17

- DBA_AUDIT_OBJECTS

- DBA_AUDIT_TRAIL

- DBA_TS_QUOTAS

- DBA_PROFILES

- DBA_PROFILES

- DBA_ROLES

- DBA_ROLE_PRIVES

- DBA_SYS_PRIVES

Adatbázis objektumok

- DBA_TABLES

- DBA_TAB_COLUMS

- DBA_VIEWS

- DBA_CONSTRAINTS

- DBA_OBJECTS

- DBA_SOURCE

- DBA_TRIGGERS

- DBA_CLUSTERS

- DBA_INDEXES

Állomány kezelés

- DBA_DATA_FILES

- DBA_TABLESPACES

- DBA_FREE_SPACE

- DBA_EXTENTS

-DBA_TS_QUOTAS

- DBA_SEGMENTS

18

Egyéb információk

- DBA_DDL_LOCKS

- DBA_DML_LOCKS

- DBA_LOCKS

- DBA_WAITERS

Dinamikus információk:

- V$SQLAREA

- V$SGASTAT

- V$SESSION

- V$PARAMETER

- V$OPEN_CURSOR

- V$LOG

- V$FILESTAT

- V$LOCK

Speciális SQLPlus elemek

DEFINE var = szöveg

VARIABLE var NUMBER | CHAR(n)

ACCEPT var PROMPT szöveg HIDE

&var

&1

SPOOL filenév

SPOOL OFF

COLUMN oszlop FORMAT fff HEADING szöveg WRAPPED | TRUNCATED PRINT | NOPRINT NEW_VALUE valt

BREAK ON exp SKIP n | PAGE

19

COMPUTE AVG | COU… OF mező ON exp

TITLE LEFT|CENTRE… szöveg

SET PAGESIZE nn

SET HEADING ON | OFF

SET VERIFY ON | OFF

SET FEEDBACK ON | OFF

minta

set verify offset feedback offset heading offset pagesize 0def uname = &&1def fname = &&2spool &fnameselect ‘set echo on’ from dual;select ‘drop ‘|| object_type || ‘ ‘ || owner || ‘.’ || object_name || ‘;’ from dba_objectswhere object_type not in (‘INDEX’)) and (owner = upper(‘&uname’));select ‘set echo off’ from dual;spool offset newpage 1select ‘Objektumok torlese: ‘ from dual;select ‘1. ellenorizze a &fname filet’ from dual;select ‘2. SQL> start &fname’ from dual;select ‘3. torolje &fname-t’ from dual;

20

4. témakörOracle 8 – NT kezelő felület

Installáció menete

Beépített extra elemek:Java VMSQLJCORBACOM

Platform: Win95 és 98 csak kliens, többi lehet szerver is

Installációs eszköz: Oracle Universal Installer GUI WEB-es installáció

Választható konfigurációk:Oracle8i Enterprise Edition

(starter database, networking services, Oracle Utilities, Oracle Intelligent Agent, Oracle Enterprise Manager Console, Oracle Management Server, Oracle HTTP Server Apache)

Oracle8i Personal Edition

Oracle8i Client

Orcale8i Management

Hardware követelmények:96 MB RAM (256 MB ajánlott)Pentium 233 processzor1.9 GB hard disk

Installációs lépések1. ablak: installáció forráshelye

ORACLE_HOME logikai névORACLE_HOME elérési útvonal

2. ablak: konfiguráció kiválasztásEnterprise, Personal, client

3. ablak: installáció típusatypical, minimal, custom

Default felhasználók az adatbázisban:INTERNAL / ORACLE instance indítás, leállítás, DB

adminisztráció

21

SYTEM/ MANAGER DBA feladatokSYS / CHANGE_ON_INSTALL DB tulajdonosSCOTT / TIGER minta felhasználóOUTLN / OUTLN QEP manager, karbantartóDBSNMP / DBSNMP SNMP managerMDSYS / MDSYS interMedia adminisztrátor

Globális adatbázis azonosító = DB_név. Domain_név = DB_NAME.DB_DOMAIN

(init.ora)

SID = instance azonosító

DB állományok helye: ORACLE_BASE\ORADATA\DB_NAME\*.DBF

Paraméter állomány helye: ORACLE_BASE\ADM\DB_NAME\PFILE\INIT.ORA

LOG állomány ORACLE_BASE\ORADATA\DB_NAME\REDO01.LOG

Controll állományORACLE_BASE\ORADATA\DB_NAME\

CONTROL01.CTLDefault tablespace elemek:

SYSTEM SYSTEM01.DBFUSERS USERS01.DBFTEMP TEMP01.DBFRBS RBS01.DBFINDX INDX01.DBFTOOLS TOOLS01.DBF

Enterprise Manager Modul

Az EMM egy 3-rétegű struktúrán működikMegjelenítés – alkalmazási logika - adatbázisok

EMM felületei:ConsoleManagement ServerCommon ServiceDBA Management Pack

ConsoleGUI felületDBA Adminsztrátori funkciók biztosításaEsemények, job, alert kezelés

22

Management ServerKözbenső réteg, a consol igényeit közvetíti, dolgozza fel

Common Services:A biztosított szolgáltatások rendszere

- Repository : adatszótár, a DB objektumok paraméterei,

beállításai- Service Discovery : szolgáltatások, DB helyek automatikus

felismerése

- Job Scheduling System : munkakötegek kezelése

- Event Management System : események kezelése

- Notification System and Filtering : üzenetek küldése

- Paging/Email Blackouts : üzenetküldési funkciók karbantartása

- Security : védelem

- Generate an Enterprise Report : jelentés generálás

23

- Font Control : betűkészlet kezelő

DBA Management Pack : napi DBA munkát segítő rutinok gyűjteménye

A Console modul paneljai

- Navigator- Group- Jobs- Events

Navigator:Objektum hierarchia az objektumhoz kapcsolódó kezelő funkciók

megvalósítására

Group: objektumok csoportba foglalása azonos DBA műveletekhez

Jobs: a munkakötegek ütemezési ablakaMűködési lépések:

Job létrehozás (submit)A job elküldésre kerül a végrehajtó Intelligent Agent-

ekhezAz Intelligent Agent a megadott időben lefuttatja a jobotAz Agent értesítést küld vissza a végrehajtás státuszáról

Job lépések:- Anaylize- Backup- Export- Import- Load- Recovery

24

- Dba script futtatás- Sqlplus scrip futtatás- Shutdown database- Startup database

Events: adatbázis események kezeléseMűködési lépések:

Események definiálása (tesztek, határértékek)Az események elküldése az ellenőrző Intelligent Agent-hezAz Intelligent Agent futtatja a tesztet végző szolgáltatást, s ellenőrzi az eredménytEsemények (potenciális hibák) észleléseAz Intelligent Agent riasztja az Oracle Management Server-tAz eseményhez kötött kezelők értesítéseA probléma kijavításának elkezdése

A DBA Management Pack elemei

- Instance Management- Schema Management- Security Management- Storage Management- Replication Management- JServer Management- Cache Management- SQL*Plus Worksheet

Instance Management funkciók:- Adatbázis indítás, leállítás - Inicializációs paraméterek kezelése (beállítás,

lekérdezés)- aktuális SQL parancsok és QEP terveik

lekérdezése- erőforrások allokációjának kezelése- Bejelentkezések kezelése- Tranzakciók kezelése

Schema Management funkciókAdatbázis objektumok kezelése- Létrehozás- Megszüntetés- Lekérdezés- Módosítás

25

A csomaghoz számos kiegészítő segédprogram is kapcsolódik:

Oracle Diagnostic PackOracle Tuning PackOracle ExpertOracle SQL Analyze

26

5. témakörPL/SQL gyári csomagok

Package (csomag) használata

Tárolt eljárás és függvényCREATE OR REPLACE PROCEDURE enev (p1 IN|OUT tip,..) AS

PL\SQL-blokk

CREATE OR REPLACE FUNCTION enev (p1 IN|OUT tip,..) RETURN tip AS

PL\SQL-blokk

Előnyei:- központilag tárolt az adatbázisban, de többen is használhatják- egységességet biztosít- nagyobb hatékonyság, mint az alkalmazásbeli SQL- gyorsabb alkalmazás fejlesztés- nagyobb védelem, szabályozható hozzáférés

Egyéb kezelő elemek:DROP PROCEDURE / FUNCTION

DBA_SOURCE információs view

Csomag (package)Logikailag összetartozó tárolt eljárások, függvények és változók

együttese

Egységként töltődik be a memóriábaEgyidejűleg többen is használhatjákA csomagok LRU stratégiával tárolódnak

Package szerkezete:- definiciós rész (interface megadása)- törzs rész (elemek részletes leírása)

Private elemek: olyan eleme, mely csak a törzs részben szerepel, a definíciós részben nem

Public elemek: szerepel a definíciós, interface részben

Package létrehozása:1. definíciós rész megadása2. törzs megadása

Kezelő parancsok:CREATE PACKAGE csnev AS

PL-SQL definíciókEND csnev

27

CREATE PACKAGE BODY csnev ASPL/SQL törzs

END csnev

DROP PACKAGE csnev

CREATE PACKAGE proba AS FUNCTION f1 (a IN CHAR) RETURN NUMBER;PROCEDURE p1 (a IN NUMBER, b OUT NUMBER)

END proba;

CREATE PACKAGE BODY proba AS FUNCTION f1 (a IN CHAR) RETURN NUMBER ASBEGIN

RETURN a + 1;END;PROCEDURE p1 (a IN NUMBER, b OUT NUMBER) BEGIN

….END;

END proba;

Lehet változót is megadni csomag elemként

Hivatkozás az elemekre:Package_név.elem_nev

Gyári csomagok alkalmazása

A gyári csomagok adatbázisba való elkészítésére gyárilag adott SQL scriptek szolgálnak

Ezeket rendszerint a SYS usernek kell elindítani

Több tucat gyári package létezikA legfontosabb package-ek:

- DBMS_ALERT események, riasztások kezelése- DBMS_DDL DDL funkciók meghívását teszi lehetővé- DBMS_DEBUG debug kezelő- DBMS_DEFER replicated transactional deferred remote

procedure call

- DBMS_IOT segédtábla létrehozása a láncolt rekordok lekérdezéséhez

- DBMS_JOB munkaköteg kezelő rutinok- DBMS_LOB LOB kezelő rutinok- DBMS_LOCK zárolás kezelés- DBMS_LOGMNR napló kelezés

28

- DBMS_OLAP OLAP funkció kezelés- DBMS_OUTPUT üzenet bufferelés, kiírás- DBMS_PIPE pipe kezelő- DBMS_RANDOM véletlen szám generátor- DBMS_RESOURCE_MANAGER erőforrás, QEP kezelő- DBMS_ROWID ROWID kezelő- DBMS_SESSION bejelentkezések kezelése- DBMS_SNAPSHOT snapshot kezelő- DBMS_SPACE segment kezelő- DBMS_SQL dinamikus SQL- DBMS_TRACE PL/SQL trace kezelő- DBMS_UTILITY segéd rutinok- UTL_FILE állomány kezelő rutinok- UTL_HTTP http hívások kezelése- UTL_SMTP levél küldés kezelése- UTL_TCP alap TCP szolgáltatások köre

Néhány csomag elemeinek ismertetése

DBMS_JOB

SUBMIT Procedure új munkaköteg létrehozása

REMOVE Procedure munkaköteg megszüntetése

CHANGE Procedure munkaköteg paraméterek változtatása

NEXT_DATE Procedure következő futtatási időpont beállítása

INTERVAL Procedure futtatások közötti időpont beállítása

BROKEN Procedure munkaköteg letiltása

RUN Procedure munkaköteg futtatása

VARIABLE jobno number;BEGIN DBMS_JOB.SUBMIT(:jobno, 'dbms_ddl.analyze_object(''TABLE'', ''DQUON'', ''ACCOUNTS'', ''ESTIMATE'', NULL, 50);' SYSDATE, 'SYSDATE + 1'); commit;END;

DBMS_OUTPUT

Az eljárás végén írja ki az üzenetet a képernyőre

29

PLSQL: SET SERVEROUTPUT ON

ENABLE Procedure üzenet kiírás engedélyezés

DISABLE Procedure üzenet kiírás letiltás

PUT and PUT_LINE Procedures sor kiírása a bufferbe

NEW_LINE Procedure sor lezására

GET_LINE and GET_LINES Procedures sorok kiolvasása a bufferből

Példa

CREATE FUNCTION dept_salary (dnum NUMBER) RETURN NUMBER IS

CURSOR emp_cursor ISSELECT sal, comm FROM emp WHERE deptno = dnum;total_wages NUMBER(11, 2) := 0;counter NUMBER(10) := 1;

BEGINFOR emp_record IN emp_cursor LOOP

emp_record.comm := NVL(emp_record.comm, 0);total_wages := total_wages + emp_record.sal +

emp_record.comm;DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Loop number = ' || counter || '; Wages = '|| TO_CHAR(total_wages)); /* Debug line */counter := counter + 1; /* Increment debug counter */

END LOOP;DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Total wages = ' ||

TO_CHAR(total_wages)); RETURN total_wages;

END dept_salary;

futtatás

SET SERVEROUTPUT ONVARIABLE salary NUMBER;EXECUTE :salary := dept_salary(20);

Eredmény

Loop number = 1; Wages = 2000Loop number = 2; Wages = 3250Total wages = 3250

PL/SQL procedure successfully executed.

UTL_FILE

30

FOPEN Function file megnyitása

IS_OPEN Function nyitott-e a file?

FCLOSE Procedure file lezására

FCLOSE_ALL Procedure minden file zására

GET_LINE Procedure ez sor olvasása

PUT Procedure egy sor kiírása

NEW_LINE Procedure sorvégjel kiírása

PUT_LINE Procedure sor kiírás sorvéggel

FFLUSH Procedure buffer ürítése kiírással

FOPEN Function

A megnyitandó állománynak csak előre megadott könyvtárban szabad elhelyezkednie védelmi okok miatt, máshol lévő állományok nem elérhetők

Az elérhető könyvtár megadása az INIT.ORA állományban:

UTL_FILE_DIR = <directory name>

DBMS_SQL

OPEN_CURSOR Function új kurzor nyitása SQL parancshoz

PARSE Procedure az SQL parancs értelmezése

BIND_VARIABLE and BIND_ARRAY Procedures változó kötése (input)

DEFINE_ARRAY Procedure fogadó tömb definiálás a változóhoz (output)

EXECUTE Function kurzor futtatása

FETCH_ROWS Function sor beolvasása a kurzorból

COLUMN_VALUE Procedure beilvasott sor mező értékének lekérdezése

CLOSE_CURSOR Procedure kurzor lezárás

LAST_ROW_COUNT Function beolvasott sorok száma

31

Példa

CREATE OR REPLACE PROCEDURE demo(salary IN NUMBER) AScursor_name INTEGER;rows_processed INTEGER;

BEGINcursor_name := DBMS_SQL.OPEN_CURSOR;DBMS_SQL.PARSE(cursor_name, 'DELETE FROM emp WHERE

sal > :x',dbms_sql.native);DBMS_SQL.BIND_VARIABLE(cursor_name, ':x', salary);rows_processed := DBMS_SQL.EXECUTE(cursor_name);DBMS_SQL.CLOIE_CURSOR(cursor_name);

EXCEPTIONWHEN OTHERS THEN

DBMS_SQL.CLOSE_CURSOR(cursor_name);END;

create or replace procedure single_Row_update (c1 number, c2 number, r out number) is

c number;n number;

beginc := dbms_sql.open_cursor;dbms_sql.parse(c, 'update tab set c1 = :bnd1, c2 = :bnd2 ' ||'where

rownum < 2' || 'returning c1*c2 into :bnd3', 2);dbms_sql.bind_variable(c, 'bnd1', c1);dbms_sql.bind_variable(c, 'bnd2', c2);dbms_sql.bind_variable(c, 'bnd3', r);n := dbms_sql.execute(c); dbms_sql.variable_value(c, 'bnd3', r);-- get value of outbind variabledbms_Sql.close_Cursor(c);

end;

declarec number;d number;n_tab dbms_sql.Number_Table;indx number := -10;

beginc := dbms_sql.open_cursor;dbms_sql.parse(c, 'select n from t order by 1', dbms_sql);dbms_sql.define_array(c, 1, n_tab, 10, indx);d := dbms_sql.execute(c);loop

d := dbms_sql.fetch_rows(c);dbms_sql.column_value(c, 1, n_tab);

32

exit when d != 10;end loop;dbms_sql.close_cursor(c);

exception when others then

if dbms_sql.is_open(c) thendbms_sql.close_cursor(c);

end if;raise;

end;/

33

6. témakörAz Oracle speciális objektumai

Particionált táblák / indexek

Particionálás: a tábla / index rekordjainak szétbontása csoportokra

Típusai:Tartomány alapú (range) : a rekordokat a kulcs alapján ossza szét. Az egyes kulcs érték tartományok külön partícióba kerülnekHash alapú: egy egyenletesebb elosztást biztosító hash függvény alapján rendel a különböző kulcs értékekhez egy partíciót a rendszerVegyes módszer (composite partitioning) : előbb tartomány alapú szétválogatás, majd egy hash alapú finomabb szétbontás

Az egyes partíciók azonos logikai paraméterűek (pl. azonos kulcs mező, azonos indexmező), de különböző fizikai tárolási paraméterrel rendelkezhetnek.

A különböző partíciók különböző szegmensekben helyezkednek el

A különböző partíciókat igény szerint különböző tablespace egységekbe is el lehet helyezni. Ennek előnyei:

- nagyobb védelem az adatvesztés ellen- külön lementhetők az egyes partíciók- különböző lemez egységekhez rendelhetők, hatékonyság növelést

hozva

Particionálás előnyei:

- az egyes partíciók bizonyos esetekben kihagyhatók a feldolgozásbólpl. SELECT .. FROM T WHERE m > 4 AND m < 8ha a particiók az m értéka alapján készültek és tartomány alapú, egyes partíciók kihagyhatók a kereséséből, mert az ott lévő elemekre biztos nem teljesül a feltétel.Speciális esete a szelekció gyorsításnak az, amikor egy VLDB-ben historical (történeti) adatokat kell tárolniAz egy nagy normál tábla helyett a partícionált táblákban a különböző időszakokhoz tartozó adatokat külön lehet választani.Ez hatékonyabb tábla kezelést jelent főleg ha csak bizonyos időszak adatait kell érinteni.

- meggyorsíthatja a join végrehajtásátha mindkét tábla azonos módon partícionált, akkor egy equi-join esetében az összehasonlítást nem kell minden rekord párra elvégezni, hanem csak az azonos partícióban elhelyezkedő párokra

- karbantartási munkák gyorsítása:ha az egyes tábla karbantartó feladatok (load, indexelés, mentés) nem a teljes táblára, ha külön az egyes partíciókra is értelmezhetők, akkor

34

elegendő csak bizonyos partíciók kezelése esetleg párhuzamos végrehajtása (partíciók függetlenségének elve)

Disk striping és partioning:Hatékonyság és rendelkezésre állás egyensúlya kell

Ha minden partíció ugyanazon diszkekre szétosztott (striping) : gyors de sérülékeny

Partitioning View:Kézi megoldás, több önálló tábla létrehozása (mintha ezek lennének a partíciók, majd egy view ezen táblák UNION-jával adja az eredő táblát)

A hash partícionálás akkor jó, ha - nem ismert előre a kulcs eloszlás- fontos a particonált join hatékony végrehajtása

Leíró táblák:

DBA_TAB_PARTITIONSDBA_TAB_SUBPARTITIONSDBA_IND_PARTITIONSDBA_IND_SUBPARTITIONSDBA_PART_COL_STATISTICS

A partícionált táblák esetében csak költség alapú művelet optimalizálás él.

Utasítás:

CREATE TABLE sales ( invoice_no NUMBER, sale_year INT NOT NULL,sale_month INT NOT NULL, sale_day INT NOT NULL )PARTITION BY RANGE (sale_year, sale_month, sale_day)( PARTITION sales_q1 VALUES LESS THAN (1997, 04, 01) TABLESPACE tsa, PARTITION sales_q2 VALUES LESS THAN (1997, 07, 01) TABLESPACE tsb, PARTITION sales_q3 VALUES LESS THAN (1997, 10, 01) TABLESPACE tsc, PARTITION sales_q4 VALUES LESS THAN (1998, 01, 01) TABLESPACE tsd );

CREATE TABLE product( ... )STORAGE (INITIAL 10M)PARTITION BY HASH(column_list)(

35

PARTITION p1 TABLESPACE h1, PARTITION p2 TABLESPACE h2 );

CREATE TABLE orders( ordid NUMBER, orderdate DATE,productid NUMBER, quantity NUMBER)PARTITION BY RANGE(orderdate)SUBPARTITION BY HASH(productid) SUBPARTITIONS 8STORE IN(ts1,ts2,ts3,ts4,ts5,ts6,ts7,ts8)( PARTITION q1 VALUES LESS THAN('01-APR-1998'), PARTITION q2 VALUES LESS THAN('01-JUL-1998'), PARTITION q3 VALUES LESS THAN('01-OCT-1998'), PARTITION q4 VALUES LESS THAN(MAXVALUE));

A partíciókra való közvetlen hivatkozás formátuma:

ALTER TABLE admin.patient_visits DROP PARTITION pv_dec92;

SELECT * FROM sales PARTITION (s_nov97) s WHERE s.amount_of_sale > 1000;

Egy tábla csak akkor partícionálható, ha nincs cluster-ben és nincs LONG mezője

A DBMS külön zárolási szintet hoz létre:Row lock

Partition lockTable lock

LOB

LOB : Large Objects

A nem strukturált adatok (zene, kép, hang, …) tárolására szolgál.

Típusai:- adatbázisban tárolt- külső állományban tárolt (BFILE)

a 4K alatti LOB értékek a táblában tárolódnak, felette pedig egy külön tablespace-be, segment-be kerülnek

LOB előnyei:- nagy méret (4GB)- egy táblában több mező is lehet LOB típusú

36

LOB mező típusok:BLOB binary dataCLOB character dataNCLOB national character dataBFILE külső file-ban tárolt adat (csak olvasható)

A CLOB/NCLOB mezők tartalma UNICODE-ban tárolódik

LOB locator: a LOB objektum tárolási helyét megadó értékLehet external és internal

A LOB objektumok kezelését függvények, csomagok segítik:

INSERT INTO Multimedia_tab VALUES (101, 'JFK interview', EMPTY_CLOB(), NULL, EMPTY_BLOB(), EMPTY_BLOB(), NULL, NULL, BFILENAME('AUDIO_DIR', 'JFK_interview'), NULL);

DECLARE Image1 BLOB; ImageNum INTEGER := 101;BEGIN SELECT story INTO Image1 FROM Multimedia_tab WHERE clip_id = ImageNum; DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Size of the Image is: ' || DBMS_LOB.GETLENGTH(Image1));END;

A LOB induló értéke lehet:- NULL: nincs locator- Empty (üres): van locator- érték

INSERT INTO Multimedia_tab VALUES (1001, EMPTY_CLOB(), EMPTY_CLOB(), NULL, EMPTY_BLOB(), EMPTY_BLOB(), NULL, NULL, NULL, NULL);

PL/SQL interface a LOB kezelésére

A DBMS_LOB csomag rutinjait kell használni

Csak a szerver oldali rutinok használhatjákA hivatkozott elemekhez kell létezni LOB locator elemnek

Kezelő függvények:

OPEN() megnyitja a LOB elemetDBMS_LOB.OPEN(locator, mód)A mód lehet írás vagy csak olvasás

37

CLOSE() lezárja a LOB elemet

COMPARE() két LOB elem összehasonlításaDBMS_LOB.COMPARE(locator1, locator2, meret, offset1, offset2)

GETLENGTH() LOB elem hosszát adja vissza

INSTR() mintát keres a LOB-ban

READ() LOB elem beolvasásaDBMS_LOB.READ(locator, meret, offset, buffer)

SUBSTR() LOB részlet beolvasása

APPEND() egyik LOB elem hozzáfűzése másik LOB elemhez

ERASE() LOB elemből törlés

LOADFROMFILE() BFILE tartalmát betölti belső LOB-baDBMS_LOB.LOADFROMFILE(céllocator, forráslocator,meret, offset1, offset2)

WRITE() LOB tartalom írásaDBMS_LOB.WRITE(locator, meret, offset, buffer)

FILEOPEN() BFILE nyitása

FILECLOSE() BFILE zárása

CREATE OR REPLACE PROCEDURE Example_l2f IS lobd BLOB;

fils BFILE := BFILENAME('SOME_DIR_OBJ','file specifikáció'); amt INTEGER := 4000; BEGIN SELECT b_lob INTO lobd FROM lob_table WHERE key_value = 42 FOR UPDATE; dbms_lob.fileopen(fils, dbms_lob.file_readonly); dbms_lob.loadfromfile(lobd, fils, amt); COMMIT; dbms_lob.fileclose(fils); END;

CREATE OR REPLACE PROCEDURE Example2a ISlob_1, lob_2 BLOB;retval INTEGER;

BEGIN

38

SELECT b_col INTO lob_1 FROM lob_table WHERE key_value = 45;

SELECT b_col INTO lob_2 FROM lob_table WHERE key_value = 54;

retval := dbms_lob.compare(lob_1, lob_2, 5600, 33482, 128);IF retval = 0 THEN

….ELSE

…END IF;

END;

CREATE OR REPLACE PROCEDURE Example_13a ISsrc_lob BLOB;buffer RAW(32767);amt BINARY_INTEGER := 32767;pos INTEGER := 2147483647;

BEGINSELECT b_col INTO src_lob FROM lob_table WHERE key_value =

21;LOOP

dbms_lob.read (src_lob, amt, pos, buffer);…pos := pos + amt;

END LOOP;EXCEPTION

WHEN NO_DATA_FOUND THENdbms_output.put_line('End of data');

END;

OO alapú kiegészítések

Az Oracle ORDBMS lehetőséget ad objektumok definiálására (oracle objects)Új adatbázis elemek:

ObjektumObjektum = név + tulajdonságok + metódusokKonstruktor: az a metódus, melynek neve megegyezik az objektumtípus nevével

Objektum tábla: olyan tábla, melynek egy sora egy objektumot reprezentál

Objektum view: relációs táblák feletti OO nézetet szolgáltató view

REF: pointer adattípus, mely objektumra mutat- scopped: csak ez típusra mutathat- dangling : nem élő

Kollekciók : új, összetett szerkezetű struktúrák:

39

- VARRAYtömb struktúra- NESTED TABLE : N1NF tábla

Öröklés: az objektum típusok között értelmezett

Parancsok:

Objektum létrehozás:CREATE TYPE tnev AS OBJECT (szerkezet);

CREAT TYPE BODY tnev AS (MEMBER PROCEDURE pnev IS

PL/SQL törzsMEMBER FUNCTION fnev RETURN tip IS

PL/SQL törzsEND;

CREATE TYPE person AS OBJECT ( name VARCHAR2(30), phone VARCHAR2(20) );

CREATE TYPE xx AS OBJECT ( id NUMBER, contact person, lineitems lineitem_table, MEMBER FUNCTION yy RETURN NUMBER );

CREATE TYPE BODY xx AS MEMBER PROCEDURE yy IS

gcd NUMBER;BEGIN

numerator := numerator/gcd;denominator := denominator/gcd;

END;END;

Objektum tábla létrehozásCREATE TABLE tnev OF otip;

CREATE TABLE person_table OF person;

INSERT INTO person_table VALUES ("John Smith","1-800-555" );

SELECT VALUE(p) FROM person_table p WHERE p.name = "John Smith";

Hivatkozás típusa: REF

40

CREATE TYPE person AS OBJECT (name VARCHAR2(30),manager REF person

);

SELECT REF(po) INTO OrderRef FROM purchase_order_table poWHERE po.id = 1000376;

Tömb létrehozásCREATE TYPE tnev AS VARRAY OF tipus

CREATE TYPE prices AS VARRAY(10) OF NUMBER(12,2);

N1NF tábla létrehozásCREATE TYPE tnev AS TABLE OF tipus

CREATE TABLE purchase_order_table OF purchase_orderNESTED TABLE lineitems STORE AS lineitems_table;

41

7. témakörOracle teljesítménynövelés és segédrutinok

Teljesítmény növelés

A felmérések alapján a gyenge teljesítmény okai:OS 2.5%RDBMS 17.5%Alkalmazás 60%DB Tervezés 20%

A helyreállítási költségek:OS 5%RDBMS 15%Alkalmazás 15%DB tervezés 65%

Biztosítani kell már a tervezés során azt, hogy az alkalmazásoknál a válaszidők OLTP esetében az elvárt 2 sec-on belül legyenek

Szokásos hatékonyság javító lépések:

1. adatmodell de-normalizáció- több értékű mezők bevonása a táblába- kódok helyet teljes érték- részösszegek tárolása- mesterséges kulcsok alkalmazása

2. FOREIGN KEY használatakészítsünk index-et az idegen kulcs mezőhöz isa kulcs megszűnése zárolja a hivatkozást

3. SQL parancsokszabványos formában adjuk meg a parancsokat, hogy az RDBMS fel tudja ismerni őket.

kétfázisú végrehajtás beágyazott SQL-ben

használjuk a COST alapú optimalizálást, futtassuk az ANALYZE TABLE tnev COMPUTE STATISTICANALYZE TABLE tnev ESTIMATE STATISTICANALYZE TABLE tnev DELETE STATISTICANALYZE TABLE tnev VALIDATEANALYZE INDEXANALYZE CLUSTER

parancsotALTER SESSION SET OPTIMIZER MODE = RULE | ALL_ROWS | FIRST_ROWS

4. join-nál ügyeljünk a táblák megadási sorrendjére:FROM A,B nem ugyanaz mint FROM B.,A

42

tábla alias használata javasolt

a nagyobb méretű tábla neve szerepeljen előbb

az AND –nél a legutolsó feltételt értékeli ki elsőként

az OR –nál a legelső feltételt értékeli ki elsőként

ha lehet használjunk ROWID-t

he lehet használjunk DECODEDECODE (kif, e1, k1, e2,k2,…, kv)

indexet csak a teljes mezőre vonatkozó feltételnél tud használni

5. optimalizálás kézi szabályozása:SELECT /* direktíva */ .. FROM …

Ismétlődő rekordok törlése:DELET FROM tabla A WHERE A.rowid > (SELECT MIN(B.rowid)

FROM tabla B WHERE A.id = B.id)

Export / Import segédprogram

export: adatbázis egyes szeleteinek kiemelése más formátumú leírásbaimport: más forrásból adatok beépítése az adatbázisba

Saját specifikus Oracle formátumot használcélja Oracle RDBMS-ek közötti adatmozgatás megvalósítása

export módok:- TABLE megadott táblák- USER megadott felhasználók adatai- FULL teljes adatbázis

EXP user/passwd PARFILE=pfile

Az export paraméterei egy szöveges paraméterfile-ban adottak

paraméterek:- FILE= eredmény file- FULL = Y/N- TABLES = lista- OWNER = lista- ROWS = Y/N (adatokat is átvigye-e)- INDEXES = Y/N (indexek is átvigye-e)- GRANTS = Y/N (jogokat is átvigye-e)- CONSTRAINTS = Y/N (megkötéseket is átvigye-e)

43

Importálás:

IMP user/passwd PARFILE=pfile

paraméterek:- FILE = forrás file- SHOW = Y/N csak megjeleníti a tartalmat, de nem végez átirást- TABLES = lista- ROWS = Y/N- TOUSER = felhasználó- ..

Backup és recovery

Backup: A DB állapot lementése Recovery: DB hibák helyrehozása, a DB korábbi lementésének viszatöltése

DBS hibák típusai- felhasználói (rossz parancs)- parancs feldolgozási hiba- user processz hiba- instance hiba- disk hiba

Helyreállításhoz használt adatforrások:- REDO LOG állomány (az on-line redo log állományokat az LGWR

folyamatosan írja, használatuk ciklikusan történik)- Archivált állományok- Control file- Rolback szegmensek

Helyreállítás alatt lehet - rolling back- rolling forward- A backup a disk tartalmát menti le

Mentés típusai:- teljes (az adatbázis lezárt, nem használható)- részleges- inkrementális (csak az utolsó módosítás utáni adatok íródnak ki)- kommulatív - nyitott (nyitott adatbázis melletti)- konzisztens- inkonzisztens

A kommulatív módban az előző inkrementális mentések együttes hatása fog letárolódni, így egyszerűbb lesz a mentések kezelése

Recovery Manager

44

A mentések és helyreállítások karbantartását végziA ide vonatkozó információkat egy recovery catalog-ban tárolja.A katalógus tartalma:- mikor, mi és hogyan lett lementve- hol vannak a másolatok- a log mentések adatai- lementett adatbázis sémája- mentési rutinok

Adatbázis archiválási mód:- NOARCHIVELOG : nem végez lezárt napló mentéseket, a betelt log file

rögtön felülíródik. Csak az instance helyreállításában használható, disk hiba ellen nem véd

- ARCHIVELOG : naplók folyamatos mentése is megtörténik, az aktuális log file lementésre kerül mielőtt felülíródna

ARCn : háttér processz a naplók mentésére

Részleges mentési módok:- datafile mentés- control file mentés- tablespace mentés

konzisztens mentés: minden adatfile egy időponra (SCN) igazított

inkonzisztens mentés: az egyes adatfileok különböző időpontokra (SCN) igazítottak

45

Backup parancsokAz RMAN programmon keresztül:

BACKUP FULL | INCREMENTAL FORMAT .. | CUMULATIVE specifikáció

példák:allocate channel dev1 type 'SBT_TAPE';backup database;backup current controlfile;

allocate channel dev1 type disk;allocate channel dev2 type disk; backup

(tablespace system,sales1,sales2,sales3filesperset 20 skip readonly)(datafile 12, 14, 15);

allocate channel dev1 type 'sbt_tape'; backup

incremental level 2 cumulativeskip inaccessibledatabase;

A helyreállításnál megadott időpontra vonatkozólag is lehet helyreállítani az adatbázist

RECOVER DATABASE RECOVER TABLESPACE.RECOVER DATAFILE

UNTIL időpont…

Standby database:

Készenléti adatbázis. A fő adatbázis sérülése esetén venné át a fő adatbázis szerepet.

A fő adatbázis minden módosítását átvezetik a standby adatbázisba is.

Replikáció

Osztott adatbázisok esetén, az adatok több adatbázisban szétosztottan helyezkednek el.

46

Egyes adatok több helyen is ismétlődve megtalálható

Replikáicó előnyei:- rendelkezésre állás- megbízhatóság- kisebb hálózati forgalom- leválasztott műveletek megvalósítása

replikálható objektumok:- Tables- Indexes- Views- Packages and Package Bodies- Procedures and Functions- Triggers- Sequences- Synonyms

Replikációs csoport: logikailag összetartozó objektumok, azonos replikációs paraméterekkel

Replikációs csomópont lehet:Master site: minden adat pontos másolata rajta vanSnapshot site: csak bizonyos adatok, bizonyos időpontbeli képe van rajta

Replikációs stratégiák:

- Multimaster : minden csomóponton teljes másolat helyezkedik el, az alkalmazásnak elegendő csak egy helyen elvégezni a módosítást

- snapshot- vegyes

A snapshot replikációnál a teljes adatoknak csak egy időszakosan frissített, szűkített képe van jelen a csomóponton. A snapshot replikáció lehet:- csakolvasható- írható és olvasható

47

a snapshot –on végzett módosítás automatikusan elmegy a master helyekre

snapshot frissítés módjai:- fast (napló alapú)- complete (teljes)- force (megpróbál előbb gyors frissítést tenni)

Replikáció típusai:- szinkron replikáció: a változások egy master helyen rögtön továbbítódnak

a többi helyre. Minden master hely módosítása egy tranzakción belül megy végbe, ezért, ha valahol nem sikerül a módosítás, akkor a többi master helyen is visszagörgetődik a tranzakció.

- Aszinkron replikáció: a master helyen elvégzett módosítások egy későbbi időben, külön tranzakcióban hajtódnak végre

- Procedurális replikáció: nagy adatmennyiségek módosítása esetén hasznos. Ekkor csak a módosító eljárás kerül át a többi helyre, az adatok nem mozognak a hálózaton. Minden helyen lefut a módosító eljárás.

48

8. témakörNet8 használata

A Net8 alapok

A Net8 rendszer az Oracle kommunikációs program modulja.

Feladata az adatátvitel megvalósítása - kliens és szerver- szerver és szerverviszonylatban.

Főbb funkciói:- kapcsolat kiépítés- adatok továbbítása- kivételek, hibák kezelése

Client/Sever mechanizmus főbb komponensei:- A kliens oldali alkalmazás- Kliens oldali hálózati komponensek- Hálózat- A szerver oldalon egy figyelő (listener), mely fogadja majd továbbítja a

beérkező kéréseket.- Adatbázis szerver

Net8 előnyei:- hálózat függetlenség- protokoll függetlenség- homogén rendszerek támogatása

Kapcsolati paraméterek (connect identifier):- egy hálózati szolgáltatás azonosító (net service name)

A hálózati szolgáltatás azonosító tartalma:- hálózati elérési cím (host)- adatbázis szolgáltatás azonosító (service name), ez a régi SID-nek felel

meg (a SID egy DB instance, míg a service name több DB instance együttesét írja le)

net sevice name -- sales= (description=

host address -- (address=(protocol=tcp)(host=sales-server)(port=1521))service name -- (connect_data=(service_name=sales.us.acme.com))

)

A global database name két részből áll : adatbázis név + a domain név

49

Hivatkozás:Teljes paraméter megadás:

CONNECT scott/tiger@(description=(address=(protocol=tcp)(host=sales-server1)(port=1521))

(connect_data=(service_name=sales.us.acme.com))

Net service name használat: CONNECT scott/tiger@sales

Net8 struktúra áttekintés

Oracle hálózati struktúra

Az alkalmazások az OCI rutinokon keresztül, task-task kommunikációval tartják a kapcsolatot a Net8 modullal.

A Net8 modul komponensei:- NI: általános interface a kliens – Net8 kapcsolathoz- NR/NN/NA: hálózati forgalom, név feloldás, jogosultság ellenőrzése- TNS: alsóbb hálózati protokollok felé kapcsolódás

A Net8 szoftver réteg végzi az adatkapcsolat megvalósítását. A Net8 egyik fő komponense a

50

TNS réteg. A TNS = Transparent Netwok Substrate, egy rutin gyüjtemény, mely általános adatkapcsolati unkciókat biztosít, mint kapcsolat felvétel, adat továbbítás, kapcsolat zárás. A TNS-beli rutinok még hálózat protokoll függetlnek. Az alkalmazások TNS rutinokat hívnak meg a kapcsolatok megvalósítására. A TNS rutinok a kéréseket továbbítják az Oracle Protocol Adapters rétegnek, ahol protokoll függő rutinok aktivizálódnak.

Az Oracle Protocol Adapter réteg végzi a leképzést az általános TNS téteg eljárások és a szabvány hálózati protokolnak megfelelő rutinok között. Egy ilyen szabványos ipari protokoll például a TCP/IP. Az OPA a TNS hívásokat konvertálja hálózati protokoll specifikus hívásokká oda és vissza is.

A Protcol Stack az alkalmazott hálózati protokoll (mint pl. A TCP/IP ) rutingyüjteménye.

Az Oracle8 által támogatott protokolok NT környezetben:- TCP/IP- SPX (Novell)- Named Pipes (PC LAN)- LU6.2- Bequeath Protocol Adapter (lokális kapcsolat, listener nélküli kapcsolódás)

A Host Naming Adapter egy olyan modul, melynek segítségével a szerver adatbázisokat a gazda gép domain nevével érhetjük el, címzhetjük meg. A Host Name Adapter használatának előfeltétlei:- TCP/IP protokoll alkalmazása- A host nevek IP címre konvertálása egy központi DNS vagy lokális host

állomány alapján történik- Nincs szükség Oracle Connection Manager szolgáltatásokra- A Global Database Name és a host gép neve megegyezik, vagy a host gép

nevének egy alias neve egyenlő a Global Database Name értékkel.

Windows NT Authentication Adapter lehetővé teszi az NT OS user autentikáció alkalmazását a kliens – Oracle szerver kapcsolatban is.

Az Oracle Names egy transzparens név feloldás kezelő mechanizmus, mely segítségével heterogén hálózati környezetben is transzparens módon, egyszerűen lehet szervereket azonosítani. Két fő komponense van:

- DDO : Dynamic Discovery Option, az Oracle szerver regisztrálni tudja magát az ismert Name Server-eknél.

- CCS: Client Cache Service: a kliens letöltheti az információkat az ismert Name Serverekről a lokális memóriába

Hálózat konfigurálása

A hálózat alapvetően kétféle üzemmódban működhet:- lokális adminisztráció: minden kliensnél helyileg parametrizáljuk a

hálózati elérést

51

- központi adminisztráció: egy Oracle Names Server-ben, központi helyen tárolódnak a szerver elérési paraméterek

Az alkalmazható név feloldási módszerek:- lokális adminisztráció esetén:

o Host Namingo Local Namingo External Naming

- központi adminisztráció:o Oracle Names

Konfigurációs segédeszközök:- adminisztráció:

o Oracle Net8 Assistant

Lokális konfigurációs állományok:

TNSNAMES.ORAA hálózaton elérhető szerverek nvét és címét tartalmazza

SQLNET.ORAKliens profile információk tárolása

Net8 Assistant használata

A Net8 programmal lehet új kapcsolatot definiálni, létező kapcsolatokat módosítani, törölni. Az elindítás után ki kell választani a kezelendő szolgáltatás típusát.

Új kapcsolat létrehozásának lépései

a. Service név megadása (tetszőlegs név)b. alkalmazott hálózati protokoll kijelölésec. szerver elérési paraméterek megadása:

i. host gép neve (pl. kuka.mosoda.com)ii. a listenerhez kapcsoldó port szám (p. 1521)

d. adatbázis service name kijelölése. kapcsolat tesztelése

A beállításoknál még a local naming method opciót is be kell állítani.

52

Net8 Configuration Assistance

Névfeloldási módszer meghatározása

A névfeloldási módszer beállításához a Net8 Assistance segédprogramot kell használni. Az induló képernyőn válasszuk ki a Profile – Naming funkciót.

A választható névfeloldási lehetőségek:

- TNSNAMES : lokális elérés adminisztráció, a TNSNAMES.ORA alapján

53

- ONAMES : központi, Name Server által végzett adminisztráció- HOSTNAME : Host Naming Adapter alkalmazása- NDS : Netware Directory Service

A TNSNAMES.ORA állomány szerkezete

A TNSNAMES.ORA konfigurációs állomány logikai azonosító neveket összerendeli a fizikai elérési leírásokkal. A logiai név egy service név vagy más néven egy logikai adatbázis név (alias). Az állomány több összerendelést is tartalmaz. Egy összrendelési egység általános szerkezete:

<service_name>.world = (DESCRIPTION = (ADDRESS_LIST = (ADDRESS = (protocol adapter information) ) ) (CONNECT_DATA = (SID = SID) ) )

A service név tetszőleges azonosító lehet, de ha a névfeloldásra az Oracle Names Server lett kijelölve, akkor a service névnek mg kell egyezni a globális adatbázis aonosító névvel (Global Database Name). A név első része a DB_NAME, míg a második része a DB_DOMAIN.

A második részben protokoll specifikus információk kerülnek lárolásra. A TCP/IP protokoll esetében az alábbi paramétereket lehet megadni:- PROTOCOL : a protokoll tipusának megadása, most TCP/IP szerepl- HOST : szerver csomópont azonosítás- PORT: : portszám azonosítás- GLOBAL_DBNAME: adatbázis instance azonosítás- SID : adatbázis SID

Az alábbi lista egy mint aTCP/IP kapcsolat leírását mutatja be.

GREEN.world = (DESCRIPTION = (ADDRESS_LIST = (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = GREENWOOD) (PORT = 1521) ) ) (CONNECT_DATA = (SID = ORCL) ) )

54

A LISTENER modul felelős a kliensektől bejövő kérések fogadásáért és továbbításáért a szerver felé. Az elindított kliens a paraméter állomány alapján határozza meg, hogy mely portot kell figyelnie, s hova kell a kéréseket továbbítania. A Listener elindíthat egy új dedikált Oracle szerver proceszt, s csatlakozhat létező szerver processzhez is.

A dedikált processz a Listener kérésére jön létre, s a kapcsolat idejéig él csak. Ebben az esetben minden szerverhez egy kliens kapcsolódik.

Dispatcher alkalmazása esetén több szerver procesz fut párhuzamosan, s a bejövő kéréseket a dispatcher irányítja a megfelelő, szabad szerverhez.

Kliens oldali leterhelés kiegyensúlyozás azt jelenti, hogy a kliens több listenerhez is kapcsolódhat, s az egyenletes leterhelés biztosítása érdekében változtatja a kiválasztott listener elemet. Mivel a kliens több hostról is kap információt listenerek tekintettében a célhely kiválasztás taktikája a következő:- legkevésbé leterhelt host- legkevésbé leterhelt instance- legkevésbé leterhelt dispatcher

Dispatcher kapcsolati konfiguráció

55

Dedikált kapcsolati konfiguráció

A szerverek működéséről, állapotukról, leterheltségükről a listener elemek a szerver regisztráció révén értesülnek. Ekkor a PMON felkeresi, megszólítja a futó listener processzeket, s közli velük az elérési adatokat, SID-et, leterheltséget.

A LISTENER.ORA állomány szerkezete

A LISTENER.ORA állomány megadja minden egyes listener processz paraméter beállítását, kijelölve az - azonosító nevet,- elérési címet- kapcsolódó adatbázist- működési paramétereket

A LISTENER.ORA állomány általános szerkezete egy TPC/IP kapcsolat esetén:

LISTENERNAME = (ADDRESS_LIST = (ADDRESS= (PROTOCOL= ) (KEY= service_name) ) (ADDRESS = (PROTOCOL = TCP) (HOST = host_name)

56

(PORT = 1521) ) ) STARTUP_WAIT_TIME_LISTENER = CONNECT_TIMEOUT_LISTENER = TRACE_LEVEL_LISTENER =SID_LIST_LISTENER = (SID_LIST = (SID_DESC = (SID_NAME = ) ) ) PASSWORDS_LISTENER =

A kliensnél nincs szükség TNSNAMES.ORA állományra, ha a Host Naming Adapter modulon keresztül megy a névfeloldás. Ebben az esetben a paraméterek között a SID_NAME után szerepeltetni kell egy

(GLOBAL_DBNAME= )

paramétert is.

A névfeloldási mód beállítása a kliens oldalon.

- TNSNAMES : lokális elérés adminisztráció, a TNSNAMES.ORA alapjánMinden kliesnél kell lennie egy TNSNAMES.ORA állománynak, melyben a kapcsolat leíró adatok vannak.

- ONAMES : központi, Name Server által végzett adminisztráció- HOSTNAME : Host Naming Adapter alkalmazása

Csak TCP/IP környetben használható. Nincs szükség semmilyen kliens oldali konigurációra. Az üzemmdó a Net8 Assistance segítségével állítható be vagy tiltható. A Listener-nek a 1521-es porton kell futnia kötelezően. A LISTENER.ORA állományban kell szerepelni egy GLOBAL_DBNAME = hostnév paraméternek, ahol a hostnév a szerver csomópopont domain neve. A kapcsolat felvételéhez a kliensnek a szerver csomópont domain vagy alias nevét kell megadnia.

Oracle Names

Az Oracle Names a nagyobb hálózatokban való egyszerűbb, centralizáltabb név feldoldási mechanizmus megvalósítására lett kidolgozva. Az Oracle Names rendszer több Names Server-ből álló rendszer létrehozását, karbantartását teszi lehetővé. A Name Server nyilvántartja a hálózatban lévő szervereket és elérésüket. Az összegyűjtött információk tárolhatók:- adatbázisban- lokalis cahce-bn

Az Oracle Name Server használata esetén is a kliens egy service nevet ad meg adatbázis célhelyként. Ezután a kérés elkerül egy Oracle Name Server-hez

57

(vagy a well-know hostra, mint pl. ORANAMESRVR0, vagy a beállított Prefered Oracle Name Server hostra), s onnan visszakapja a service névhez tartozó IP címet, listener adatot. A Listenerek pedig automatikusan elküldik saját elérési adtaikat a Name Servereknek. Az optimális, legközelbbi Name Server kiválasztása a kliensen egy NAMESCTL80 rutinnal történik.

A nyilvántartásban tárolt adatok:- Names Serverek adatai nevei és elérési adatai- Adatbázis service azonosítók- Database Links- Service név aliasok

Az elnevezéskre vonatkozó megvalósítási tipusok:- sima elnevezések, kis hálók esetében, nincs külön domian név, a default

domain név a word lesz.- Hierarchikus elnevezések, több, egymásba is ágyazott domain-ek

Az Oracle Network domain nevei függetlenek lehetnek a DNS domian nevektől, de célszerű az Oracle-be is átvenni a DNS neveket.

A default domain-ben az adatbázis hivatkozás a domain megadása nélkül is történhet.

Az Oracle Names rendszert a Net8 Assistance segítségével lehet konfigurálni.

A koniguráció után, a használat előtt el kell indítani az Oracle Names service-t az adott gépen.

A TNSNAMES.ORA állományra ilyenkor nincs szükség. Ha a DDO opció be van kapcsolva, az SQLNET.ORA állományra sincs szükség a kliens gépen. A DDO használatakor automatikusan regisztrálódnak az ismert Name Serverek az Oracle Names rendszerben, s nincs szükség a Net8 Assistance általi konigurációra sem.

58

9. témakörKliens – szerver struktúrák, tranzakció managerek

Kliens-szerver architektúrák:

Kétrétegű modellKliens: szolgáltatást kérőSzerver: szolgáltatást nyújtó egység

Egy szerver több klienst kiszolgálhat és egy kliens több szervertől is kérhet szolgáltatást

Alkalmazások funkció rétegei:- prezentációs szolgáltatás- megjelenítési logika- működési logika (végrehajtandó feladatok)- hálózati szolgáltatások- adatbázis logika- adatbázis kezelés- állomány kezelés

A funkciók tipikus szétosztási sémája:

Kövér kliens: több funkciót is végrehajt a kliens(megjelenítés, működési logika, adatbázis logika)Vékony kliens: (csak megjelenítés)Osztott (a kliens megjelenítés és működési logika egy

része)

A működési logika elhelyezési alternatívái:- kliens- szerver (adatbázis tárolt eljárások, triggerek)

Célszerű speciális csomópontot használni minden funkcióra

Három rétegű struktúra modellekA normál kliens és adatszerver mellé egy alkalmazás szerver is kapcsolódik:

- kliens- alkalmazás szerver (működési logika és az adatbázis logika egy

része)- adatbázis szerver

Több erőforrás bevonása a feladathoz számos előnnyel jár:- megbízhatóság növekedés- teljesítmény növekedés a feladatok szétosztásával- hálózati terhelés csökkenés- rugalmasabb struktúra- olcsóbb bővítési lehetőségek

Az adatbázisok területén is felmerült az igény az erőforrások megosztására

59

Tranzakció menedzser, TUXEDO

Middleware : köztes komponens a kliens és a szerverek közöttFőleg terhelés kiosztást, konverziót, védelem ellenőrzést végeznek

TUXEDO: tranzakció monitor, Transaction for UniX Extended for Distributed Operations

TUXEDO nem kizárólagoson az adatbázis kezelési értelemben vett tranzakció kezeléshez kötődik, hanem egy általánosabb osztott erőforrásokkal, osztott környezetben működő rendszerCélja az egyes alkalmazások számára megkönnyíteni és gyorsabbá tenni a megosztott környezetben való működést.

A TUXEDO rendszer a kliens – szerver struktúrán alapszik

Fontosabb szolgáltatások:- nem kell az alkalmazásnak pontosan ismerni, hogy hol is helyezkedik el az

igényelt szolgáltatást végző szerver, a TUXEDO automatikusan megkeresi az igényt teljesíteni tudó erőforrásokat;

- gondoskodik arról, hogy a különböző alternatív erőforrások leterhelése egyenletes, optimális legyen

- az alkalmazások függetleníthetik magukat a konkrét szerver háttértől, vagyis az alkalmazások kódjába nem kell beépíteni, hogy pontosan hol és milyen szerverek vannak. Az alkalmazások csak az igényt jelzik a TUXEDO felé, így különböző szerver háttérrel is futhat az alkalmazás;

- a TUXEDO nyílt a különböző szerverekhez való kapcsolódás terén;- a heterogén szerver környezetben különböző konverziós lépéseket is

elvégez, az alkalmazások egy egységes kezelő felületet használhatnak, s- védelmi funkciókat is beépítettek a TUXEDO szolgáltatásai közé.

Főbb komponensek

- System/T : a TUXEDO rendszer magja, ez a komponens végzi az szolgáltatások kiosztását, az erőforrások leterhelésének optimalizálását, konverziókat, stb.;

- System/D : a TUXEDO saját adatbázis komponense, de emellett természetesen más ismert adatbázis kezelő rendszerrel (pl. Oracle, DB2,…) is együtt tud működni;

- System/Q : a kötegelt feladatok ellátását, előkészítését végző modul;- System/WS : a munkaállomások, PC-k felé irányuló kapcsolati elem;- System/HOST : külső szolgáltató szerverek felé történő kapcsolatért

felelős modul;- System/DOMAIN : a különböző TUXEDO alkalmazási tartományok

egymás közötti kommunikációját végző komponens.

60

TUXEDO működési változatai:- nem tranzakció orientált alkalmazások (pl. számítások végzése)- csak egy erőforrást, adatbázist kezelő OLTP alkalmazások- több adatbázist kezelő OLTP alkalmazások

Elvégzendő feladatok:- más és más lehet az adatok tárolási formátuma a különböző gépeken- különböző megjelenési formátumok lehetnek az egyes klienseknél- különböző hálózati protokollokkal kell dolgozni és osztott erőforrás

kiosztásra van ezért itt is szükség:- az erőforrások köre, pozíciója változhat (pl. hálózati hiba miatt kiesnek

egyes gépek)- gondoskodni kell a feladat szétosztásról, az eredmények illesztéséről- a végrehajtás szinkronizálásáról. - időbeli végrehajtás, erőforrás lekötést minimalizálja- rugalmas, hatékony alkalmazásfejlesztési környezetet biztosítson.Mindezen feladatokat ellátó modult DP monitornak, azaz Osztott Végrehajtás monitornak nevezik.

Az osztott tranzakció kezelés esetében a fenti követelmények mellé még hozzájönnek az osztott adatbázis kezelésből származó feladatok:- különböző adatbázisok bevonása egy tranzakción belül- a különböző adatbázis kapcsolati módok megvalósítása- az elvégzendő művelet lefordítása különböző adatbázis modellhez tartozó

parancsnyelvekre, műveleti elemekre - az ACID elvek betartásáról gondoskodni kell Ez a rész a TP monitor

A System/T monitor fogja eldönteni, hová is irányítsa a beérkező kéréseket..

61

TUXEDOAlkalmazás kliens

Alkalmazás kliens

Alkalmazás kliens

Funkció szerver

Funkció szerver

Funkció szerver

System/TSystem/D

System/Q

System/HOST

System/WS

System/DOMAINS

A System/T modul komponensei:

- Bulletin Board : ez egy repository jellegű struktúra, amely a TEXUDO-hoz kapcsolódó kliensek és szerverek, szolgáltatások és egyéb rendszer elemek leírását tárolja. Ezen elemek közé tartozik az egyes szerverek elérhetősége is, amiből kideríthető a szerverek elérése, ezért a Bulletin Board egy név szerver jellegű funkciót is betölt.

- Message Queue: ebben a várakozósorban foglalnak helyet az elküldött de még fel nem dolgozott üzenetek. A üzenet várakozó sor lehet egy taghoz között, azaz privát, vagy lehet megosztott is, amikor például több szerver is egyazon várakozósorból kapja az üzeneteket. Mind a szerver mind a kliens oldali elemek rendelkeznek hozzájuk kapcsolódó üzenetsorral.

- Bridge : a párhuzamos futó System/T modulok egymás közötti kommunikációját végző egység.

- BBL : a Bulletin Board menedzser egysége, amely ügyel arra, hogy mindig aktuális állapotban legyen a Bulletin Board struktúra. Ez mindegy démon folyamatként időnként feléled és elvégzi a szükséges ellenőrzési feladatokat.

- DBBL : a Bulletin Board –ot szétküldő almodul. A több példányú System/T moduloknál a modul indulásakor, vagy ha változik a Bulletin Board tartalma, akkor ezen almodul elküldi mindegyik társ modulnak a Bulletin Board tartalmát, hogy azok is tudják milyen szolgáltatások élnek a csomópontján. A TUXEDO a logikai név hivatkozások feloldására ezt az utat választotta a centralizált Bulletin Board ellenében. Ugyanis a centralizált esetben minden kéréskor a szolgáltatás lokalizálásra a centrumhoz kellene fordulni a Bulletin Board olvasására. Ez azonban jelentős hálózati leterheléssel, s lassabb hivatkozás feloldással járna. Emiatt minden helyen megvan az összes többi Bulletin Board tartalmi is, s helyileg lehet információt szerezni a teljes rendszerről. Viszont ekkor az egyes csomópontok szinkronizálását kell biztosítani. Ezt végzi el a DBBL almodul.

- ATMI : ez a rövidítés egy API felületet takar, jelentése: alkalmazás és tranzakció menedzser közötti interfész (Application to Transaction Manager Interface). E mögött egy olyan függvény könyvtár áll, melyek elemeit a kliensek és szerverek is a kódjukba beépíthetik a System/T-vel történő kommunikáció megvalósítására.

62

Alkalmazás szerver Szerver? X,Y,Z

X=3,Y=5,Z=4

Q = X + Z - Y

GET(X,Y,Z)

Q=2PUT(Q)

Cmp

Kliens TUXEDOCmp

Cmp

A TUXEDO keretében az adatforgalom kezelésére létre kell hozni egy kommunikációs buffernek nevezett struktúrát, amely alkalmas lesz az üzenethez kapcsolódó adatok tárolására.

A működés során a kliensnek regisztráltatni kell magát a TUXEDO rendszerrel. Ennek során a következő lépések zajlanak le:- bekerül a kliens a Bulletin Board-ba- egy saját üzenet várakozósor fog allokálódni a klienshezellenőrzésre kerül a kliens hozzáférési jogosultsága

A kliens a kapcsolódás után már igényelheti a különböző, számára engedélyezett szolgáltatások végrehajtását. Ehhez egy ATMI függvényhívással a TEXUDO felé fordul. Ennél a hívásnál paraméterként az alábbi fontosabb információkat adja majd át:- igényelt szolgáltatás logikai neve- átküldött adatelemek leírása (cím, méret,..)

Az igény elküldése után a kliens kétféle továbblépést választhat. Egyrészt várakozik, vagyis addig nem fut tovább még meg nem jön a válasz a szervertől. Ezt nevezzük szinkron végrehajtásnak.

A másik lehetőség, hogy a kliens továbbfut, s majd csak később fog visszatérni a kérésére adott válaszra. Ez az aszinkron végrehajtási mód.

Egy kliensnek több kérése is feldolgozás alatt állhat párhuzamosan.

. A visszatérési üzenet is fog adatérték leírást tartalmazni, hiszen a visszajelzésnél megadják a végrehajtás sikerességi státuszát, s lekérdezésnél az eredmény adatokat

A előbb felvázolt kliens – szerver kapcsolati séma mellett, amely tehát a szolgáltatás kérés egyszeri kérésén alapszik, s ezután már csak a válaszra fog várni a kliens, létezik egy másfajta kapcsolati modell is, melyben a szerver és a kliens a szolgáltatás végrehajtása közben is kommunikálhat egymással.

A szerver regisztráció során a következő lépések hajtódnak végre:- bekerül a szerver azonosító, elérés a Bulletin Board-ba- egy saját üzenet várakozósor fog allokálódni a szerverhez- elküldésre kerül a szerver által kezelt szolgáltatások köre, hogy minden

System/T modul ide tudja irányítani szükség esetén a bejövő kéréseketEzt követően a szerver az üzenet várakozósort figyeli, hogy kapott e szolgáltatási kérést. Ha igen akkor kiveszi azt a sorból, s feldolgozza. Csak a feldolgozás után fog újabb kérésekkel foglalkozni. A végrehajtás közben a szerver más szerverek szolgáltatásait is igénybe veheti, azaz továbbíthatja a hozzá bejövő üzenetet más szerverhez.

63

ATMI felületA kliensek kapcsolódási felülete a TUXEDO felé

Az ATMI is a CLI a formalizmusra épül, a hívások szintaktikája illeszkedik a gazdanyelvi környezethez. Így például a C gazdanyelvet véve az üzenet küldés függvénye az alábbi alakot ölti:

V = tpcall (char *) service,(char *) ibuf, ilen, (char **) &obuf, &olen, flag);

A TUXEDO rendszer a két oldal közötti kommunikáció megvalósítására kétféle lehetőséget kínál fel.

A kétféle a kommunikációs lehetőség a következő:- RPC, azaz távoli eljárás hívás elvén alapuló kommunikáció és- Message, azaz üzenetváltás elvén alapuló kommunikáció.

Az RPC alapú megoldásnál egyszer meg kell hívni a szolgáltatást átadva a feldolgozáshoz szükséges adatokat, s utána már csak az eredményt kell figyelnünk, hogy megjött-e már. Közben nincs kapcsolatunk a szerverrel, nem pillanthatunk bele a végrehajtás közbenső állapotaiba. E megoldásnál tehát- kisebb a hálózati forgalom- nagyobb a szerver önállósága a végrehajtás során.

Az üzenetváltáson alapuló megoldásnál a kliens a szolgáltatási igény átadása után nem szakítja meg a kapcsolatot a szerverrel, hanem egy üzeneti vonal jön létre a kliens és a szerver között. Ezen üzeneti vonalon a két fél egy folyamatos üzenet küldési és fogadási párbeszédet folytat, lehetővé a kliensnek, hogy a szolgáltatás végrehajtás közben is beavatkozhasson a szerver működésébe. Így tehát - nagyobb lehet a hálózati forgalom,de rugalmasabb, kliens függő a szolgáltatás teljesítése.

64

Alkalmazás kliens Alkalmazás szerver

h1=tpacall(SERV1)

üzenet olvasás

végrehajtás (SERV1)

tpreturn()Üzenet

várakozó sorok

Alkalmazás szerverüzenet olvasás

végrehajtás (SERV2)

tpreturn()

h2=tpacall(SERV2)

tpgetrply(h2,…)

tpgetrply(h1,…)

Az egyenletes leterheltség biztosításához az új feladat kiosztásánál ismerni kell az egyes szerverek foglaltságát. Ezt a foglaltsági érték azt fogja mutatni, hogy körülbelül mikor fog a szerver végezni a rá kiosztott munkákkal. Ezen érték a rá várakozó (és a feldolgozás alatt álló) feladatokkal jellemezhető. A szerverre váró műveleti igények a System/T modulban a Bulletin Board-ban kerülnek nyilvántartásra. A TUXEDO-ban, mivel e mechanizmus elsődleges célja, hogy ne egyenlőtlenül kapják meg a feladatokat a szerverek és ehhez még feltesszük , hogy egy feladat végrehajtási ideje nem hosszú (hiszen OLTP rendszerekről van szó), akkor mér él a rendszer azzal az egyszerűsítéssel, hogy a leterhelésbe nem veszi bele az éppen feldolgozás alatt álló feladatokat. Ezen egyszerűsítés mellett, ugyanis maximum egy feladat végrehajtási időt tévedhetünk a tényleges és becsült időszükséglet között (az első helyen álló épp most kezdte el, a második helyen álló épp most be fogja befejezni a feldolgozás alatt álló feladatot). Ezért csak a még feldolgozásra várakozó feladatokat veszik be a leterhelés becslésébe.

A terhelés becslésére kétféle módszert alkalmaznak System/T modulban:- real-time, azaz a tényleges, valós idejű leterhelés kiegyenlítés módszerét és

a- round-robin, azaz körbeforgásos leterhelés kiegyenlítés módszerét.Az egyes módszerek eltérő TUXEDO konfigurációkhoz tartoznak. A real-time módszer egy pontosabb megoldást ad, viszont csak akkor alkalmazható, ha a rendszerben egyetlen Bulletin Board található, mely tartalmazza az összes szerver leterhelési adatát. Ha viszont több System/T modul él párhuzamosan, mind saját Bulletin Board struktúrával, akkor a közelítő leterhelésen alapuló round-robin módszert alkalmazza a rendszer.

65

Alkalmazás kliens Alkalmazás szerver

id=tpconnect(SERV1,SND) Kapcsolódás a klienshez

tprecv(id,data)

tpsend(cd,data)

tpsend(id,data,RCV)

tprecv(id,data)

tprecv(id,data)

id

tpreturn(SUCC,data)

10. témakörElosztott adatbázis kezelő rendszerek

Elosztott adatbázis

Elosztott adatbázis: Több, a hálózat különböző csomópontjain elhelyezkedő, logikailag egységet alkotó adatbázisok rendszere

Az több különböző helyi adatbázis a nagy közös logikai adatbázis egy-egy szeletét tartalmazza.

Megvalósítás főbb elemei:- az együttműködést irányító funkció- adatok mozgatása- konverzió- részletek elrejtése

A lokális adatbázisok együttműködésének több különböző vetülete van:- autonómia (mennyire önálló egy lokális elem) (A)- heterogenitás (H)- funkció és adat szétosztás (D)

DDBMS típusok (A,H,D)- Osztott homogén DBMS (0,0,1)- Osztott federatív DBMS (.5,0,1)- Osztott multi-DBMS (1,0,1)- Heterogén multi-DBMS (1,1,1)- Osztott heterogén DBMS (0,1,1)

Multi-DBMS: nagy autonómiaFederatív DBMS : közepes autonómia

Speciális feladatok:- replikáció : adatok megismétlése- fregmentáció: objektumok feldarabolása

A DDBMS-nek több függetlenséget és transzparenciát (elrejtést) kell nyújtania

- Fizikai adatfüggetlenség- Logikai adatfüggetlenség- Elhelyezkedés transzparencia- Elnevezési transzparencia- Replikációs transzparencia- Fregmentációs transzparencia

66

Date szabályai az elosztott adatbázisokhoz:

- az egyes lokális adatbázisoknak minél nagyobb autonómiával kell rendelkeznie

a helyi adatok kezelése helyi szinten történik, csak a helyi DBMS felügyeli a helyi folyamatokat

- ne legyen szükség egy megadott központi egységreaz egyes lokális elemek szétosztva is tudják irányítani az együttműködéstdemokratikus irányítás

- a rendszer folyamatosan tudjon működni egyes tagjainak kiesése esetén is

új tagok felvétele se igényeljen leállást

- elhelyezési transzparencia és függetlenség biztosításaa felhasználó úgy láthassa, mintha minden adat a helyi gépén lennene kelljen semmi paramétert módosítani az alkalmazás szinten az adatok átrendezése esetén sem

- fregmentáció függetlenség, transzparenciaa felhasználónak ne kelljen törődnie az objektum feldarabolásának tényévela fregmentáció menet közben rugalmasan változtatható legyen

- replikáció függetlenség, transzparenciaa felhasználónak ne kelljen törődnie az adatismétlések tényévela replikáció menet közben rugalmasan változtatható legyen

- optimalizált query kezelő rendszer biztosításaa parancs végrehajtó rendszer ki tudja használni az replikáció, fregmentáció adta előnyöket egy hatékony végrehajtási terv előállításánál

- biztosítani kell az elosztott tranzakciók megfelelő végrehajtásátmeg kell oldani a több helyen futó tranzakció részletek összehangolását, s a megfelelő recovery mechanizmust

- Hardver függetlenségAz adatkezelő felület független a konfigurációban megvalósított hardver elemektől

- Operációs rendszer függetlenségA felhasználói adatkezelő felület független a konfigurációban megvalósított OS elemektől

67

- Hálózat függetlenségA felhasználói adatkezelő felület független a konfigurációban megvalósított hálózati elemektől

- DBMS függetlenségA rendszer több különböző DBMS elemet is tartalmazhat, az együttműködés a szabványos kapcsolati felületen alapuljon.

Fregmentáció típusai:- horizontális (rekordok)- vertikális (mezők)- vegyes

helyes fregmentáció szabályai:- teljesség, ne vesszen el egyetlen egy adatelem sem- veszteség mentesség, alapadat újra előállítható- ne legyen szabályozatlan redundancia

fregmentáció megvalósítás szabályai:- a felhasználás és tárolás helyének közelsége- logikai összetartozás

DDB rendszerek kiterjesztett sémája

Külső séma (felhasználói)

Globális fogalmi séma (a teljes adatbázis logikai sémája)

Globális elosztási séma (mely rész hol található meg)

Lokális fogalmi séma (a helyi adatbázis logikai képe)

Lokális belső séma (a fizikai megvalósítás)

A felhasználói műveletek csak a globális logikai sémára vonatkoznak

Adatszótár karbantartás

Elemei:- séma leírás- hozzáférési jogok- statisztikák- globális logikai nevek leképzése lokális, fizikai címekre

Globális adatszótár tárolása:

- centralizált (csak egy csomóponton)- teljes replikáció (minden csomóponton)- többszörözött (több helyen)

68

- particionált (egyes részei más-más helyen)

problémák: a különböző példányok szinkronban tartásahálózati forgalom csökkentése

Federatív adatbázisok

Autonóm, rendszerint különböző adatmodelleken alapuló, heterogén lokális adatbázisok együttese, melyben korlátozott együttműködés valósul meg az egyes tagok között, hogy egy szabályozott hozzáférést lehessen biztosítani a lokális adatbázisok megadott elemeihez.A külső felhasználó egy parancson belül több adatbázis adatait is elérheti.Az egyes adatbázisoknak csak megadott részei érhetők el a külső felületről.

Követelmények:- elhelyezési transzparencia- heterogenitás elrejtése- több adatbázisra kiterjedő műveletek támogatása- elosztott tranzakciók megvalósítása

A fenti funkciók megvalósítására egy külön szoftver réteg szükséges

E réteg feladatai:- globális SQL parancs feldolgozás irányítása, végrehajtása- tag DBMS-ek vezérlése, feladat kiosztás, eredmény összesítés- globális tranzakció kezelés- objektum hozzáférések biztosítása

Tag DBMS integráció szintjei:- szoros kapcsolás: globális adatbázis séma biztosítása- laza kapcsolás: nincs globális adatbázis séma

Federativ DBS séma architektúra

- lokális adatbázisok- lokális fizikai szint (ANSI SPARC analógia)- lokális fogalmi, logikai szint- lokális komponens séma- lokális export séma- globális federativ séma- külső, felhasználói séma

komponens séma szerepe:ez a réteg feladata a tagok közötti heterogenitás feloldása

egy közös adatmodellen formalizmust használ

69

CDM: Common Data ModelJelöltek: relációs

EROO modellek

Séma transzláció szükséges

Export séma: A lokális komponens sémán alapszik

Feladata azon adatelemek kijelölése, melyek a külső, globális szinten is elérhetők lesznek

Az adatelemek kijelölése mellett konverziót és védelmi adatokat is tartalmazhat

Nem szükséges, hogy minden lokális adat külsőleg is látható legyen

Az elnevezések globális megvalósítását is biztosítja

Federatív séma:

A lokális export sémák egyesítése

Adatokat tartalmaz az adat elhelyezkedésekre, a globális és lokális adatok közötti leképzések lépéseire

Heterogenitások kezelési is szükséges lehet ezen a szinten is

A laza csatolás esetén nincs igazi séma integráció

adatbázis integráció

A lokális adatbázisokban tárolt adatoknál az egyes tagok, csomópontok között szemantikai különbségek léphetnek fel

Tipikus eltérési okok:

Van elnevezési konfliktus és szerkezeti konfliktus

- szinonimák az elnevezésben (eltérő elnevezés azonos dolgokra)

- homonima az elnevezésekben(azonos elnevezés különböző dolgokra)

- eltérő szerkezeti megoldások egyazon dologra(egy fogalom lehet pl. mező vagy reláció)

- eltérő statikus integritási feltételek(más kulcsmezők, érték megkötések)

70

- eltérő dinamikus elemek és integritási feltételek(triggerek, eljárások)

- adat típus eltérés(eltérő adattípus)

- adat ábrázolás eltérés(eltérő mértékegység)

Cél az eltérő sémákból egy konzisztens összesítő kép előállítása

A séma integráció főleg manuális tevékenységeket igényel, mert sok olyan lépése van, mely igen sok és komplex háttér ismeretet igényel

Adatbázis integráció = séma transzláció + séma integráció

A séma transzláció során a lokális sémát konvertálják a közös formátumraA séma integráció során a különböző lokális sémákból egy eredő séma előállítása

Módszerek:- egyenkénti (mindig egy rész bevonása az összesítőbe)- csoportosított (csoportok alkotása, majd összevonása)

Integrációs lépések:

- előintegráció- konfliktusok feltárása- konfliktusok feloldása lokálisan- modellek egyesítése- eredő modell kialakítása

Az előintegráció során az egyes tagok fontossága, az integráció stratégiája, a célok kijelölése történik

Az integráció során nem szabad információt elveszíteni (teljesség)

Lehetőleg minél tömörebb sémát kell megvalósítani

Legyen redundancia mentes

Legyenek a nevek egyértelműek

A megadott konverziós szabályokat a federatív réteg használja fel

71

11. témakörMűvelet végrehajtás elosztott és párhuzamos adatbázisokban

Párhuzamos adatbázis:

Több processzor egyidejűleg, párhuzamosan hajtja végre az adatkezelő utasításokatSzorosan kapcsolt multi-processzor rendszeren futó adatbázis

A végrehajtandó feladat szétosztható több processzorra

Művelet optimalizálás célja:- minimális végrehajtási idő (átfutási idő)- minimális erőforrás felhasználás (hálózat, CPU)

Művelet optimalizálás szekvenciális feldolgozásnál

SQL szintaktikai és szemantikai ellenőrzésAlgebrai kifejezés gráf előállításaAlgebrai fa optimalizálásQEP generálásQEP optimalizálásQEP végrehajtás

Párhuzamos végrehajtás struktúrája:- piplined: a QEP fa különböző csomópontjait más és más

processzorok hajtják végre. A k. processzor kimenetét a (k+1). dolgozza tovább. A processzorok párhuzamosan dolgoznak. Minden adatelem ugyanazon egységeken megy keresztül.

- partitioned: A művelet egy lépését is több egység hajthatja végre. Az adatokat particionáljuk, s a különböző részek más és más egységeken keresztül futnak át. A végén a részeredmények egyesítésével áll elő az eredmény.

Párhuzamosság szintjei:

- műveletek közötti (inter operator)egy SQL utasítást csak egy egység dolgoz fel, de párhuzamosan több SQL utasítás is végrehajtásra kerülhet

- műveleten belüli (intra operator)egy SQL utasítás végrehajtásán több egység is dolgozik párhuzamosan, s a részeredmények integrálásából adódik az eredő eredmény

Ideális párhuzamos DBMS jellemzői:- lineáris teljesítmény:

- kétszer nagyobb hardver fele annyi idő- kétszer nagyobb hardver kétszer nagyobb feladat

korlátok:

72

- startup szakasz- interferencia- skew

Kétfázisú párhuzamos-művelet optimalizálás

- első fázis: optimális végrehajtási módszer(ek) kiválasztása soros végrehajtású környezetre

- második fázis: a soros módszerek adaptálása a párhuzamos végrehajtásra

A második fázisban a végrehajtási fa felbontásra kerül olyan részekre, melyek párhuzamosan lefuttathatók

Az egyes részek kiosztása a végrehajtási egységekhez dinamikusan történik

Háromfázisú párhuzamos-művelet optimalizálás

- első fázis: optimális végrehajtási módszer(ek) kiválasztása soros végrehajtású környezetre

- második fázis: alternatív párhuzamos módszerek kidolgozása a soros végrehajtási terven alapulva

- harmadik fázis: az aktuális erőforrás leterheltségek függvényében kiválasztásra kerül a legkisebb költségű párhuzamos algoritmus

Egyfázisú párhuzamos-művelet optimalizálásEgy fázisban kerül végrehajtásra minden lépésHeurisztikus optimalizálási módszeren alapszik

Művelet optimalizálási módszer- lépésenkéti javítás, a teljes kereső térben dolgozik - split and prune: kisebb darabokra bontva a kereső teret, a láthatóan

rossz részek levágásra kerülnek

Join végrehajtás

Mindhárom alapmódszer párhuzamosítható:- párhuzamos nested loop

egyik tábla minden processzorhoz elkerül, a másik particionálódik

- párhuzamos sorted merge (rendezés + rendezett táblák darabolása)- párhuzamos hash join (bucketek kiosztása)

Alap right-deep fa:R1 R2

R3 | |R4 | | | |

|a jobb oldali részek csoportosításával hajtja végre join meghatározást

73

Szegmentált right-deep fa:

A join-nál a bal oldali operandus is egy eredmény tábla, melynek előállító műveletsorát nevezzük szegmensnek

R5 R6 R1 R2| | R3 | | | | |

| ||

Előnyei:Nem kell minden esetben az eddigi műveletek eredményét bevonni,Az egyes szegmensek kisebb tartalmúak lehetnek, s több kisebb műveletet lehet végrehajtani

Serialized bushy-tree:

A műveleti csomópontba mindkét oldalról komplex részeredmény jöhet be.

Az egyes bemenő műveleti csomópontok között egy precedencia, prioritási szabály él, hogy egyértelmű sorossá tegyék a végrehajtást

Elosztott adatbázis:

Művelet végrehajtás optimalizálása elosztott adatbázisban

Költségelemek:- hálózati forgalom- disk I/O- CPU- memória

Query optimalizálás fázisai:

- szintaktikai ellenőrzés (globális séma alapján)

- név feloldás(globális elosztási séma lapján)

- szemantikai ellenőrzés(globális séma alapján)

- globális optimalizálás(algebrai + statisztikák)

- részfeladatok elküldése a csomópontokra

74

- lokális optimalizálás(lokális séma)

- végrehajtás(lokális statisztikák)

A szokásos algebrai műveleti ekvivalencia szabályok alkalmazhatókPl. projekció és szelekció sorrendje

Heurisztikus irányelvek:- szelekció minél korábban- projekció minél korábban- azonos objektumot minél kevesebbszer érinteni

Az előállított globális algebrai műveleti gráf felbontása részekre, fregmentekre

Felbontási módszerek:- horizontális (rekordok felbontása csoportokra pl. szelekció esetén)

az szelekciós join esetén is alkalmazható, konzisztens intervallumokra kell bontani az alaphalmaztA felbontás lehet fix vagy parancs függő

- vertikális felbontása mezők szerinti szétválogatás, a szelekciós feltétel mezőlistája és a projekció alapján

- vegyes felbontás

Az optimalizálás kevésbé hatékony, ha külön van globális és lokális optimalizálás

A költségfüggvények kiértékelése számos statisztikai adatot igényel

A részadatok költség értékének becsléséhez a szelektivitási faktort is becsülni kell

Join végrehajtási alternatívákHárom csomópont: R1, R2 és ORA két tábla R1 és R2-n foglal helyet

- teljes táblák áthozatala egy csomópontranagy a mozgatott adatmennyiségnincs párhuzamosság

- csak az illeszkedő rekordok áthozatalasok apró üzenet a hálózaton

- résztáblák illesztésesok apró üzenetpárhuzamos végrehajtás lehetséges

A különböző alternatívák különböző költség függvényei miatt eltérő lehet az alkalmazási intervallum

75

Szemi-join alapú végrehajtás:- egyik csomópontok az illeszkedő rekordok kiválogatása- az illeszkedő rekordok átküldése a másik tábla csomópontjára- lokális join végrehajtása

A fregmentált párhuzamos végrehajtás jól illeszkedik az elosztott adatbázisokra is

Minden csomópont elvégzi a megfelelő fregmensek join műveletét, s az eredményhez ezek összefűzésére kerül sor.

Költség függvény általános alakja:

DiskIO költség + CPU költség + Hálózati költség

Komplex költségelemek lehetnek, hiszen a költség függ többek között az alábbi elemektől:

- kliens csomópont helye- adat tároló csomópontok helye- replikáció módja- fregmentáció módja- join megvalósítás módja

Legfontosabb választási alternatívák:

- a megfelelő replikációs helyek kijelölése

- join algoritmus kiválasztása

- művelet végrehajtási csomópontok kijelölése

76

12. témakörTranzakció kezelés elosztott adatbázisokban

Tranzakció: logikailag összetartozó műveletsor

ACID elvek

Típusai:- normál, flat- egymásba ágyazott

- lokális- elosztott

Egymásba ágyazott, hierarchikus tranzakció:Egy tranzakció futása alatt, annak keretében egy másik tranzakció is

lefut.Az al és fő tranzakció logikailag nem független egymástól

Az al-tranzakció függetlenül dönthet a sorsáról

Többszintű beágyazás is lehetséges

Megoldandó problémák:- naplózás, recovery- szinkronizáció- integritás őrzés

Elosztott tranzakció:Több csomópont is érintett a tranzakcióban

Új problémák:- komponensek működésének szinkronizálása- hálózati hibák kezelése- automiság biztosítása

A tranzakcióban több csomópont is részt vehet

Home-node: a tranzakciót indító csomópont

Gyökér tranzakció:Egymásba ágyazott tranzakciók esetén az indító tranzakció

Egy csomópontra többször egymásután is újabb al-tranzakció kérés érkezhet

A tranzakciók kapcsolata egy hierarchiával, fával jellemezhető.

Nem kiegyensúlyozott a faAz egyes rész tranzakciók párhuzamosan is lefuttathatók

77

Fontos elv:A teljes tranzakció hierarchia alkot egy egységetígyEgy al-tranzakció visszagörgetése a teljes hierarchikus tranzakció visszagörgetését jelenti.

Commit végrehajtás általános lépései - az elvégzett módosítások naplóját kiírni a REDOLOG állományba- ROLLBACK bejegyzések törlése- Zárolások felengedése

A commit kezelése az elosztott adatázisokban

Vagy mindegyik csomópont véglegesíti a saját tranzakcióját vagy egyik sem

Mindezt lehetőleg minimális hálózati forgalom mellett

Ügyelni a fellépő hibákra is (csomópont, hálózat kiesése)

Mindegyik csomópont jelezhet rollback igényt

A lokális tranzakció kezelő egységnek a saját tranzakció vezérlése mellett ügyelni kell a többi csomóponton futó tranzakció kezelők jelzéseire, állapotára is.

Commit-koordinátor: az csomópont, amely felelős a globális tranzakció elfogadásért vagy elvetésért a többi tagtól kapott jelzések alapján

Ágens: a tagokon futó tranzakció kezelők

A lehetséges commit protokollok

- centralizált struktúra- lineáris struktúra- hierarchikus struktúra- rugalmas struktúra

Centralizált struktúra:A centralizált struktúrában egy kitüntetett koordinátor van.Az ágensek csak vele állnak kapcsolatban.Ágensek között nincs kapcsolat

Előny: egyszerű , az ágensek egymástól függetlenül, párhuzamosan futhatnak

Hátrány: sérülékeny, nem rugalmas

Lineáris struktúra:Szekvenciális commit feldolgozás

78

A lánc megszakad, ha valamely ágensnél nem sikerült a végrehajtás

Előnye: kis hálózati forgalomHátrány: sérülékeny, nem rugalmas

Hierarchikus struktúra:Az ágensek között szülő-gyerek kapcsolat vanEgy ágensnél az elfogadás csak akkor, ha minden gyereknél is sikeres a

lezárásTovábbra is kijelölt a koordinátor

Előnye: kis hálózati forgalom, gyorsabbHátrány: sérülékeny

Rugalmas struktúra:A koordinátor ágens nem fix, menet közben változhat

Előnye: rugalmasHátrány: bonyolult, nagyobb hálózati forgalom

Alap kétfázisú Commit protokoll (2PC)

Két fázisban történik a globális döntés meghozatala

- rész eredmények begyűjtése- globális döntési eredmény szétküldése

Lépések:

- a gyökér tranzakció végénél a gyökér a koordinátor kiküld egy PREPARE jelet minden ágensnek

- Az ágens fogadja a PREPARE jelet, majd lementi a REDO naplót az állományba, s bejegyzi a jel érkezését is

- Sikeresség esetén elküld egy READY jelet a koordinátornak, majd várakozik

- Sikertelenség esetén visszagörgeti a lokális tranzakciót, s küld egy FAILED jelet a koordinátornak, s felszabadítja a helyi zárolásokat

- A koordinátor megvárja az ágensektől küldött jelek beérkezését.- Ha minden bejövő üzenet READY, akkor lezárja a helyi

tranzakciót, s kiküld egy COMMIT jelet az összes ágensnek- Ha legalább egy FAILED jelbejött, akkor a koordinátor

visszagörgeti a helyi tranzakciót, felszabadítja az erőforrásokat. Ezután egy ABORT üzenetet küld minden ágensnek.

- Ha az ágens COMMIT jelet kap, akkor véglegesíti a lokális tranzakciót, majd felszabadítja az erőforrásokat

- Ha ABORT jelet kap az ágens, akkor visszagörgeti a helyi tranzakciót, felszabadítja az erőforrásokat, s egy OK jelet küld vissza a koordinátornak minden ágens

79

- Ha a koordinátor minden helyről megkapja az OK jelet, akkor lezárja a globális tranzakciót

Az ágensek a READY jel elküldéséig szabadon dönthetnek a tranzakció visszagörgetéséről, utána már nem tehetik meg a visszagörgetést.

A 2PC protokoll fő problémája:

A koordinátor csomópont kiesése esetén a többi ágensnek várakoznia kell az igényelt szinkronizációs jelig.Az igényelt jel megérkezéséig a lokális tranzakciók foglalják, zárolják a helyi erőforrásokat.

A 2PC állapot átmenetei a koordinátornál:

INITIAL|

WAIT| |

ABORTING COMMITING|

TERMINATED

A 2PC állapot átmenetei az ágensnél:

WAIT| || PREPARED| |

ABORTED COMMITTED

A hibatűrő működéshez még egy állapot szükséges: TIMEOUT

Ha a koordinátor nem kapja meg az ACK jelet minden ágenstől

Az ágensnél, ha nem kap választ a PREPARED állapotban, akkor blokkolás léphet fel

Megoldási javaslatok:- többszöri próbálkozás a koordinátornál- többszöri próbálkozás a többi ágensnélehhez ismerni kell a többi ágens címét is

Recovery folyamat a csomópont összeomlása esetén

Ágens helyen- ha COMMIT van a naplóban, a tranzakció sikeresen lezáródott

80

- ha ABORT van a naplóban, a globális tranzakció is sikertelen- ha PREPARED a naplóban, ismeretlen a végeredmény,

megpróbálja megnézni az eredményt a koordinátornál- nincs bejegyzés a naplóban, visszagörgetés, még nem kezdődött el

a lezárás sem

Koordinátor helyen- ha COMMIT van a naplóban, a tranzakció sikeresen lezáródott,

COMMIT jel küldése minden ágensnek- ha ABORT van a naplóban, a globális tranzakció is sikertelen,

ABORT jel az ágenseknek- ha TERMINATED a naplóban, a helyi tranzakciók eredményeit

kell lekérdezni- ha INITIAL, WAIT a naplóban, visszagörgetés

Egyfázisú Commit Protokoll (1PC)

Egy üzenetben megy az ágenstől a DONE és READY jel

- WORK és PREPARE az ágenshez- DONE és READY a koordinátorhoz- COMMIT az ágenshez- ACK a koordinátorhoz

Háromfázisú Commit Protokoll (3PC)

A koordinátortól való függés csökkentése

Lépéssorozat:

- PREPARE az ágenshez- READY a koordinátorhoz- PRECOMMIT az ágenshez- PC ACK a koordinátorhoz- COMMIT az ágenshez- ACK a koordinátorhoz

Tulajdonsága: ha valamelyik csomópont bizonytalan az eredő eredményben, akkor egyetlen egy csomópont sem fog COMMIT lezárást választani

Hálózati hibák esetén ez a protokoll is hibás eredményhez vezethet

Ha koordinátor nem kap meg egy PC ACK üzenetet, akkor time-out lép fel, melynél a koordinátor tudja, hogy minden ágens igennel szavazott már, ezért elküld egy COMMIT jelet is a tagokhoz

81

Ha az ágens a COMMIT jelet nem kapja meg időben, akkor sem dönthet ő a COMMIT mellet. Ha ugyanis a koordinátor akkor állt le miután neki elküldte a PRECOMMIT jelet, amit így más ágensek még nem kaphattak meg, ezért ez a másik ágens még bizonytalan állapotban maradt, s ekkor senki nem dönthet a COMMIT mellett.

Termination protokoll (leállási protokoll)

- A time-out állapotba kerülő ágens elindít egy szavazási folyamatot.- A szavazás eredménye egy új koordinátor kiválasztása.- Az új koordinátor elküld egy állapot lekérdező kérdést minden

ágenshez- Az ágensek megadják állapotukat- A új koordinátor döntése:

- Ha van ABORT akkor globális ABORT- Ha van COMMITTED, akkor globális COMMIT- Ha mindegyik ágens bizonytalan (PRECOMMIT előtt van

még), akkor globális ABORT- Ha van commit-ra kész állapot, a koordinátor kiküld egy

PRECOMMIT jelet és vár a válaszokra.

Az új koordinátor csak az elérhető ágenseket veszi figyelembe a döntésnél

A leálló ágenseknek maguknak kell befejezni a lezárást miután újra működő képesek

Ha menetközben az új koordinátor áll le, akkor újabb szavazás következik

Zárolások

Követelmények:- a lokális sorossal ekvivalens mód mellett a globális sorossal

ekvivalencia is szükséges- lehetőleg kis hálózati költség- lehetőleg kevés blokkolás legyen- hibatűrés- konzisztencia a másolatok között

Megoldási módok:- centralizált zárolás menedzser- particionált zárolás menedzser- elosztott zárolás menedzser

A centralizált zárolás menedzser esetén egy csomópont tárolja az összes elérhető adatelem zárolási információit, ez engedélyezi a hozzáféréseket

Minden zárolással kapcsolatos kérést (igény, engedély, felengedés,..) erre a csomópontra kell küldeni.

82

Előny: áttekinthető, konzisztens, ugyanolyan elv, mint a normál DBMS-nél

Hátrány: nagy hálózati költségSzűk keresztmetszet a koordinátor csomópontNincs autonómiája a tagoknak

A partícionált esetben több csomópont is koordinátor, de mindegyik csak a csomópontok egy partíciójáért felelős.

Előny: áttekinthető, konzisztens Továbbra is csak egy csomópont adminisztrál egy

adatelemetHátrány: továbbra is jelentős a hálózati költség

A koordinátor csomópontok között szinkronizáció szükséges

Alacsony az autonómiája a tagoknak

Az elosztott esetben több koordinátor csomópont van, melyek között átfedés is lehet a kezelt objektumokat tekintve

Itt is a felelős koordinátort kell értesíteni a zárolással kapcsolatos eseményekről

Itt nagyobb a koordinátorok közötti szinkronizációs adatforgalom

Előny: nagyobb rugalmasság és hibatűrésNagyobb autonómia

Hátrány: A koordinátor csomópontok között jelentős szinkronizáció szükséges

A deadlock is több csomópontra kiterjedten jelentkezhetMinden normál koordinátor csomópont csak az általa felügyelt adatrész

zárolásait ismeriA zárolási adatok gyorsan változhatnak, nagy a szinkronizációs hálózati

forgalom igény

Megoldások:- Minden csomóponton egy globális várakozási tábla van, melyet

ciklikusan körbefutó üzenetben frissít a rendszer- Obermark algoritmus: minden csomóponton egy várakozási gráf,

mely a lokális adatelemek mellett egy EXTERNAL csomópontot is tartalmaz, a más helyről jövő vagy menő zárolások részére. Ellenőrzi, s ha van ciklus a gráfban az EXTERNAL-t is beleértve, rákérdez a többieknél, hogy tényleg ciklus van-e.

83

Documents

Adatbázis rendszerek III - IIT - Általános Informatikai · Web viewCREATE BITMAP INDEX inev ON tabla(mezo,,) paraméterek; index terület kézi lefoglalása: ALTER INDEX inev ALLOCATE