Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil - А Ковязин

Вот где недостаток "избыточность" перетекает в преимущество "нагрузочная способность"!

Как бы то ни было, архитектура Classic значительно лучше SuperServer справляется с тяжелыми запросами при одновременном обслуживании нескольких клиентов и более корректно реализует вытесняющую многозадачность, что позволяет эффективнее справляться с запросами-"тяжеловесами".

Рекомендации по выбору архитектуры: Classic или SuperServer?

Прочитав предыдущий раздел, читатель может ощутить необходимость немедленно перейти на сервер InterBase с архитектурой Classic. Однако стоит побороть это иррациональное стремление и хорошенько все взвесить. Ведь нельзя сказать, что Classic (или SuperServer) - однозначно лучший выбор. У каждой архитектуры есть своя "весовая категория", в которой ее использование даст наилучшие результаты. Поэтому задача разработчика - правильно определить эту категорию.

Никакой разницы в структуре базы данных и в логике проектирования клиентских приложений при использовании различных вариантов архитектуры InterBase нет. При разработке можно спокойно воспользоваться SuperServer- сервером как наиболее экономичной версией InterBase. Это особенно важно, когда сервер стоит прямо на рабочей станции у разработчика.

Необходимость выбора той или иной архитектуры InterBase становится актуальной, когда разработка приложений базы данных близится к концу и готовая база данных и программное обеспечение, работающее с ней, готовятся к передаче заказчику.

Избежать больших проблем с выбором архитектуры позволяет нам гибкость InterBase. Выбирая любую из архитектур, можно быть уверенным, что этот выбор не является фатальным и его всегда можно изменить.

Итак, что выбрать? Для начала давайте условимся, что речь идет о действительно серьезных задачах, содержащих большое количество данных, для которых критична производительность. Ведь если речь идет о программе учета накладных, которой одновременно пользуется не более пяти человек, то выбор очевиден - это SuperServer. Это сэкономит ресурсы компьютера-сервера и даст отличную производительность. Можно сказать, что SuperServer - это выбор по умолчанию, т. е., если вы не знаете, что выбрать, выбирайте SuperServer, и скорее всего он удовлетворит потребностям 80% задач.

Но есть и такие 20 % задач, для которых критически важна масштабируемость при большом количестве обслуживаемых клиентов. Именно для них нж- но осознанно производить выбор между архитектурами Classic и SuperServer.

Первым критерием выбора является выполняемая задача. Ответьте для себя на следующий вопрос: каково максимальное число клиентов будет единовременно подсоединено к вашей базе данных? Помните, что это число не равно числу пользователей системы, поскольку обычно даже в пиковые моменты одновременно подсоединяются к базе данных около 70-80 % от общего числа пользователей. Затем выясните, запросы какого характера выполняются в вашей системе. Это сильно зависит от того, ближе ли разработанный вами продукт к системе OLTP (on-line transaction processing), которая рассчитана на обработку множества небольших одновременных операций по занесению в базу данных, или же он ближе к системе DSS (decision support system), где преобладают длительные запросы, затрагивающие большое количество данных. В первом случае важно обработать множество запросов за короткий промежуток времени, во втором - гибко распределить нагрузку, чтобы сервер хорошо отрабатывал "тяжелые" запросы, т. е. требуется не быстрота, а нагрузочная способность (быстро не надо: никто не требует быстроты от аналитических выборок и годовых отчетов).

Если у вас OLTP-подобная система, то добавляем плюс в пользу SuperServer, если DSS, то Classic. Также поступаем и с количеством активных пользователей: если это число более 50, то Classic становится однозначно оптимальнее - ведь скорее всего систему такого масштаба будет обслуживать высокопроизводительный многопроцессорный сервер.

Следующим критерием является оборудование. Если вы счастливый обладатель многопроцессорного сервера, то на этом муки выбора заканчиваются: однозначно следует выбрать Classic, вне зависимости от количества других плюсов и минусов. Classic в полной мере позволит ощутить преимущества нескольких процессоров.

Если процессор один, то надо продолжать выбирать. Сколько у вас оперативной памяти? Если больше 1 Гбайт, то ставим плюс Classic-архитектуре, если меньше - плюс SuperServer. Каков объем базы данных? Если он невелик, т. е. может 2-3 раза целиком поместиться в оперативной памяти компьютера- сервера, то следует поставить плюс SuperServer: его совместно используемый кеш позволит загрузить базу данных практически целиком в ОЗУ.

Теперь давайте подсчитаем плюсы. Большее количество у той или иной архитектуры следует рассматривать как возможный признак того, что она больше подойдет для вашей задачи. Но в любом случае (за исключением многопроцессорных систем, где однозначно выигрывает Classic) необходимо протестировать производительность обеих архитектур с вашей базой данных на конкретной конфигурации аппаратного обеспечения (тому, как настроить и оптимизировать ваш конкретный компьютер-сервер и функционирующий на нем InterBase, посвящена глава "Оптимизация работы InterBase" (ч. 4)). Никто не может заранее предсказать. какая именно архитектура станет наилучшим решением для вашей конкретной системы СУБД, но тот факт, что у вас есть выбор, представляет собой несомненное достоинство InterBase... для тех, кто сумеет воспользоваться этим выбором.

Структура базы данных InterBase

Физическая структура базы данных

Зачем изучать физическую структуру базы данных?

Говоря о физической структуре базы данных InterBase, обычно подразумевают то что представляют собой данные с точки зрения низкоуровневой организации данных - вплоть до уровня байтов. Многие программисты, работающие на языках высокого уровня, пренебрегают изучением физической структуры. Однако знание основных принципов организации информации внутри базы данных дает ключ к действительно эффективному проектированию приложений баз данных. Поэтом} в этой главе мы проведем экскурс во "внутренности" устройства базы данных InterBase и разберемся в том, как она устроена.

Итак, для чего предназначена система управления базами данных? Очевидно, для хранения и управления данными. Это звучит банально, но об этом стоит задуматься. Пользователь некоторым образом помещает данные в СУБД, которая эти данные каким-то образом переводит в понятные ей внутренние форматы. Вы можете представлять себе "нолики и единички", если слова "внутренний формат данных" вызывают какие-то трудности с ассоциациями. СУБД хранит эти данные и по первому требованию должна извлечь их из своего формата, преобразовать в удобочитаемый вид и предоставить пользователю.

Предметом рассмотрения этой главы будет то, как именно СУБД хранит свои данные, в каком виде, как они opi авизованы на диске. Мы попробуем прояснить, как из битов и байтов, лежащих на диске, получается ценная информация, помещаемая в базу данных пользователями.

Файлы базы данных InterBase

Все данные, которые пользователи "помещают" в базу, используя любой инструмент из множества применяемых для этой цепи "складируются" сервером в некую сущность - баз} данных. Обычно под базой данных понимается и сам сервер СУБД, и пользовательская информация, и даже клиентские программы, которые работают с данными. Мы будем понимать в этой главе под базой данных совершенно конкретную вещь - файлы базы данных.

База данных InterBase представляет собой один или несколько файлов, в которых находится информация обо всем, что связано с этой базой. Исключение составляет информация о пользователях, поскольку пользователи определяются на уровне всего сервера и хранятся отдельно, в системной базе данных ISC4.GDB. Внутри файлов базы данных содержится вся информация о базе: сами данные, индексы, триггеры, хранимые процедуры и т. д.

База данных InterBase для среднего проекта представляет собой один файл, так как ограничение в 32 Гбайта на размер одного файла базы данных позволяет держать все данные в одном файле (версии ниже InterBase 6.5, Firebird 1.0 и Yaffil 1.0 имеют ограничение в 2-4 Гбайт, в зависимости от ОС). 32 гигабайт вполне хватает для хранения информации приложения баз данных среднего размера. Но при необходимости можно разбить базу данных на несколько файлов. Известны базы данных InterBase размером в сотни гигабайт.

IBSurgeon - проводник по базе данных InterBase

Так как нам необходимо подробно разобраться в строении файлов баз данных InterBase, то желательно иметь какой-нибудь удобный инструмент, позволяющий работать с файлами базы данных напрямую, а не через ядро сервера InterBase. Самый простой способ - это воспользоваться обычным шестнадцатеричным просмотрщиком и попытаться разобраться в структуре файлов базы данных, рассматривая ее НЕХ-представление Это было бы довольно утомительное занятие.