зачем нужен сервер баз данных
Сервер баз данных: что нужно знать
Серверами баз данных называют серверные платформы с установленным специализированным ПО, предназначенным для управления и обслуживания структурированных данных. Любой SQL-сервер выполняет I/O-операции при обращении клиентов к базе и поддерживает её в целостности. О том, какие виды серверов БД бывают, какие требования к ним предъявляется и как выбрать конфигурацию, которая будет наилучшим образом подходить под потребности того или иного предприятия, мы и поговорим в этой статье.
Для поддержания бесперебойной работы крупных проектов используют производительные сервера или целые кластеры серверных машин, где стоит, как правило, СУБД — комплекс программ для создания и манипулирования данными. Для выполнения команд — чтения, записи, удаления или создания выборки, клиент соединяется с сервером через сетевой интерфейс, о разновидностях которых мы будем говорить ниже, а перед этим остановимся на вопросах, которые чаще всего возникаю при планировании архитектуры серверной сети.
Почему для управления базой выделяют отдельный SQL-сервер
Главное назначение выделенного сервера БД состоит в размещении, обработке и хранении информации силами достаточно производительной конфигурации, при этом все это происходит посредством одной из предустановленных СУБД. Непосредственно сама система управления базами предоставляет доступ к ним клиентам и приложениям и обеспечивает оперативную обработку запросов. Описанный формат взаимодействия также называют архитектурой типа «клиент-сервер».
Любое обращение к реляционной БД происходит в большинстве случаев на самом распространенном языке запросов SQL. В свою очередь платформа, на которой запущена СУБД, «понимающая» этот язык, и называется SQL-сервером.
При небольших нагрузках допустимо (а иногда и оправданно) разместить базу данных на основной вычислительной машине. Более крупные проекты, где число ежедневных запросов к базе превышает 500, разумнее реализовывать уже на отдельном SQL-сервере. Это позволяет оборудованию не распыляться на сторонние задачи, а сосредоточиться на выполнении типовых процессов, под которые заранее рассчитаны ресурсы и мощность оборудования.
Системы управления базами данных
На базе SQL создан и поддерживается целый ряд программных продуктов: одна часть из них требует приобретения лицензии, другая свободно распространяется и развивается сообществом разработчиков.
MS SQL
Производительная и отказоустойчивая реляционная СУБД от Microsoft для многопользовательского использования в среде операционной системы Windows. Обладает возможностью удаленного подключения и поддерживает создание триггеров, оперирует всеми распространенными типами данных. Кроме того, для настройки системы реализованы функциональные и простые в использовании плагины.
Oracle Database
Программное решение от компании Oracle, созданное для объединения и управления базами данных в облаке. Позволяет проводить интерактивную аналитическую обработку, автоматизировать рутинные бизнес-операции, работать с файлами разметки XML, а также управлять как локальными, так и разделенными данными.
IBM DB2
Это заслуженная СУБД, разработанная корпорацией IBM, по праву известная своей производительностью. Она демонстрирует конкурентные технические показатели среди реляционных БД. SQL-серверы семейства Db2 отличаются кроссплатформенностью, широкими возможностями для масштабирования, поддержкой снапшотов и моментальным восстановлением баз, онлайн-управлением таблицами, внедрением пользовательских типов информации.
MySQL
PostgreSQL
Требования к конфигурации сервера баз данных
Взаимодействие с СУБД имеет ряд технических особенностей, что сказывается на особых требованиях к серверному «железу». В частности, чтобы обеспечить бесперебойную и эффективную работу, в сборке желательно предусмотреть:
Пропускная способность сети
Еще одним важным фактором при выборе SQL-сервера может стать ширина канала связи, особенно это касается крупных проектов с большим числом единовременно подключенных клиентов.
При изменении числа подключений в N раз значения минимальной и рекомендуемой пропускной способности также изменяются в N раз.
Дисковая подсистема
Значительно ускорить дисковую систему можно одним из способов:
Такие устройства способны существенно ускорить обмен пакетами ценой ограниченного ресурса по сравнению с классическими винчестерами и высокой стоимости.
Примеры сборок в зависимости от числа пользователей
Оценить ожидаемую нагрузку проще всего, исходя из числа одновременно подключенных пользователей, однако не следует забывать и о перспективах масштабирования, закладывая запас по производительности.
Для примера используем актуальные сборки одного из лучших производителей серверного оборудования Hewlett Packard Enterprise. По ним легко проследить эволюцию оборудования в зависимости от повышения требований.
Менее 10 подключений.
С такой нагрузкой справится система в минимальной комплектации, снабженная по меньшей мере двухъядерным чипом, с частотой более 2.2 ГГц, памятью DDR4 объемом 4 Гб, тремя средними накопителями SAS/SATA.
От 10 до 20 пользователей
Чтобы обеспечить стабильную работу в таких условиях требуется минимальная сборка из четырехъядерного процессора, работающего на частоте 2.3 ГГц, нескольких планок RAM типа DDR4 объемом от 8 Гб, и минимум трех SAS/SATA дисков со скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту.
От 20 до 50 клиентов
От 50 до 100 подключений
От 100 до 200 пользователей.
От 200 до 500 клиентов.
Индивидуальные проекты
Мы готовы предложить большой выбор платформ: от моделей начального уровня для СУБД небольшого проекта, рассчитанного на 10-15 пользователей, до высокопроизводительных и отказоустойчивых кластеров многопроцессорных сборок корпоративного класса, выдерживающих пиковые нагрузки от тысячи одновременных подключений.
В конфигурировании индивидуальных сборок для решения нестандартных задач в любое время готовы прийти на помощь наши специалисты: они оценят сложность реализации и технические требования планируемого проекта, и на их основе подберут сбалансированное по своим характеристикам, цене и мощности решение. Для заказа консультации воспользуйтесь формой связи ниже.
Что такое СУБД
Дата изменения: 12.10.2017
Современная технология организации доступа к данным централизованная. В ее основе лежит взаимодействия клиентов и сервера. Клиенты – это компьютеры пользователей, которым нужно получить доступ к данным. Сервер БД – высокопроизводительный компьютер, обеспечивающий одновременный доступ к данным тысяч пользователей.
Поскольку и именно сервер предоставляет данные, клиенты должны запрашивать их. Клиент посылает запрос SQL серверу. Сервер обрабатывает запрос и возвращает клиенту запрошенные им данные. Запрос реализуется на специальном языке, который одинокого понятен пользователю и серверу. Этот язык SQL.
Сервера различаются тем:
Для каждой из этих целей служит отдельный программный компонент:
Для взаимодействия этих программных компонентов существует еще один, которые объединяет их в систему, он называется Системой Управления Базами Данных (СУБД).
Зачем нужна СУБД
СУБД – это программная прослойка между пользователем и сервером. Поэтому она позволяет абстрагировать пользователя от системного видения БД, а системе предоставляет способ взаимодействовать с пользователем.
СУБД должна обеспечивать:
В зависимости от различия в реализации этих компонентов различаются и СУБД.
Виды СУБД
Базы данных различаются между собой тем, как внутри них связаны данные. Соответственно различаются и СУБД, которые эти БД поддерживают. Внутренние связи данных внутри БД называются моделями данных.
По поддержке баз данных различных моделей данных СУБД различаются на:
Иерархические БД – это деревья данных, где каждый вышерасположенный объект имеет в подчинении несколько нижерасположенных. Доступ к данным осуществляется посредством движения по объектам сверху-вниз.
Сетевые отличаются от иерархических тем. Что каждый потомок в них может иметь несколько предков (множественное наследование).
Реляционные – безусловный лидер среди СУБД (93% всего рынка). Основаны на поддержке реляционных БД, то есть наборов таблиц и их отношений с возможность изменения обеих.
Объектно-ориентированные (ООСУБД) управляют абстрактными объектами, которые наделены свойствами и наделены методами для выполнения действий.
Объектно-реляционные (ОРСУБД) – реляционные СУБД, поддерживающие обьекты свойства и методы из объектно-ориентированной СУБД.
По способу доступа к БД:
В файл серверных базы данных располагаются на сервере, а СУБД на клиенте. В клиент – серверных базы данных и СУБД располагаются на сервере. Встраиваемые – мини СУБД, обычно встроенные внутри приложения.
По степени распределённой данных:
Какую СУБД мы изучаем
В основу курса положена работа с СУБД от компании Microsoft – SQL Server. Это реляционная распределенная клиент-серверная СУБД. Все запросы в последующих главах написаны на диалекте языка SQL – Transact SQL.
Следующий раздел посвящен тому. Что нужно для работы с этой СУБД. Откуда это взять. Как установить, настроить и приступить к работе.
Установка и настройка MS SQL Server и MS SQL Server Management Studio
Этот раздел посвящен вопросам установки, настройки и запуска СУБД MS SQL Server – для реализации сервера и установки, и настройки MS Server Management Studio – для реализации запросов на языке Transact SQL серверу.
Установка обоих компонентов будет производится на один компьютер. И несмотря на то, что SQL Server распределенная СУБД, выполнение запросов и их написание будет производится на одном и том же компьютере.
Установка ПО для работы
В данном разделе рассказывается как установить и настроить SQL Server на примере SQL Server 2016 Enterprise – самой новой версии.
Для начала скачайте установочный пакет SQL Server 2016 Enterprise с официальной страницы: https://www.microsoft.com/en-us/sql-server/sql-server-editions-express. Версия, которую вы скачали будет работать бесплатно в течении 180 дней.
Вместо нее можно использовать SQL Server 2016 Developer Edition, если у вас есть подписка MSDN. Станица для скачивания: https://www.microsoft.com/en-us/sql-server/sql-server-editions-developers.
Прежде чем запускать скаченный установщик, создайте учетную запись. Она потребуется чтобы авторизовываться вас на сервере с клиентского компьютера. Поскольку у вас это один и тот же компьютер, то авторизовываться будет SQL Server через Management Studio, его мы скачаем позже.
Создание учетной записи
Выполните следующие инструкции чтобы создать учетную запись в Windows. Способ работает во всех ОС этого семейства начиная с 2000 и заканчивая 10.
Установка SQL Server
Установка и настройка MS SQL Server Management Studio
После того, как мы настроили сервер. Нужно настроить клиент. MS SQL Server Management Studio предоставляет удобный визуальный интерфейс для клиента и позволяет удобно разрабатывать и отправлять серверу запросы.
Установка его не сложнее плеера, поэтому останавливаться на этом не будем. Скачайте его с официального сайта Microsoft по одной из ссылок ниже.
И установите. Программа сама определит, где у вас сервер. Просто следуйте инструкциям.
Настройка и работа в Management Studio
Management Studio подключится к SQL Server и откроется основное окно программы:
Настоятельно рекомендуем изучить элемент программы под названием обозреватель объектов. Он позволяет работать с всеми структурными элементами баз данных на сервере через интерфейс похожий на проводник Windows.
Создать новый запрос можно если кликнуть на кнопке «Создать запрос». Запрос будет создан для текущей таблицы, которая указана в выпадающем списке сверху, в данный момент master.
Если кликнуть по кнопке «создать запрос» несколько раз, то откроется несколько вкладок, как на скрине. Для каждого из них можно поменять текущую таблицу с помощью выпадающего списка.
Под полем редактора запросов располагается поле результатов. Там будут показываться результаты выполнения запроса:
Вот и все. Остальному можно научиться самостоятельно в процессе работы.
Что такое MS SQL Server и чем она отличается от других СУБД
Веб-ресурсы содержат огромное количество данных – от учетных записей пользователей до контента, опубликованного на страницах. То же относится к «облачным» приложениям вроде CRM, программ для бухучета, складского учета и пр. Везде используется один способ хранения информации – база данных. И этой базой необходимо как-то управлять.
Сегодня мы поговорим об одной из самых популярных систем управления реляционными базами данных – MS SQL Server.
Что такое MS SQL Server
Чтобы упростить работу с такими хранилищами данных и повысить эффективность их применения, создаются специализированные системы управления. Одной из наиболее популярных является разработка от Microsoft – SQL Server. Первый релиз платформы опубликован еще в 1989 году, а последняя версия выпущена в 2019 году (проект продолжает развиваться).
Каждый выпуск включает в себя несколько специализированных редакций. Это снижает сложность внедрения и затраты на процесс разработки собственных решений, адаптированных для «узких» задач. При написании программного кода активно используется интеграция с продуктами Microsoft, например, с платформой Visual Studio.
Прямые конкуренты на рынке – Oracle Database, PostgreSQL. Первый проект коммерческий, он создан для поддержки крупных компаний, поэтому сопоставим по возможностям с MS SQL Server. Второй же распространяется на бесплатной основе и не «блещет» функциональностью, хотя весьма популярен среди многих разработчиков (аналог от Oracle MySQL).
Что такое СУБД
Появление таких продуктов позволило объединить разное понимание БД (баз данных) со стороны пользователей и системных администраторов. Неискушенные в технических деталях люди «видят» таблицы как некий перечень данных с колонками и строками. Системный подход включает файлы с табличными данными, связанными друг с другом согласно определенному алгоритму.
Функции базы данных:
Клиентами БД являются прикладные программы, их интерфейс, различные интерактивные модули сайтов вроде калькуляторов и онлайн-редакторов. Но есть еще один компонент системы – СУБД. Он предназначен для ручного доступа к информации и позволяет извлекать данные на диск, работать с ними в памяти сервера, в том числе с применением структурированного языка SQL.
Всего различают три типа БД – клиент-серверные, файл-серверные и встраиваемые. MS SQL Server относится к первой категории. Плюс система является реляционной, т.е. адаптированной для хранения данных без избыточности, с минимальными рисками появления аномалий и нарушения целостности внутренних таблиц.
Расширения языка SQL
Язык SQL представляет собой стандарт, унифицирующий обработку данных всеми реляционными базами данных. Такой подход упрощает перекрестные обращения, дает возможность переходить на «иную платформу» без серьезных переделок проекта. Но здесь нужно учитывать, что в каждой БД имеется собственный язык, который называется диалектом (расширением).
Обычно от выбранной СУБД зависит, какой язык предстоит использовать (или от навыков человека, который будет администрировать систему). Синтаксис конструкций у них сильно различается, как и формат обращения ко встроенным функциям, поэтому чаще всего тип БД для проекта выбирается раз и навсегда.
Инсталляция MS SQL Server
Подготовительный шаг – скачать установочный пакет SQL Server Enterprise с официальной страницы сайта Microsoft. После нажатия на кнопку «Бесплатная пробная версия» будет предложено выбрать вариант EXE или Azure («облако») и внести свои анкетные данные, при сохранении которых начнется загрузка инсталляционного файла.
Перед запуском установщика нужно создать учетную запись пользователя. Она пригодится для авторизации на сервере при запросе доступа с клиентских компьютеров (даже при условии, что ПК будет один и тот же).
Рекомендуется в имени и пароле использовать только буквы латиницы и цифры, кириллица будет привносить риски локальных сбоев из-за особенностей обработки. Теперь можно запускать файл с дистрибутивом MS SQL Server. Программа предложит 3 варианта действий: базовая инсталляция с настройками «по умолчанию», выборочный режим или скачивание файлов «на потом».
В большинстве случаев выбирается первый пункт, при нажатии на который предлагается прочитать и подтвердить лицензионное соглашение. На следующем шаге система позволяет вручную выбрать каталог для установки или согласиться с предложенным значением. Остается нажать на кнопку «Установить» и дождаться завершения процесса.
Файлы в основном скачиваются с официального сервера, поэтому понадобится стабильный доступ к интернету. Такой подход обеспечивает установку последнего релиза и проверку легитимности всех модулей (отсутствие вредоносного ПО). Последнее окно сообщает об успешном завершении, после которого можно сразу подключаться к серверу.
Зачем нужен SQL Server Management Studio
Для удобства администрирования также понадобится SQL Server Management Studio (SSMS). Он представляет собой интегрированную среду для управления инфраструктурой БД и поддерживает любые ее варианты – от локальной до Azure. В него встроены инструменты настройки, наблюдения и редактирования экземпляров баз данных.
Программные пакеты приложения также загружаются напрямую из интернета, поэтому требуется стабильный доступ к сети. После завершения установки будет запрошена перезагрузка компьютера. Все, система полностью готова к эксплуатации и созданию первой базы данных.
Хостинг-провайдеры обычно предлагают предустановленный комплект поддержки баз данных на SQL Server. Он не всегда последней версии, зато наверняка работоспособен в рамках как панели управления, так и публикуемых веб-ресурсов. Пользователю фактически предлагается сразу начать с создания БД – запрашивается всего лишь ее название, имя пользователя и пароль.
Что такое MySQL-сервер
Поначалу околосерверная терминология многих вводит в ступор. С ходу непонятно, что из представленного набора букв — технология, а что является названием какой-нибудь утилиты. Хороший пример – MySQL. Инструмент, который кто-то считает нарицательным для баз данных, а кто-то называет сервером.
Разберемся, что такое MySQL-сервер, как он работает и почему о нем так много говорят.
Краткое описание MySQL
Это реляционная система управления базами данных. Таково официальное определение.
MySQL создавалась силами шведских разработчиков из одноименной компании в 1994 году. Тогда и состоялся ее релиз под свободной лицензией. Позже компанию поглотила Oracle. MySQL распространяется бесплатно и входит в стандартный набор утилит LAMP для разработки сайтов на базе Linux.
MySQL — не единственная в своем роде. Подобных программ хватает. Но системы управления базами данных частенько ассоциируют конкретно со шведской разработкой. Доходит до того, что серверы баз данных с любым ПО называют MySQL. Все благодаря ее популярности и признанности среди крупных корпораций. Ее используют в Facebook, YouTube, Google и тысячах других IT-компаний.
Что такое база данных?
В нашем случае данные — это файлы, а база — место, где они хранятся. Данные могут принимать любой облик.
Представьте, что вы сделали плейлист в Spotify и добавили туда новый трек. Плейлист будет базой, а добавленная песня — данными. Каждая композиция, появившаяся в уже готовом плейлисте, станет частью существующей базы данных. Так она будет пополняться.
Таких баз может быть много. Например, интернет-магазин, продающий гитары, тоже оперирует базами данных. В них хранятся инструменты из каталога, отсортированные по заранее продуманным критериям (производитель, количество струн и т.п.).
Получается, что базы могут быть многоуровневыми и делиться на различные категории (разделы каталога в случае с магазином). Так формируются взаимосвязи между разными элементами базы данных, появляется структура. Отсюда и термин «реляционная» – он намекает на зависимость элементов друг от друга.
Так что база данных — это набор структурированных данных с выстроенными между ними «взаимоотношениями» (делением на категории, к примеру).
Визуально она представляет собой таблицу с тысячами элементов (ссылками, файлами, отрывками текста и т.п.). Чтобы этим добром управлять, необходимо как-то обозначить таблицы и научиться ими управлять. Тут и пригодится SQL.
А что такое SQL?
Эта аббревиатура расшифровывается как Structured Query Language, что в переводе означает «язык структурированных запросов».
По версии разработчиков, приставка My в MySQL появилась из-за дочери создателя системы Микаэля Видениуса. Ее зовут Мю, в финском языке это пишется как My. Не зная этого факта, на западе произносили [мю] как [май].
SQL – э то стандартизированный язык, использующийся для взаимодействия с базой данных. С помощью него, собственно, и получают доступ к информации, хранящейся в таблицах MySQL. Язык делится на три части:
Другие СУБД используют такой же язык структурированных запросов. Будь то PostgreSQL или Microsoft SQL. Это бренд. Но это не касается того, как эти системы взаимодействуют с данными. Отличия все же есть.
Основные задачи, выполняемые SQL
Structured Query Language появился в 1970 году и быстро заменил собой аналогичные, но устаревшие VISAM и ISAM. Они были нужны для управления данными.
В их «обязанности» входило:
SQL закрывает все 5 аспектов.
Принцип работы MySQL-серверов
Он такой же, как в любых клиент-серверных моделях. Одно устройство делает запрос, а второе отвечает. Запрашивающих может быть больше одного, все зависит от сервера, сети и поставленных задач.
Технически немного иные, но по своей сути идентичные процессы происходят в среде MySQL:
Для взаимодействия с MySQL-сервером используются соответствующие утилиты. Некоторые работают только в командной строке. Некоторые награждены графическим интерфейсом. Популярные решения – WorkBench, SequelPro, SQL Studio, TablePlus. Правда, большинство вебмастеров предпочитает phpMyAdmin, так как та входит в LAMP и работает в браузере.
Как создать базу данных на хостинге?
У хостинг-провайдеров встречаются панели управления со встроенной функцией создания баз данных. В Timeweb такая есть. Чтобы создать на хостинге базу данных, надо открыть раздел «Базы данных MySQL» и кликнуть по кнопке «Создание новой базы данных». Система попросит указать параметры, имя пользователя и пароль администратора для авторизации.
Что касается создания БД на VDS, то можно воспользоваться панелью управления сервером. Например, ISPmanager.
В ISPmanager базы создаются так:
Почему MySQL так популярна?
Если взглянуть на статистику, то по частоте использования и упоминания в сети MySQL проигрывает только решению от компании Oracle. Из-за чего так происходит? Конечно же, из-за ее преимуществ над существующими конкурентами.
На швейцарскую систему полагаются IT-корпорации ранга Facebook, потому что она:
Подробнее о безопасности MySQL
Защита данных обеспечивается двумя подсистемами: таблицей привилегий и плагинами безопасности.
Первая нужна, чтобы оградить часть данных от определенной группы пользователей. Она вынуждает клиентов, делающих запросы, авторизоваться в системе, дабы та могла убедиться в праве клиента на получение запрашиваемой информации. То есть управлять базой в полной мере может ограниченное число лиц. При желании можно запретить определенному кругу лиц возможность вносить в таблицы любые изменения или удалять из них данные, но при этом оставить за ними возможность добавлять новые единицы данных в существующую базу.
Ближайший пример такой системы — права доступа в WordPress и DataLife Engine.
Плагины безопасности расширяют базовые механизмы защиты целостности данных. Например, создают на сервере более строгую политику создания паролей или дополнительное хранилище для конфиденциальной информации.
Недостатки MySQL
Не обошлось без как минимум 4 увесистых ложек дегтя в бочку обсуждаемой СУБД.
Выводы
Популярность MySQL — не случайность. Она действительно будет идеальна для решения большинства задач, пока вы не поймете, что вам нужно что-то помощнее. Либо она навсегда останется для вас единственной и неповторимой, как и для миллиона вебмастеров по всей планете.