СУБД DB2

DB2 – это семейство систем управления реляционными базами данных, выпускаемых корпорацией IBM (содержание данного пункта является полной копией работы Левченко Ольги Владимировны, "Информационные системы", КУА. http://bourabai.kz/dbt/servers/DB2.htm ). Это одна из “зрелых” мировых СУБД, постоянный лидер в производительности, по уровню технической реализации, возможностям масштабирования и т.д.

В настоящее время СУБД DB2 представлена версиями на следующих платформах:

DB2 имеет долгую историю. Это первая СУБД, которая стала использовать SQL. С 1975 по 1982 год прототип DB2 разрабатывался в IBM под названием System Relational, или System R.

СУБД DB2 получила своё название в 1982 году, когда был выпущен первый коммерческий релиз для VM под названием SQL/DS, и затем релиз для MVS под названием DB2.

Развитие DB2 уходит корнями в начало 1970-х, когда доктор Э. Ф. Кодд, работавший на IBM, разработал теорию реляционных баз данных и в июне 1970 года опубликовал модель манипуляции данными. Для воплощения этой модели он разработал язык реляционных баз данных и назвал его Alpha.

IBM DB2 - наиболее высокопроизводительная и мощная СУБД в мире. Ее основное уникальное конкурентное преимущество - возможность расширения (масштабирования) системы без проблем. Это означает, что любое приложение, написанное для DB2, будет работать с серверами данных DB2, работающими на любой распределенной платформе, поддерживаемой DB2 (Windows, HP-UX, Sun Solaris, Linux, Mac OS X и AIX®).

DB2 поставляется в различных редакциях и пакетах, включая очень популярную бесплатную DB2 Express-C с возможностью приобретения лицензии на 12 месяцев и опцией подписки (т.н. Fixed Term License (FTL)): DB2 Express-C FTL. Все редакции и пакеты DB2 построены на одной и той же базе исходного кода; они различаются лишь функциональностью и условиями лицензировании, которые нацеливают возможности, функции и преимущества DB2 по соответствующим сегментам рынка и ценовым группам. Базовой технологией всегда остается DB2, поэтому решение о применении той или иной редакции никак не зависит от таких понятий, как переносимость, простота использования и т.п. Таким образом, если вы используете приложение для бесплатной DB2 Express-C, оно также будет работать на DB2 Personal Edition (DB2 Personal), DB2 Express Edition (DB2 Express), DB2 Workgroup Edition (DB2 Workgroup) и DB2 Enterprise Edition (DB2 Enterprise).

Ниже представлены наиболее важные функциональные возможности DB2.

1. Мультиплатформенность. Даже самая младшая редакция "IBM DB2 Express – C" поддерживает несколько наиболее популярных операционных систем - Windows (включая x64), Linux (серверы POWER и x86), Mac OS X и Solaris x64.

2. Advanced Copy Services (ACS). DB2 ACS позволяет использовать технологию быстрого копирования устройства хранения данных для выполнения работы по копированию данных в операциях резервного копирования и восстановления. Возможность копирования данных средствами устройства хранения данных значительно ускоряет операции резервного копирования и восстановления. Резервное копирование с использованием DB2 ACS называется резервным копированием через мгновенную копию (snapshot backup).

3. Онлайновая реорганизация таблиц (REORG, реорганизация "на месте") позволяет пользователю проводить реорганизацию таблицы без прекращения полного доступа к ней.

4. Поддержка High Availability Disaster Recovery (HADR). Функциональность DB2 HADR обеспечивает поддержку высокой готовности и аварийное переключение для баз данных DB2.

6. Поддержка Materialized Query Tables (таблицы материализованных запросов), Query Parallelism (параллелизм запросов), Multidimensional Clustering Tables (MDC, многомерная кластеризация таблиц)

7. Поддержка сжатия данных при резервном копировании

9. Поддержка Database Partitioning (разбиение баз данных). Используется для масштабируемых кластеров: прежнее название - DB2 EEE. Данная функциональная возможность позволяет распределить один образ базы данных на несколько физических серверов

10. DB2 Text Search. Функция DB2 Text Search позволяет вести поиск в текстовых столбцах таблиц DB2. Поддержка текстового поиска позволяет использовать встроенные в DB2 функции CONTAINS, SCORE и xmlcolumn-contains для поиска в текстовых индексах, построенных на основе заданных вами аргументов поиска

11. IBM Data Studio - это инструментальная платформа, охватывающая весь жизненный цикл приложений (проектирование, разработка, развертывание, поддержка и управление) для всех реляционных СУБД IBM, с перспективой дальнейшего расширения поддержки. Это означает, что вы имеете не только переносимый SQL API, но и набор инструментальных программ, позволяющий реализовать бизнес-логику в масштабе всего предприятия.

Помимо представленных функциональных возможностей так же имеются другие возможности:

Эта версия DB2 дает пользователю возможность определять новые типы данных. Новый тип данных должен соответствовать одному из базовых типов, предоставляемых системой, но для них может быть определена своя семантика. При этом DB2 способна манипулировать такими данными в соответствии с определенной для них логикой. Можно задать набор операций, допустимых для некоторого типа данных, изменив его по сравнению с относящимся к базовому типу.

В DB2 реализован механизм строгой типизации. К данным неопределенного типа применимы при этом только те операции, которые определены для него самого, а не для базового класса. Для СУБД такой подход предоставляет мощный механизм контроля целостности данных.

DB2/2 и DB2/6000 предоставляют пользователю такие новые типы данных, как большие бинарные объекты (BLOBS) и большие текстовые объекты (CLOBS). BLOBS позволяют хранить данные любого вида размером до двух гигабайт. CLOBS имеют такие же ограничения на размер, но предназначены для хранения текста в виде последовательности однобайтных или двухбайтных символов и могут быть связаны с определенной кодовой страницей.

Наличие таких типов данных позволяет встраивать в реляционные таблицы данные нетрадиционных типов, в первую очередь мультимедиа. Эта возможность приобретает все большее значение для современных приложений, позволяя хранить, например, фотографии сотрудников в базе данных отдела кадров, графические изображения, звук, видео, большие тексты.

Функции, определяемые пользователем, позволяют скрывать внутреннее представление данных от приложения, обеспечивая некоторую инкапсуляцию данных. Они также позволяют определять новые операции как для базовых типов данных, так и для типов, определяемых пользователем.

Функции, определяемые пользователем, позволяют достичь многократного использования кода за счет того, что операции, общие для различных приложений, хранятся на сервере, а не включаются в каждое отдельное приложение.

Для реализации этих функций используются языки программирования, а для их регистрации в СУБД - введенный в язык определения данных оператор CREATE FUNCTION. Фактически этот оператор связывает пользовательскую функцию с конкретной программой, выполняемой при вызове этой функции. Использование пользовательских функций вместо непосредственного доступа к данным может обеспечить некоторую инкапсуляцию данных, что можно использовать для того, чтобы скрыть от пользователя их внутреннюю структуру.

Кроме того, DB2 поддерживает механизм перегрузки имен пользовательских функций, аналогичный применяемому в ООБД, однако не позволяет связывать функции с конкретными элементами данных, как связаны методы и объекты при объектном подходе.

Дополнительную гибкость функциям, определяемым пользователем, придает способность одновременно работать как с данными DB2, так и другими данными, как, например, файлами, электронной почтой и др.

Возможны два варианта взаимодействия функций, определяемых пользователем, с сервером DB2.

Первый заключается в том, что функция имеет прямой доступ к БД, что позволяет достичь максимальной производительности, но представляет собой потенциальную угрозу работоспособности сервера и целостности данных.

Во втором варианте функция выполняется как отдельный от сервера БД процесс, что обеспечивает защиту данных и СУБД, но снижает производительность.

Пользователь может выбирать оптимальный для своей задачи подход в зависимости от ее специфики.

Триггеры определяют набор операций, которые выполняются при возникновении определенных событий в базе данных, например при обновлении таблицы.

Триггеры могут использоваться для выполнения функций, которые при объектно- ориентированном подходе выполняются методами (например, проверка корректности вводимых значений), или конструктором (присвоение значений при создании новой записи).

Использование триггеров позволяет сделать данные "активными", моделировать не только структуру и свойства, но и поведение хранимых в БД объектов данных.

Хорошим примером применения перечисленных новых возможностей являются реляционные расширители DB2 (DB2 Relational Extenders). Они предоставляют широкие возможности для работы с нетрадиционными данными, используя возможность определения пользовательских типов данных и функций. Для хранения мультимедиа данных расширители используют поддерживаемые DB2 большие объекты, а для поддержания целостности по ссылкам - триггеры.

В настоящее время существует пять реляционных расширителей, позволяющих работать с изображениями, сложными текстовыми документами, видео, аудио, и даже с отпечатками пальцев.

Рассмотрим плюсы и минусы СУБД, у каждой СУБД есть свои плюсы и минусы, поэтом не надо думать, что одна СУБД лучше другой.

2. в бесплатной версии нет ограничений на размер базы

3. в бесплатной версии нет ограничителя запросов, это позволяет одновременно обслуживать десятки пользователей

5. в отличии от PostgreSQL есть возможность получить платную поддержку производителя, что позволяет применять в Entrprise секторе бизнеса

6. с конфигурациями 1С:Предприятие в автоматическом режиме блокировок работает лучше, чем PostgreSQL (речь а параллельности, область блокировок на уровне строк, а не таблиц)

8. меньше проблем с неуникальностью индексов (фактически для решения проблемы рекомендуется временно базы загружать в DB2)

9. лучше обрабатывает ситуации вроде "не хватает памяти для сервера 1С"

10. нет ограничения на 256 таблиц, что расширяет возможности при работе с RLS

1. мало специалистов и высокая стоимосить Хороших специалистов;

2. небольшая распространненость (со всеми вытекающими последствиями);

3. в отличии от MS SQL Server, для новых версий 1С выпускает "адаптированные" версии (в прочем, тоже самое верно и для постгресса);

6. требуется "тонкая" настройка параметров СУБД, автоподстройка системы есть, но неполная;

7. некоторые сообщения платформой могут не верно обрабатываться, для решения приходиться "понижать уровень" логирования ошибок.

8. 1С: ЦУП собирает длительные запросы, ожидания на блокировках, но не собирает взаимные блокировки!

Наименование редакции	Возможности и ограничения
IBM DB2 Express – C	Базовая бесплатная версия СУБД IBM DB2. Тех.поддержка не осуществляется. Тех. ограничения: используется максимум 2 ядра и 1 процессор, 2 Гб ОЗУ. Нет поддержки репликации и кластеризации, нет гарантии и возможности приобретения доп. пакетов ПО для расширения возможностей СУБД. Версии выпускаются без пакетов обновлений. Поддерживаемые ОС: Windows и Windows x64, Linux, Linux x86, Linux x64, Linux on Power, Solaris, Mac OS X. Поддерживаемые ОС: Windows, Linux (серверы POWER и x86), Mac OS X и Solaris x64.. Рекомендуется: для небольших ЛПУ, ограниченных в финансовых возможностях и не нуждающихся в тех.поддержке со стороны IBM кол-вом пользователей до 50-70. Домашняя страница http://www-142.ibm.com/software/products/ru/ru/db2expressc
IBM DB2 Express – C FTL (Fixed Term License)	Первый коммерческий вариант. Полностью аналогичный предыдущему продукт, но с подпиской на техническую поддержку 12 месяцев IBM 24x7 + поддержка репликации + поддержка кластеров из 2 серверов + выпуск FixPack и поддержка нескольких версий. Тех. ограничения: используется максимум 2 ядра и 1 процессор, 2 Гб ОЗУ. Поддерживаемые ОС: Windows, Linux (серверы POWER и x86) и Solaris x64 Рекомендуется: для небольших и средних ЛПУ, ограниченных в финансовых возможностях, но нуждающихся в тех.поддержке со стороны IBM кол-вом пользователей до 50-150.
IBM DB2 Express Edition	Начальная версия IBM DB2 с технической поддержкой на 12 месяцев. Тех. ограничения: до 4 ядер (процессоры Intel) и до 4 Гб ОЗУ. Можно использовать только на 2-х процессорных 2-х ядерных серверах (для Intel) или слабее. Поддерживаемые ОС: Windows, Linux (серверы POWER и x86), AIX, Solaris (SPARC и x64), HP-UX (только IA-64) Рекомендуется: для небольших и средних ЛПУ, нуждающихся в тех.поддержке со стороны IBM кол-вом пользователей до 70-200. Домашняя страница http://www-142.ibm.com/software/products/ru/ru/db2express-9
IBM DB2 Workgroup Server Edition	Server Edition Представляет собой сервер данных DB2, который предоставляет те же функции, что и DB2 Express, но рассчитан на более высокие требования к рабочей нагрузке, которые требуют больше памяти, вычислительной мощности, большей степени высокой готовности без дополнительной настройки, и имеет более широкий спектр опций развертывания в рамках конкретной платформы. Тех. ограничения: Можно использовать различные высокопроизводительные мультипроцессорные серверы (включая Power, Itanium, Ultra SPARC и т.д.), но до 16 Гб ОЗУ на все процессоры. Поддерживаемые ОС: Windows, Linux (серверы POWER, System z и x86), AIX, Solaris (SPARC и x64), HP-UX (только IA-64) Рекомендуется: для средних и больших ЛПУ, нуждающихся в тех.поддержке со стороны IBM кол-вом пользователей от 100. Домашняя страница http://www-142.ibm.com/software/products/ru/ru/db2workgroup-9
IBM DB2 Enterprise Server Edition	Высокопроизводительная версия СУБД IBM DB2 для самых крупных учреждений и наиболее высокопроизводительных вычислений. Поддерживаемые ОС: Windows, Linux (POWER, System z и System x), AIX, Solaris (SPARC и x64) и серверы HP-UX (IA-64 только начиная с DB2 9.5). Рекомендуется: для больших ЛПУ и сети нескольких ЛПУ, или региональных ЦОДов, нуждающихся в тех.поддержке со стороны IBM кол-вом пользователей от 1000. Домашняя страница http://www-142.ibm.com/software/products/ru/ru/db2enterprise-9

Корпорация IBM представила сервер баз данных нового поколения DB2 9 под кодовым названием Viper, воплотивший самые значительные достижения в развитии технологий баз данных за более чем двадцать лет.

Выпуск DB2 9 знаменует завершение пятилетнего проекта IBM, превратившего традиционные, статичные технологии баз данных в концепцию интерактивного, динамичного сервера баз данных, предоставляющего клиентам более совершенные возможности для управления всеми типами информации, такими как документы, аудио- и видеофайлы, изображения, Web-страницы и XML-транзакции с цифровыми подписями.

Новый сервер баз данных IBM впервые в отрасли позволяет обеспечить беспрепятственное, параллельное движение реляционных и XML-данных, вне зависимости от формата, платформы и размещения.

Более 750 разработчиков ПО из восьми стран внесли вклад в создание СУБД Viper, которая разработана и настроена с ориентацией на управление информацией в средах SOA.

В СУБД DB2 9 реализованы три значительных технологических достижения – запатентованная технология pureXML, революционная технология сжатия данных Venom и передовые средства автономного управления данными. Подобное сочетание новых для отрасли функциональных возможностей, дополненное усовершенствованиями в области обеспечения безопасности и аварийного восстановления, позволит ускорить выполнение информационных запросов и предоставит клиентам неограниченный доступ к информации. Кроме того, новая версия DB2 обеспечивает доступ к информации, хранящейся в обычных базах данных Oracle и MySQL, поставщики которых не предлагают аналогичной возможности.

IBM впервые выпускает сразу три редакции DB2 – для корпоративных клиентов, для компаний малого и среднего бизнеса (DB2 Express) и для разработчиков (DB2 Express-C).

"DB2 Viper обещает изменить конкурентную ситуацию в отрасли баз данных, – говорит Амбудж Гойал (Ambuj Goyal), генеральный менеджер подразделения IBM Information Management. – Мы открываем новую эру технологий серверов баз данных, которые укрепят наши инвестиции и инициативы, направленные на предоставление нашим клиентам возможности расширять бизнес, эффективно используя информацию по требованию".

Клиенты и партнеры, осуществлявшие предварительное тестирование и оценку СУБД DB2 9, предоставили чрезвычайно позитивные отзывы. Zurich Insurance, N.A., ведущий поставщик услуг страхования коммерческой собственности от несчастных случаев, обслуживающий крупные корпорации и клиентов из сферы малого и среднего бизнеса, решил использовать DB2 9, чтобы получить доступ к новой технологии pureXML.

"Отрасль страхования сталкивается с растущими потребностями в хранении огромных массивов документации в формате XML. Технология pureXML обеспечивает беспрецедентный уровень гибкости при определении пользовательских функций и выполнении внешних операций с XML-данными, хранящимися в старых базах данных, — утверждает Джеймс Сербер (James Surber), старший администратор баз данных компании Zurich Insurance N.A. — Возможность хранить различные версии одних и тех же XML-документов с различными структурами в одной таблице позволит нам не затрачивать часы на выполняемые вручную операции по выгрузке и повторной загрузке всей таблицы при изменении нашей XML-структуры".

Новые для отрасли методы управления данными

В СУБД DB2 9 реализовано множество совершенствований и технологических достижений – которые не может предложит ни один из конкурентов, — способных трансформировать и усовершенствовать методы хранения, управления и доступа к информации, в том числе:

1. Технология pureXML, позволяющая клиентам прозрачно управлять не только обычными реляционными данными, но и XML-данными, без необходимости их переформатирования или размещения внутри крупных объектов в базе данных. Эта уникальная возможность Viper позволяет клиентам повысить уровень готовности информации, скорость работы с ней и использовать самые разнообразные данные при резком сокращении административных затрат, характерных для существующих методов управления инфрмацией. Технология pureXML позволит разработчикам значительно упростить и ускорить создание приложений, способных получать доступ как к реляционным, так и к XML-данным.

2. Технология сжатия данных под названием Venom, позволяющая администраторам баз данных использовать низкоуровневую компрессию объектов данных, добиваясь значительной экономии дискового пространства, сокращения объемов операций ввода/вывода и потребностей в оперативной памяти — в особенности для крупных таблиц с повторяющимися последовательностями данных. Благодаря технологии Venom СУБД DB2 позволяет использовать в вычислительных средах Linux, UNIX и Windows средства компрессии данных, подобные тем, которые применяются в мэйнфреймах. Технология Venom дополняет имеющиеся в СУБД DB2 технологии компрессии значений таблиц, компрессии индексов в многомерных кластерах и компрессии данных при резервном копировании. Эта революционная технология кардинальным образом отличает DB2 от СУБД Oracle, предлагающей устаревшие средства компрессии на уровне таблиц, и SQL Server, не имеющей никаких значимых средств компрессии.

3. Автономное управление ресурсами хранения, призванное предоставить клиентам возможность экономить время и деньги благодаря автоматизации задач управления хранением, которые в настоящее время требуют множества процедур внесения изменений, выполняемых администраторами вручную.

4. Повышение уровня безопасности. DB2 9 предлагает уникальное средство контроля доступа к данным Label Based Access Control (LBAC), предоставляющее чрезвычайно гибкие возможности для определения иерархий безопасности и уровней классификации, чтобы затем применять эти определения к управляемой информации. Новая возможность присвоения меток предлагает действенные методы контроля доступа к конфиденциальным данным, хранящимся в базе данных. Впервые в отрасли вводится уровень полномочий администратора по безопасности (SECADM), объединяющий ряд привилегий в области безопасности под одним пользователем и обеспечивающий более строгий контроль над тем, кто получает доступ к информации.

5. Усовершенствованные средства аварийного восстановления, предусматривающие возможность возобновления прерванных операций, позволяют сэкономить время и усилия при восстановлении базы данных. Реализована расширенная поддержка выполнения операций перенаправленного восстановления с использованием сценариев, автоматически формируемых из существующих резервных образов. Подобные функциональные возможности обеспечивают большую надежность и гибкость процесса восстановления СУБД DB2 9, по сравнению с любым другим сервером баз данных, и предлагают более полное решение для восстановления данных.

6. Передовые возможности секционирования данных, ставшие важной инновацией в области совершенствования управления данными и повышения уровня готовности информации. DB2 9 является первой СУБД, обеспечивающей одновременную поддержку трех распространенных методов секционирования — секционирование по диапазонам, многомерную кластеризацию и хеширование. Эта возможность позволяет организациям выбирать способ систематизации и упорядочивания своей информации, наилучшим образом соответствующий индивидуальным требованиям бизнеса, повышая тем самым производительность приложений.

7. Средства автоматизированного управления памятью, предлагаемые во всех редакциях DB2 9. Эта уникальная возможность управления памятью обеспечивает сокращение рабочих нагрузок и может использоваться в сложных средах с несколькими экземплярами базы данных, упрощая задачи администрирования и позволяя квалифицированным администраторам баз данных выполнять ручную настройку любого из параметров памяти.

Реализованные в СУБД DB2 9 усовершенствования позволяют разработчикам значительно упростить и ускорить создание приложений, работающих одновременно с хранилищами XML- и реляционных данных. Например, технология pureXML поддерживает язык XQuery, предоставляя разработчикам приложений возможность беспрепятственно использовать этот гибридный сервер баз данных. XQuery — это мощный новый языковой стандарт, созданный специально для обработки XML-данных.

Для извлечения реляционных или XML-данных разработчики приложений могут использовать языки XQuery, XPath, стандартный язык SQL — или все три одновременно.

Другие новые возможности для разработчиков:

1. Комплексная среда разработки DB2 Developer Workbench, позволяющая создавать, редактировать, отлаживать, тестировать и развертывать хранимые процедуры и определяемые пользователями функции. Среда Developer Workbench может использоваться для разработки SQLJ-приложений, а также для создания, редактирования и исполнения SQL-операторов и XML-запросов.

2. Расширенная поддержка Visual Studio 2005, включающая поддержку Web-сервисов, полную поддержку хранения XML-данных без их преобразования и возможность создавать приложения и Web-сайты без написания программного кода.

3. Обновленный драйвер DB2 Driver for JDBC and SQLJ удовлетворяет спецификациям JDBC 3.0 и поддерживает операторы SQLJ, которые выполняют функции, эквивалентные большинству методов JDBC.

Круг задач, которые можно решать, используя объектные расширения DB2, существенно увеличен по сравнению с классическим реляционным подходом. Заимствовав из объектно-ориентированной модели наиболее необходимые для современных приложений элементы, DB2 сохранила все достоинства реляционной СУБД. Это позволяет использовать при построении корпоративных информационных систем на ее основе как реляционный, так и объектно-ориентированный подход.

Так же хочется предостеречь от заблуждения "бесплатная СУБД – бесплатное обслуживание СУБД специалистами". Лучше используйте ту СУБД, которую лучше знаете!

Техническая информация для IT-специалистов по IBM DB2