Подготовка среды хранения

Необходимыми системными ресурсами для работы БД являются четыре основных компонента аппаратного обеспечения, которые будут взаимодействовать между собой и влиять на уровень производительности.

1 Процессор. Выполняет пользовательские процессы, управляет задачами других системных ресурсов. У него должна быть высокая тактовая частота. Для организации сервера БД может быть использовано несколько процессоров одновременно.

2 Оперативная память. Чем больше её объем, тем быстрее работают приложения баз данных. Рекомендуют планировать объем, чтобы в процессе работы системы выполнялось условие: всегда есть в наличии свободными 5 процентов от всего объема памяти.

3 Внешняя память. Для определения этого ресурса важным является количество операций ввода/ вывода в секунду. Также на общую производительность системы влияет способ организации в ней хранения данных. Рекомендуется равномерно распределять сохраняемые данные между всеми доступными в системе устройствами. Существуют следующие принципы распределения данных на дисковых устройствах:

— файлы операционной системы должны быть отделены (располагаться физически на разных носителях) от файлов базы данных;

— основные файлы БД должны быть отделены от индексных файлов;

— журнал восстановления должен быть отделен от остальной части БД.

4 Сеть. При организации сетевого доступа к БД узким местом всей системы может стать чрезмерный рост сетевого трафика. Оптимальная загрузка сети должна быть реализована в клиентских приложениях БД.

Для планирования оптимальных характеристик среды хранения должны быть обсуждены также следующие вопросы.

1 Определение функциональных характеристик транзакций, которые будут выполняться в базе данных.

Транзакция – неделимый с точки зрения СУБД набор действий, выполняемых пользователем БД с целью доступа или изменений содержимого БД.

Изучаются качественные и количественные характеристики присущих проектируемой БД транзакций – ожидаемая частота выполнения; таблицы, поля таблиц и операции над данными транзакции, используемые индексы; ограничения, устанавливаемые на выполнение транзакции. Далее определяются самые «важные» (наиболее активные) транзакции, зависимость их друг от друга, возможные проблемы и конфликты. Разработчики БД должны найти оптимальные способы взаимодействия транзакций, для каждой транзакции определить максимальную производительность.

2 Выбор файловой структуры. Возможны следующие варианты типов файлов: последовательные файлы, хешированные файлы, индексно—последовательные файлы, двоичные деревья. Структура файлов изучается и документируется, обосновывается выбор конкретного варианта.

Необходимо, однако, отметить, что современные СУБД не предоставляют разработчику больших возможностей выбора или изменения способа организации файлов БД.

3 Анализ необходимости введения контролируемой избыточности данных. В том случае, если требования к производительности системы не удается удовлетворить никакими другими способами, снижают требования к уровню нормализации данных. Такую процедуру называют оптимизацией использования. Денормализация целесообразна, если данные в БД обновляются редко, а количество выполняемых запросов велико. В противном случае требования к непротиворечивости данных должны превышать требования к производительности системы.

4 Определение требований к дисковой памяти. Выделяемая для хранения БД память должна иметь размер, позволяющий накапливать данные. В среде каждой конкретной СУБД необходимо опытным путем определять возможный рост требуемого объема памяти для проектируемой БД.

Подготовка среды хранения является важной задачей, определяющей производительность дальнейшего использования БД.

Генерация схемы БД

Физически БД состоит из одного или нескольких дисковых файлов. Кроме файлов данных в состав БД могут входить файлы журналов транзакций, отслеживающие следы выполнения транзакций и дающие возможность отменить или восстановить транзакцию; управляющие файлы, которые поддерживают внутреннюю целостность данных; файлы – журналы предупреждающих сообщений и т.д. Совокупность всех файлов определяется выбранной для реализации БД СУБД.

База данных может быть создана различными способами – визуально в режиме диалога с СУБД, выполнением соответствующих программных кодов (SQL—скриптов), автоматической генерацией, на основе построенной в инструментальной среде CASE — средства модели предметной области.

В любой СУБД первой выполняется операция создания новой базы данных, а затем её объектов, при этом необходимо соблюдать последовательность их создания. Первым создается родительский объект, а затем на него ссылающийся. Так, создание дочерней таблицы первой, по отношению к родительской, вызовет соответствующую реакцию СУБД (сообщение), если связь в дочерней таблице прописана явно. В любом случае, связи создать нельзя, если отсутствуют элементы этой связи.

Самым простым является процесс создания БД, например, в СУБД Access. БД можно создать на основе предлагаемого шаблона, с использованием таких средств, как «Мастер» и «Конструктор». Наиболее сложным является процесс создания серверной БД, требующим определенный уровень квалификации разработчика.