Базы данных -> SQL -> Windows 2000 и SQL Server

Администраторам баз данных SQL Server будет интересно узнать о том, какие новые возможности предоставляет им Windows 2000.

Windows 2000 - пятый основной выпуск операционной системы Windows NT - содержит множество новых возможностей, позволяющих ей на равных конкурировать с операционными системами UNIX, которые прочно утвердились на корпоративном рынке в качестве платформ для серверов файлов, приложений и баз данных. Усовершенствования сетевой работы и улучшенная практичность Win2К сделали эту операционную систему значительно более удобной платформой для баз данных SQL Server, чем Windows NT 4.0.

SQL Server и совместимость с Windows

Сервер Win2К поддерживает SQL Server 2000, SQL Server 7.0 и SQL Server 6.5. Однако, прежде чем переходить на Win2К, для версии SQL Server 6.5 необходимо установить Service Pack 5a (SP5a). Для SQL Server 2000 и SQL Server 7.0 при переходе к Win2К не требуется никаких дополнительных пакетов. Если у вас установлена более ранняя версия, чем SQL Server 6.5, то для перехода на Win2К вам требуется сначала установить версию SQL Server 6.5 или более позднюю.

Версия SQL Server 2000 для предприятия (Enterprise Edition) работает под управлением операционных систем Windows 2000 Advanced Server (Win2K AS), Windows 2000 Datacenter Server (Datacenter) и NT Server 4.0. Стандартная версия SQL Server работает под управлением Win2К Server, Win2К AS, Datacenter и NT Server 4.0. Для работы настольной версии SQL Server 2000 (Desktop Edition) достаточно иметь одну из операционных систем Windows 2000 Professional (Win2K Pro), NT Workstation 4.0 или Windows 98.

Интеграция Active Directory и Kerberos

Наиболее значительное продвижение в интеграции SQL Server 2000 и Win2К достигнуто в результате того, что SQL Server 2000 поддерживает Active Directory (AD). При установке SQL Server 2000 на сервер Win2К можно незамедлительно воспользоваться всеми преимуществами служб директорий, помещая информацию о системах и базах данных SQL Server в Active Directory. При этом Active Directory будет отслеживать информацию о SQL Server, в частности, имена и местоположение зарегистрированных систем SQL Server и сведения о названиях относящихся к ним баз данных, описаниях, псевдонимах, информацию о версиях, размерах и датах последнего резервирования. Интеграция информации о базах данных SQL Server в Active Directory позволяет администраторам баз данных видеть удаленные системы SQL Server и подключаться к ним в пределах предприятия, при этом не требуется проводить предварительную регистрацию удаленного сервера в Enterprise Manager. Кроме того, такая интеграция обеспечивает централизованное администрирование, позволяя локальным администраторам баз данных наблюдать за сетевыми серверами, базами данных и кубами данных OLAP, а также управлять ими сразу же, как только они станут доступными в сети.

SQL Server 2000 может воспользоваться и всеми преимуществами системы безопасности Win2К Kerberos. По сравнению с имеющейся в NT 4.0 службой безопасности NT LAN Manager (NTLM), система Kerberos обеспечивает гораздо более надежную защиту и действует намного эффективнее. Для аутентификации пользователя средствами NTLM необходимо подсоединить сервер приложения к контроллеру домена. При использовании системы безопасности Kerberos нет необходимости в подключении сервера к контроллеру домена. Вместо этого сервер сам проводит аутентификацию клиента после анализа предъявляемых им полномочий. При обработке распределенных запросов SQL Server может воспользоваться не только улучшенными средствами аутентификации на одном сервере, но и реализованными в Kerberos возможностями делегирования для передачи мандатов безопасности клиентов на удаленные серверы. Как вы догадываетесь, удаленные системы также должны поддерживать аутентификацию Kerberos, чтобы можно было прочувствовать все преимущества делегирования.

Еще одним усовершенствованием Win2К, которое можно с успехом применить для SQL Server, является использование карточек доступа с микропроцессором, смарт-карт. Поддержка смарт-карт в Win2К позволяет при входе в систему локальных и удаленных пользователей воспользоваться их сертификатами и личными ключами, хранящимися на карточке. Применение интегрированной системы безопасности обеспечивает возможность передачи из Win2К в SQL Server полномочий пользователей, полученных из смарт-карты.

Повышение производительности Windows 2000

Усовершенствования ядра Win2К сделали ее более быстрой платформой для работы с базами данных, чем NT. Тестовые испытания, проведенные SAP, показали, что SQL Server 7.0 Enterprise Edition под управлением Win2К AS обрабатывает более 3,17 миллионов строк в час, в то время как на платформе NT Server 4.0 производительность составила не более 3,05 миллионов строк в час. На том же оборудовании, Win2К в течение часа обработала дополнительно еще 10 000 строк.

Наибольшее влияние на общую производительность баз данных оказали два усовершенствования операционной системы - вычислительная мощность и доступная память. И Win2К, и Datacenter теперь обеспечивают работу большего числа процессоров SMP и обращение к более значительным объемам памяти. Стандартный сервер Win2К обеспечивает функционирование до 4 процессоров и обращение к оперативной памяти до 4 Гб. Win2К AS поддерживает до 8 процессоров в системах SMP и, при использовании расширителя физических адресов компании Intel (PAE - Physical Address Extension), до 8 Гб RAM. Datacenter бьет и этот рекорд, обслуживая до 32 SMP-процессоров и физическую память до 64 Гб.

PAE позволяет приложениям, оснащенным AWE (Advanced Windowing Extensions), адресоваться более чем к 4 Гб памяти для кэширования данных. Возможность хранить в памяти дополнительную информацию существенно увеличивает производительность приложений с высокими требованиями к памяти, таких как большие прикладные системы, работа которых основывается на использовании баз данных. Действительно, ведь при этом уменьшается число обращений к жесткому диску, который работает значительно медленнее памяти. PAE ставит в соответствие физической памяти размером до 64 Гб виртуальное адресное 32-битное пространство, при этом размер страниц равен 4 Кб. PAE расширяет таблицы страниц Win2К с 20 до 24 бит. Дополнительные четыре бита позволяют использовать 36-битную адресацию.

Помимо обеспечения работы в оперативной памяти большего объема, в Win2К реализовано еще несколько улучшений, касающихся SMP. К ним относятся снижение вероятности конфликтов при блокировках, увеличение распараллеливания процессов, уменьшение длины страниц кода, улучшение контроля четности, увеличение размера пула ядра и уменьшение числа операций копирования данных.

В Win2К также предусмотрена работа с новейшим интеллектуальным оборудованием ввода/вывода, Intelligent Input/Output (I2O), использующих специальный выделенный процессор, снабженный собственной памятью, чтобы разгрузить основной процессор от операций ввода/вывода. Основными преимуществами такого оборудования являются увеличение пропускной способности системы и снижение требований к центральному процессору. В Win2К используется новый алгоритм распределения и сборки при операциях ввода/вывода, который увеличивает производительность ввода/вывода в тех случаях, когда фрагменты данных разбросаны по различным местам в памяти, что характерно для большинства приложений.

Помимо этого, корпорация Microsoft улучшила работу базового стека для протокола TCP/IP в сервере Win2К, что позволяет полнее использовать преимущества высокоскоростных широкополосных сетей. В стеке для TCP/IP сервера Win2К реализован механизм управления потоком с помощью окна большого размера. Окно TCP/IP определяет число пакетов, которые можно передать, не дожидаясь подтверждения их приема. Поддержка работы с окном большого размера в Win2К включает динамическую настройку размера окна в зависимости от интенсивности трафика. Это существенно ускоряет движение пакетов из SQL Server в клиентские системы.

Новые возможности кластеризации и улучшенная работоспособность

Повышение надежности было основной целью при разработке Win2К. В процессе разработки специалисты Microsoft опросили более 5000 администраторов серверов NT с целью выявления основных причин, приводивших к отказам систем. По результатам опроса был сделан ряд изменений в ядре системы, что позволит уменьшить количество перезагрузок, и сделает Win2К более надежной операционной системой. Специалисты Microsoft устранили причины 45 наиболее часто встречавшихся ситуаций, когда в силу особенностей конфигурации оборудования, программных средств или функций сопровождения, необходимо было производить перезагрузку системы. К числу распространенных ситуаций, в которых теперь не потребуется перезагружать систему, относятся подключение нового оборудования (в Win2К это выполняется посредством PnP - Plug and Play), изменение размещения и размера файла страниц, добавление новых сетевых протоколов, изменение адреса IP системы, установка FPNW (File and Print Services for Netware) и добавление дискового пространства для NTFS.

Чтобы сделать Win2К более надежной системой, сотрудники Microsoft разработали средство защиты файлов, WFP (Windows File Protection). WFP может предотвратить замещение важных системных файлов в DLL. Для защиты системных файлов WFP проверяет их версию при выполнении процедуры Winlogon. Если пользователь изменяет или удаляет важный системный файл, WFP заменяет системный файл его версией из кэша, беря ее из директории dllcache. Если в этой директории нет нужного системного файла, система подскажет пользователю, что следует поставить соответствующий установочный диск.

Еще одним средством повышения надежности Win2К стал новый режим защиты ядра от записи. Этот режим предотвращает полный крах системы, запрещая производить запись в те секции памяти, где размещается код ядра. Для них устанавливается режим, в котором разрешена только операция чтения. Это не позволит плохо отлаженным приложениям и драйверам устройств нечаянно записать данные в жизненно важные секции памяти. С этой же целью в Win2К драйверам устройств память выделяется из специального пула, а не из разделяемого системного пула памяти. Использование целевых пулов не даст ошибке одного драйвера повлиять на другие загруженные одновременно с ним драйверы устройств.

SQL Server может выиграть не только в результате базовых усовершенствований системы, но и вследствие улучшений работы с кластерами. Datacenter поддерживает работу системы при отказе не двух, как раньше, а четырех узлов. Это особенно ценно для приложений, использующих базы данных, для которых применяются кластерные конфигурации. Кластеры Win2К AS и Datacenter еще больше снижают время простоя системы за счет проведения обновлений программного обеспечения в режиме прокрутки. При этом режиме можно временно отключить один из серверов кластера для обновления приложений и системных программ. Во время проведения обновления другие узлы кластера обеспечивают работоспособность системы. По окончании всех процедур Win2К восстанавливает первоначальную конфигурацию кластера. При этом и администратору не придется заново вручную воссоздавать конфигурацию кластера, и пользователи не заметят никакого простоя.

Средства администрирования

В качестве интерфейса управления в Win2К используется Microsoft Management Console (MMC), что позволяет применять и для Win2К, и для SQL Server одну и ту же консоль. Более того, можно интегрировать в ММС для Win2К диспетчеры SQL Server Enterprise Manager и OLAP Manager. Хотя Microsoft включила ММС в SQL Server 2000 и 7.0, его применение в качестве средства управления для Windows является нововведением Win2К. Помимо использования ММС для запуска Enterprise Manager и OLAP Manager, его можно применить и для запуска специальных инструментов администрирования, таких как Event Viewer и Performance Monitor.

Администраторам SQL Server наверняка понравится еще одно нововведение Win2К - набор специального инструментария управления WMI (Windows Management Instrumentation). WMI поддерживает ориентированный на работу в сети Web стандарт удаленного управления WBEM (Web-Based Enterprise Management). WMI обеспечивает интерфейс с использованием сценариев, так что администраторы смогут управлять устройствами, драйверами и службами как в локальных, так и в удаленных системах. Для управления имеющимися в системе службами SQL Server и Win2К можно применять любые управляющие приложения, основанные на WMI. Обращаться к WMI можно с использованием сценариев WSH (Windows Script Host) и программных интерфейсов ASP (Active Server Pages), ODBC, OLE DB и ADSI (Active Directory Service Interfaces).

Совершенствование поддержки приложений

Приложения, работа которых основана на базах данных SQL Server, выиграют в результате улучшения сопровождения приложений в Win2К. AS и Datacenter в Win2К включают поддержку спецификаций Microsoft СОМ+, специально созданной корпорацией Microsoft среды для работы приложений, обрабатывающих транзакции. СОМ+ расширяет стандартную архитектуру Microsoft СОМ, обеспечивая объектам СОМ прозрачную работу в распределенных системах. Обеспечение работы распределенных систем, реализованное в СОМ+, создает фундамент для построения многослойных приложений. СОМ+ предоставляет возможности организации очередей компонентов для асинхронной обработки и осуществляет динамическое распределение нагрузки среди множества серверов приложений промежуточных уровней. Предусмотрена конфигурация служб компонентов СОМ+ для кластеров серверов. Поддержка кластеров позволяет резервному узлу подхватывать обработку любой транзакции, которую выполнял другой узел кластера в момент отказа.

Повышение производительности Internet Information Server (IIS) и ASP, происходящее при использовании Win2К, приводит к улучшению производительности приложений, работающих в сети Web. IIS 5.0 входит в состав Win2К и позволяет работать в ASP без сценариев. Если страницы с расширением .asp не содержат исполняемого кода, то ASP, ориентированный на работу без сценариев, позволяет системе обрабатывать такие страницы так, словно они содержат статический HTML, обходя при этом стандартный разбор ASP. Помимо этого IIS 5.0 реализует переадресацию запросов на стороне сервера. Переадресация запросов на стороне сервера позволяет системе прямо передавать новые запросы страниц в другой файл .asp на сервере, не обращаясь к клиенту через Web. В IIS 5.0 улучшена обработка ошибок ASP, теперь информация об ошибках ASP помещается в файл .asp, который можно использовать для предоставления пользователям, работающим в сети Web, вразумительной информации о возникшей ошибке.

Ждем

В качестве платформы для SQL Server Win2К предлагает значительные усовершенствования по сравнению с NT 4.0. Безусловно, тем организациям, которые перейдут на Win2К, придется потратиться, удовлетворяя дополнительные требования к процессорам и памяти. Но эти вложения обеспечат им значительное повышение надежности, производительности и управляемости систем.

обеспечения и консалтингом; находится в Портленде, штат Орегон. Майк Оти - один из соавторов книги Руководство разработчика в среде SQL Server 7.0 (SQL Server 7.0 Developer's Guide), выпущенной издательством Osborne/McGraw-Hill.