Базы данных / ЛР2_2014

Лабораторная работа № 2. Создание базы данных в СУБД MS SQL

SERVER 2008 R2 и настройка ее параметров

Цель работы: приобретение практических навыков создания базы данных в СУБД MS SQL SERVER 2008 R2.

Задания

1.Изучите приведенный в лабораторной работе теоретический материал.

2.Изучите приведенный в лабораторной работе пример создания базы данных. Базу данных примера можно не создавать в СУБД.

3.Выполните индивидуальное задание: создайте базу данных для предметной области, анализ которой проводили в первой лабораторной работе.

4.Покажите результат работы преподавателю.

5.Ответьте на контрольные вопросы.

Краткие теоретические сведения

Архитектура SQL Server

Экземпляр SQL Server – эта установка механизма/службы базы данных SQL Server. На одном компьютере можно установить несколько экземпляров SQL Server (рис. 1). Каждый из них полностью независим от других. Один из экземпляров, установленный на компьютере, может быть задан как экземпляр по умолчанию, а остальные должны быть именованными.

Рис. 1 Экземпляры сервера

Каждый экземпляр SQL Server может содержать несколько БД. Во время установки SQL Server создается несколько системных баз данных: master, model, msdb, tempdb, resource.

База данных master хранит информацию о конфигурации, учётных записях пользователей, запускаемых процессах, сообщениях об ошибках, расположении главных файлов баз данных и т.д.

БД master критически важна и не может быть удалена. При её повреждении, можно использовать утилиту rebuildm.exe, которая восстанавливает базу master и затем восстановить пользовательские базы.

База данных model используется, как шаблон для новых баз данных. Можно внести изменения в эту БД, чтобы создаваемые вновь базы содержали нужные изменения. Например, можно добавить группу пользователей, которая должна быть по умолчанию во всех новых БД. Поскольку model используется в качестве шаблона, то она обязательно должна присутствовать для нормального функционирования сервера. Кроме того, следует иметь в виду, что новые БД должны иметь размер не меньше, чем БД model.

В базе данных msdb служба SQL Server Agent хранит все системные задачи. Например, если задано резервирование по расписанию, то в msdb появится специальная запись. Аналогичным образом данную БД используют и другие подсистемы MS SQL Server, например, SQL Server Integration Services.

База данных tempdb фактически является рабочей областью для MS SQL Server. . Эта БД хранит все временные таблицы и промежуточные результаты операций group by, order by, distinct и т.д. Временные данные хранятся в tempdb, пока хоть один пользователь подключён к SQL Server. Существует два вида временных таблиц: локальные и глобальные. Локальные временные таблицы видны только их создателям до завершения сеанса соединения с экземпляром SQL Server, как только они впервые созданы или когда на них появляется ссылка. Локальные временные таблицы удаляются после отключения пользователя от экземпляра SQL Server. Глобальные временные таблицы видны всем пользователям в течение любых сеансов соединения после создания этих таблиц и удаляются, когда все пользователи, ссылающиеся на эти таблицы, отключаются от экземпляра SQL Server. БД tempdb создаётся каждый раз заново при запуске SQL сервера, поэтому все временные данные будут потеряны после перезагрузки SQL сервера или при его крахе.

База данных Resource содержит все системные объекты, входящие в SQL Server, и доступна только для чтения.

Каждая пользовательская БД должна содержать хотя бы один файл данных и один журнал транзакций. Файлы данных объединяются в логические группы, называемые файловыми группами. У БД должна быть, как минимум, одна файловая группа – PRIMARY, которая содержит основной файл данных (с расширением .mdf) и системный каталог БД. При необходимости в группу PRIMARY могут быть добавлены другие файлы данных (c расширением .ndf).

Пользовательская БД включает в себя схемы, а схемы содержат объекты (рис. 2). Схема – это пространство имен. Имя схемы используется как префикс в имени

объекта.

Основные объекты базы данных: таблицы, представление, индексы, хранимые процедуры, триггеры, создаваемые пользователем функции, ограничения целостности.

Рис. 2. База данных, схема и объекты базы данных

СУБД Microsoft SQL Server

СУБД Microsoft SQL Server – это система управления клиент-серверными реляционными базами данных, ориентированная на работу под управлением операционных систем Microsoft Windows.

MS SQL Server включает в себя как серверную, так и клиентскую часть. Состав служб, включенных в поставку сервера, зависит от версии. Сравнение функциональных возможностей различных редакций SQL Server 2008 R2 можно по адресу http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/cc645993.aspx.

Серверная часть системы

MS SQL Server реализуется в виде нескольких самостоятельных служб, каждая из которых отвечает за выполнение определенных задач.

Служба SQL Server (MSSQLServer) является ядром СУБД, от ее функционирования зависят все остальные службы. Выполняет следующие основные функции:

−распределяет ресурсы компьютера между пользователями, одновременно работающими с системой;

−управляет файлами баз данных и журналами транзакций;

−выполняет команды языка Transact-SQL, запросы и хранимые процедуры;

−обеспечивает безопасность системы;

−отвечает за согласованность и целостность данных, предотвращая логические проблемы.

Если данная служба не запущена, то никакие пользователи не могут подключиться

ксерверу и никакие административные задачи не могут быть выполнены.

Служба SQL Server Agent отвечает за автоматическое исполнение назначенных администратором заданий, выполняет отслеживание определенных событий и сопоставленных им заданий (например, создание резервных копий, отправка сообщения администратору о возникшей проблеме и т.п.).

Служба Full-Text Filter Daemon позволяет реализовать поиск символьной информации в полях таблиц баз данных. С помощью этой службы осуществляется поиск слов и фраз, причем в результате могут быть отражены склоняемые формы глаголов и существительных.

Служба Integration Services позволяет выполнять следующее:

−отслеживать выполнение всех пакетов служб Integration Services, выполняющихся на компьютере;

−отображать в иерархическом виде пакеты и папки служб Integration Services, которые физически хранятся в разных местах.

Служба Analysis Services – ядро сервера OLAP (On-Line Analytical Processing –

оперативная аналитическая обработка), позволяет создавать аналитические приложения. Служба Reporting Services – отвечает за генерацию отчетов, предоставление их

пользователям, выполнение различных служебных операций с отчетами.

Служба SQL Server Browser предназначена для формирования списка доступных в сети SQL-серверов.

Клиентская часть системы

MS SQL Server поддерживает множество различных типов клиентов, каждый из которых может работать на своей аппаратной и программной платформе.

В комплект поставки MS SQL Server входят стандартные утилиты, которые могут использоваться для управления работой сервера и создания логической структуры баз данных, поддерживаемых им. Для разработки клиентского приложения могут быть использованы и различные средства разработки приложений, например, среды визуального программирования Visual Studio, Visual Basic, Delphi и др.

К стандартным утилитам администрирования относятся следующие приложения.

SQL Server Configuration Manager

Предоставляет следующие возможности:

−управление работой всех служб MS SQL Server, рассмотренных выше;

−определение параметров сетевых библиотек, которые обеспечивают взаимодействие с MS SQL Server; можно выбрать один или сразу несколько методов доступа к серверу:

◦именованные каналы (Named Pipes) – технология похожа на использование сокетов, применяется в случае недоступности протоколов TCP/IP;

◦стек протоколов TCP/IP (используется по умолчанию);

◦разделяемая память (Shared Memory) – применяется для локального использования, например, веб-приложение и MS SQL Server находятся на одном компьютере; обеспечивает максимальную скорость работу;

◦виртуальный интерфейсный адаптер (Virtual Interface Adapter, VIA) – используется для подключений типа сервер-сервер с применением специализированного оборудования;

−конфигурирование сетевых библиотек клиента, используемых для доступа к MS SQL Server. После настройки методов доступа к серверу, можно произвести конфигурацию клиентских протоколов. Узел SQL Native Client 10.0 Configuration

содержит два раздела: Client protocols и Aliases (рис. 3).

Рис. 3. Окно утилиты SQL Server Configuration Manager

Начиная с MS SQL Server 2000, появилась возможность подключения к серверу при помощи нескольких протоколов, например, сначала пытаемся подключиться через Shared Memory, если не получилось, то через TCP/IP, и в последнюю очередь через Named Pipes. Для определения порядка использования протоколов используется свойство Order.

Узел Aliases позволяет создавать псевдонимы для подключения к серверу. Псевдоним (Alias) – это альтернативное имя соединения, которое может отличаться от имени сервера.

SQL Server Management Studio

Среда Microsoft Среда SQL Server Management Studio реализует графическое средство управления экземплярами SQL Server.

Утилита Management Studio позволяет выполнять следующее:

−управлять настройками MS SQL Server;

−конфигурировать систему безопасности: управление ролями, учетными записями, удаленными серверами;

−работать со структурой баз данных: создавать, редактировать и удалять БД и элементы БД;

−управлять выполнением заданий по расписанию;

−показывать текущую активность: текущие пользователи, какие объекты заблокированы, информацию о производительности.

Перед началом работы с сервером необходимо подключиться к нему, указав следующую информацию:

−Server Type – выбор службы, к которой необходимо подключиться: Database Engine, Analysis Services, Report Server или Integration Services.

−SQL Server – выбор сервера, которому будет осуществляться подключение. По умолчанию имя SQL Server совпадает с именем компьютера.

−Authentication Type – выбор способа аутентификации: Windows Authentication или SQL Server Authentication. Способ Windows Authentication использует учетную запись, под которой текущий пользователь осуществил вход в Windows (рис. 4). SQL Server Authentication использует свою собственную систему безопасности.

Рис. 4. Окно соединения с SQL-сервером

Главное окно приложения Management Studio с окном Редактора запросов (которое появляется при нажатии на панели инструментов кнопки «Создать запрос» или при выборе пункта меню Файл → Создать → Запрос в текущем соединении) представлено на рис. 5.

Рис. 5. Главное окно приложения Management Studio с окном Редактора запросов

Management Studio позволяет открывать несколько окон запросов и работать с несколькими базами данных одновременно. В каждом окне устанавливается собственное соединение с MS SQL Server, которое описано в SQL Server Configuration Manager, на основе различных учетных записей пользователей и их паролей.

Reporting Services Configuration

Используется для конфигурации служб отчетов. MS SQL Server 2008 включает в себя встроенный web-сервер, поэтому нет необходимости в установке и настройке служб интернет-серверов IIS (Internet Information Services). Для создания отчетов используется

Report Definition Language (RDL) – язык, основанный на XML1.

Bulk Copy Program

Утилита командной строки, предназначенная для переноса форматированных данных большого объема в MS SQL Server или из него. Например, отформатированные данные могут быть автоматически перенесены из обычного текстового файла в таблицу

MS SQL Server.

SQL Server Profiler

Позволяет в реальном времени отслеживать выполнение всех команд. Профайлер может находить «узкие» места в базе данных, определять запросы, которые долго выполняются, и наиболее часто выполняемые запросы.

Утилита sqlcmd

Утилита командной строки, которая позволяет выполнять SQL-скрипты. Данная утилита может оказаться намного эффективнее, чем Management Studio, когда не требуется графический пользовательский интерфейс.

SQL Server Integration Services (SSIS)

Позволяет извлекать данные из любых источников через механизм OLE DB2 или провайдеров данных .NET и помещать их в таблицы MS SQL Server. Во время переноса данных к ним может быть применена трансформация.

SQL Server Business Intelligence Development Studio

Представляет особую версию Visual Studio и позволяет создавать пакеты для

Integration Services, отчеты для Reporting Services и работать с проектами Analysis Services.

Методические указания

1.Запустите среду разработки SQL Server Management Studio. Для этого в меню

«Пуск» выберите пункт «Программы\Microsoft SQL Server 2008\SQL Server Management

Studio».

2.Подключитесь к серверу. Для этого заполните все требуемые поля в окне соединения с SQL-сервером (рис. 4) и нажмите кнопку Соединить.

1 XML (eXtensible Markup Language – расширяемый язык разметки) – текстовый формат, предназначенный для хранения структурированных данных.

2 OLE DB (Object Linking and Embedding, Database – внедрение и связывание объектов в базах данных) – набор интерфейсов, которые позволяют приложениям обращаться к данным из различных источников.

3. Создайте базу данных, используя возможности среду SQL Server Management

Studio.

Вобщем случае создание базы данных осуществляется выполнением команды CREATE DATABASE. Синтаксис команды рассмотрен на лекции или можно обратиться

кдругим источникам, например, [2].

Вданной работе выполните следующие действия:

−В окне Обозревателя объектов щелкните правой кнопкой мыши по объекту Базы данных и из контекстного меню выберите пункт Создать базу данных.

−В открывшемся окне настроек параметров файла данных Создание базы данных щелкните мышью по пункту Общие (General) в списке Выбор страницы и введите в

правой части окна основные настройки:

◦в поле Имя базы данных введите ее имя, например, AccountPersonnel (при выполнении индивидуального задания имя базы данных должно включать ФИО студента);

◦параметр Владелец оставьте без изменения;

◦в таблице, расположенной ниже, укажите логические имена файла данных и журнала транзакций и путь размещения этих файлов (рис. 6). Таблица имеет следующие столбцы:

Логическое имя (Logical Name) – логическое имя файла данных и журнала транзакций. По этим именам будет происходить обращение к файлам в БД.

Тип файла (File Type) – тип файла. Этот параметр показывает, является ли файл файлом данных или журналом транзакций.

Файловая группа (Filegroup) – параметр показывает, к какой группе файлов относится файл. Группы файлов настраиваются в группе настроек Файловые группы (Filegroups). По умолчанию файл данных размещается в группе PRIMARY.

Начальный размер (Initial Size) (MB) – начальный размер файла данных и журнала транзакций в мегабайтах. По умолчанию этот размер совпадает с размером, указанным в системной БД model.

Авторасширение (Autogrowth) – автоувеличение размера файла. Как только файл заполняется информацией, его размер автоматически увеличивается на величину, указанную в параметре «Autogrowth». Увеличение можно задавать как в мегабайтах, так и в процентах. Здесь же можно задать максимальный размер файлов. Для изменения этого параметра надо нажать кнопку с тремя точками. В нашем случае размер файлов не ограничен. Файл данных увеличивается на 1 мегабайт, а файл журнала транзакций на 10%.

Путь (Path) – путь к папке, где хранятся файлы. Для изменения этого параметра следует нажать кнопку с тремя точками.

Имя файла (File Name) – физические имена файлов. По умолчанию имена файлов аналогичны логическим именам. Файл данных имеет расширение

.mdf, а файл журнала транзакций – расширение .ldf.

Рис. 6. Общая страница окна Создание базы данных

Рис. 7. Настройки страницы Параметры

−ассмотрим страницу Параметры (Options) (рис. 7), где отображены следующие настройки:

◦Параметры сортировки (Collation) – этот параметр отвечает за обработку текстовых строк, их сравнение, текстовый поиск и т.д. Рекомендуется оставить его как <по умолчанию сервера>.

◦Модель восстановления (Recovery Model) – данный параметр отвечает за информацию, предназначенную для восстановления БД, хранящуюся в файле транзакций. Чем полнее модель восстановления, тем больше вероятность восстановления данных при сбое системы или ошибках пользователей, но и больше размер файла журнала транзакций. При наличии места на диске, рекомендуется оставить этот параметр в значении Полная (Full). При работе в компьютерных классах установим значение параметра как Простая.

◦Уровень совместимости (Compatibility level) определяет совместимость файла данных с более ранними версиями сервера. Если планируется перенос данных на другую, более раннюю версию сервера, то её необходимо указать в этом параметре.

◦Другие параметры (Other options). Данные параметры являются необязательными для изменения. В лабораторной работе все параметры этого рекомендуется оставить как на рис. 7.

−Группа настроек Файловые группы (Filegroups), рис. 8. В лабораторной работе нет необходимости добавлять новые группы файлов, поэтому оставим эту группу настроек без изменений.

−Перейдите на страницу Общие и нажмите кнопку ОК.

−Проверьте в Обозревателе объектов в папке Базы данных наличие создаваемой БД AccountPersonnel.

Рис. 8. Настройки параметров Файловой группы