Первые 96 байт страницы отводятся под заголовок, в котором хранится системная информация:
· тип страницы;
· объем свободного места на странице;
· идентификационный номер таблицы или индекса – владельца страниц.
Имеется шесть типов страниц:
· Data - в страницах этого типа хранятся собственно данные, исключая данные типа text, ntextи image;
· Index - страницы этого типа используются для хранения информации об
индексированных таблицах;
· Text/Image - в страницах этого типа хранятся данные типа text, ntext и
image;
· Global Allocation Map - в страницах данного типа хранится информация об использовании экстентов (групп страниц);
· Page Free Space - в страницах этого типа хранится информация о свободном пространстве на страницах;
· Index Allocation Map - страницы этого типа хранят информацию об экстентах, используемых таблицами или индексами.
В страницах типа Data строки записываются последовательно сразу после заголовка страницы, а их смещения записываются в обратном порядке в конце страницы.
Каждый файл данных базы имеет приблизительно одинаковую структуру. Все страницы в файле нумеруются последовательно, начиная с 0. Каждый файл имеет уникальный идентификационный номер. Комбинация этого номера и номера страницы позволяет однозначно идентифицировать любую страницу в базе данных.
На нулевой странице располагается заголовок страницы, в которых хранятся атрибуты файла. Следующая страница содержит PFC, в которой хранится информация об использовании страниц экстента. Затем располагаются битовые поля GAM и дополнительной таблицы SGAM (Shared GAM). Остальные страницы заняты данными или являются свободными. Страницы IAM могут быть созданы в любом месте файла. Для многофайловой базы данных экстенты выделяются на всех файлах в равных пропорциях. Все это обеспечивает высокую скорость создания, поиска и удаления строк данных [8].
Файл журнала транзакций не имеет страниц и экстентов. Он содержит только последовательность записей транзакций, выполняемых в базе данных.
1.2 Логическая архитектура базы данных SQL Server 2000
Если на физическом уровне рассматриваются структуры, используемые для хранения различной информации, то на логическом уровне необходимо рассматривать объекты, которые можно создавать в базе данных, а также различные свойства, которые влияют на работу сервера с базой данных. Под объектами здесь понимается не только собственно объект, каким является таблица, представление, хранимая процедура, но также и пользователи, роли, полнотекстовые каталоги. К логическому уровню относятся и права доступа пользователей и ролей базы данных к созданным в ней объектам. В список объектов базы данных, которые служат для хранения и обработки информации, входят:
· таблицы (tables) - единственный объект базы данных, предназначенный для хранения пользовательских данных;
· представления (views) - виртуальные таблицы (virtual tables), которые отображают данные, хранящиеся в других таблицах, и для пользователя во многом напоминают таблицы;
· индексы (indexes) - не могут существовать сами по себе и предназначены для повышения производительности работы сервера при поиске нужных данных в таблицах и представлениях, что достигается путем хранения в упорядоченном состоянии данных одного или более столбцов таблицы или представления;
· ключи (keys) - один из типов ограничения целостности, реализуются так же, как и другие ограничения целостности, которые связываются с таблицами, но играют достаточно важную роль в базе данных и поэтому рассматриваются как отдельные объекты;
· умолчания (defaults) - описывают значения, которые присваиваются столбцам таблицы, если при добавлении строки явно не было указано значение для соответствующего столбца;
· правила (rules) - логические условия, ограничивающие диапазон возможных значений для столбца таблицы или определяемого пользователем типа данных;
· ограничения целостности (constraints) - специальные управляющие конструкции, связанными с таблицами и ограничивающие диапазон возможных значений в столбце таблицы;
· хранимые процедуры (stored procedures) – поименованные наборы команд на языке Transact-SQL, сохраненные специальным образом и вызываемые на выполнение пользователями;
· триггеры (triggers) - специальный тип хранимых процедур, связываемых с таблицами и автоматически запускаемых сервером при выполнении удаления, вставки или изменения данных в конкретной таблице;
· определяемые пользователем типы данных (UDDT) - типы данных, создаваемые пользователями;
· определяемые пользователем функции (user-defined function) – набор команд Transact-SQL, сохраненных пользователем в виде функции.
1.3 Системные базы данных SQL Server 2000
Система управления MS SQL Server 2000 в своей работе использует несколько системных баз данных, которые создаются автоматически при установке SQL Server 2000 и не должны удаляться. Вся информация о настройке сервера хранится в этих базах данных. Системные базы данных MS SQL SERVER 2000, создаваемые при его установке, их назначение и имена соответствующих им файлов представлены в приложении Е, таблице 1.
Все перечисленные в приложении Е, таблице 1 системные базы данных, как и пользовательские базы данных, в обязательном порядке содержат 18 системных таблиц, которые хранят информацию, определяющую структуру и организацию соответствующей базы данных. Имена всех системных таблиц начинаются с символов sys. В приложении Ж, таблице 2 перечислены системные таблицы с кратким описанием их назначения.
Не следует напрямую работать с системными таблицами с помощью команд SQLInsert, Updateи Delete. Для изменения данных в системных таблицах в SQL Server 2000 имеется набор системных хранимых процедур, с помощью которых можно выполнить практически любые действия по администрированию сервера. Фирма Microsoft настоятельно рекомендует использовать эти хранимые процедуры, а не изменять данные непосредственно. Это связано не только с опасностью повреждения системных данных, но еще и с обеспечением совместимости. Microsoft может изменить структуру системных таблиц и назначение колонок в следующих версиях SQL Server. Если приложение напрямую изменяет системные таблицы SQL Server 2000 и при этом корректно работает, то нет никакой гарантии, что оно станет правильно работать в следующих версиях. При использовании системных хранимых процедур Microsoft обещает, что приложение будет корректно работать даже при существенных изменениях в системных базах данных.
Системная база данных master. Эта системная база данных является главной базой данных SQL Server 2000. Остальные системные базы данных имеют второстепенное значение и их можно считать вспомогательными. В базе данных master хранится вся системная информация о параметрах конфигурации сервера, имеющихся на сервере пользовательских баз данных, пользователях, имеющих доступ к серверу, и другая системная информация.
В базе данных master имеется набор таблиц с системной информацией. Наименование таблиц базы данных master и их назначение приведены в приложении З, таблице 3. По умолчанию база данных master создается в каталоге Data установочного каталога SQL Server 2000.
Системная база данных model. Cистемная база данных model служит шаблоном для создания новых баз данных. Технология создания новой базы данных в SQL Server 2000 построена следующим образом: сервер копирует базу данных model в указанное место и изменяет ее имя соответствующим образом. Если при создании базы данных не указаны никакие параметры, кроме ее имени, то новая база данных будет являться полной копией базы данных model. Если же размер и состав файлов создаваемой базы данных указан явно, то скопированная база данных изменяется соответствующим образом. Но в любом случае в качестве основы используется база данных model. Независимо от того, создаете ли вы базу данных с помощью интерфейса EnterpriseManagerили команд Transact-SQL, последовательность действий будет одинакова.
Изменяя параметры базы данных model, можно управлять параметрами по умолчанию создаваемых баз данных. Кроме того, базу данных model можно использовать в качестве корпоративного стандарта на содержимое и свойства базы данных.
2. Создание и сопровождение баз данных средствами EntepriseManager
База данных является базовым элементом SQL Server 2000 и своего рода контейнером, в котором располагаются объекты и данные. Любой объект должен принадлежать базе данных. Каждая база данных имеет свою систему безопасности, связанную с системой безопасности SQL Server 2000. Любой пользователь при обращении к серверу работает в контексте какой-то базы данных. Каждой базе данных сопоставлен пользователь, который является ее владельцем (database owner). Этот пользователь имеет имя dbo и ему предоставлены максимальные права в базе
данных.
Создание базы данных возможно несколькими способами:
· средствами языка Transact-SQL;
· с помощью графической утилиты Enterprise Manager;
· с помощью мастера создания базы данных Create Database Wizard.
Создание базы данных заключается в том, что на уровне операционной системы будет создан набор файлов, который и станет представлять базу данных. Каждая база данных как минимум состоит из двух файлов – один для данных и один для журнала транзакций. Помимо этих двух файлов, могут быть созданы дополнительные файлы данных и журнала транзакций. Один из файлов данных является первичным (primary) и содержит все системные таблицы базы данных. Помимо этого, в системной таблице sysdatabases системной базы данных master SQL Server создается новая строка, которая описывает новую базу данных. В столбце filename этой строки содержится полный путь и имя первичного файла базы данных. Всю остальную информацию о параметрах базы данных, в том числе о количестве и размещении файлов данных и журнала транзакций, сервер получает из системных таблиц базы данных, размещенных в первичном файле. Помимо имени первичного файла, таблица sysdatabases содержит также идентификационный номер базы данных (столбец dbid), идентификатор безопасности владельца базы данных (столбец sid), дату создания (столбец crdate), уровень совместимости (столбец cmptlevel) и другую информацию.