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知识难度系数:
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相关知识点:23个
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系统监控能够动态地掌握数据库的运行状态,监控就是对系统运行信息的记录,称为监控数据,监控数据是发现系统问题和改进系统性能的依据。依照监控的类型,监控数据分为性能监控数据、故障监控数据和安全监控数据。
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监控数据通常可以从DBMS系统监控功能指定的记录文件中获取,有些运行信息可能记录在系统日志中,管理员编制的监控脚本也可以指定监控数据的存储文件,从这些文件中可以得到监控数据。
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监控数据是系统运行状态的反映,对于监控数据的分析,目的在于判定系统运行是否正常,是否满足设计要求和应用要求,出现问题的根源在哪里,给出解决问题的方案,为进一步改进系统提供依据。
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性能监控数据包括磁盘使用信息(碎片量、剩余空间、日志文件增涨情况),I/O操作数量、频度及响应时间,缓冲区命中率,事务量及锁状况。通过分析这些数据,找出影响性能的问题所在,为下一步性能调整提供依据。
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故障监控数据的分析,可以找出故障的原因,例如是事务处理程序的内部错误,还是系统调度的问题,以及是否因为系统硬件故障,并做出相应的处理。
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安全监控数据主要是记录用户对数据库的访问和修改操作,可以通过日志文件得到,判定是否有未授权用户的存取,分析安全漏洞的原因,对用户管理和应用程序加以改进。
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业务持续性是指一个组织的主要业务流程、营运服务,以及IT服务能够得到连续性处理。
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在一个突发事件中,公司的主要业务、服务流程、设备、人员等因素都有着各自的持续性要求。公司的IT部门和其他职能部门必须相互配合工作,不仅仅体现在业务持续的计划中,更需要在具体的实施过程中得到实现。
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(1)界定哪些是不允许停工的持续性业务,哪些是允许有一定时间的停工期的弹性业务。
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(2)要有业务持续性的技术体系,如高效率服务器、存储系统、网络、DBMS。
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(3)检测和响应管理,包括紧急决策制定、准备工作、最初的紧急响应和系统恢复等所有详细程序。
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(5)界定相关人员的职务和权责,包括各类技术人员(程序员、管理员和操作员),执行经理(紧急事件决策者),设备管理人员(电力、供冷、电缆),人力资源(人事问题和需求),业务实体(业务流程),以及外部组织(外包机构、电信、供应商等)。
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只有数据库顺利地进行了实施,才可将系统交付使用。数据库一旦投入运行,就标志着数据库维护工作的开始。数据库维护工作的内容主要包括对数据库的监测和性能改善、故障恢复、数据库的重组和重构。在数据库运行阶段,对数据库的维护主要由DBA完成。
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性能可以用处理一个事务的I/O量、CPU时间和系统响应时间来度量。由于数据库应用环境、物理存储的变化,特别是用户数和数据量的不断增加,数据库系统的运行性能会发生变化。某些数据库结构(如数据页和索引)经过一段时间的使用以后,可能会被破坏。所以,DBA必须利用系统提供的性能监控和分析工具,经常对数据库的运行、存储空间及响应时间进行分析,结合用户的反映确定改进措施。目前的DBMS都提供一些系统监控或分析工具。例如,在SQL Server中使用SQL Server Profiler组件、Transaction-SQL工具和Query Analyzer组件等都可进行系统监测和分析。
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数据库是企业的一种资源,所以在数据库设计阶段,DBA应根据应用要求制定不同的备份方案,保证一旦发生故障能很快将数据库恢复到某种一致性状态,尽量减少损失。数据库的备份及故障恢复方案,一般基于DBMS提供的恢复手段。
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数据库运行一段时间后,由于记录的增、删、改,数据库物理存储碎片记录链过多,影响数据库的存取效率。这时,需要对数据库进行重组或部分重组。数据库的重组是指在不改变数据库逻辑和物理结构的情况下,去除数据库存储文件中的废弃空间以及碎片空间中的指针链,使数据库记录在物理上紧连。
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数据库系统运行过程中,会因为一些原因而对数据库的结构做修改,称为数据库重构。重构包括表结构的修改和视图的修改。表结构的修改有数据列的增删和修改、约束的修改、表的分解与合并。需要注意的是DBMS有一定的逻辑独立性,某些修改可能不需要修改应用程序,以减少系统运维的代价。因此,对于如下情况,数据库重组和重构的处理方法为:
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(1)修改属性列名或数据类型:由于修改表中的属性列名或数据类型,必须修改使用该表的应用程序,所以应尽量减少这样的修改。
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(3)约束的修改:如果是DBMS支持的约束,如主码约束、参照完整性约束和检查约束,一般不需要修改应用程序,复杂的约束可以通过修改触发器程序实现。
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(4)表的分解:可以通过建立与分解前表同名的视图来避免修改应用程序。但这样会相应引起性能的下降,如果分解是为了提高性能,则需要修改应用程序,只访问分解后的一个表。
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(5)表的合并:通常也是为了提高系统性能,可以通过建立两个与原表同名的视图来避免应用程序的修改。
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视图机制的优点是可以实现数据的逻辑独立性,并且可以实现数据的安全性。采用视图机制可将不允许应用程序访问的数据屏蔽在视图之外。但是在数据库重构过程中引入或修改视图,可能会影响数据的安全性,所以必须对视图进行评价和验证,保证不能因为数据库的重构而引起数据的泄密。
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文档是对系统结构和实现的描述,在系统设计开发和维护过程中起着重要的指导作用。文档必须与系统保持高度的一致性,否则会造成人为的困难和错误,甚至危及系统的生命。对于数据库重构中的所有修改,必须在文档中体现出来。
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注意:由于数据库重构的困难和复杂性,一般都在迫不得已的情况下才进行。例如,应用需求发生了变化,需要增加新的应用或实体,取消某些应用或实体。又如,表的增删、表中数据项的增删、数据项类型的变化等。重构数据库后,还需要修改相应的应用程序,并且重构也只能对部分数据库结构进行。一旦应用需求变化太大,需要对全部数据库结构进行重组,说明该数据库系统的生命周期已经结束,需要设计新的数据库应用系统。
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系统监控和系统运行统计是DBA掌握数据库系统运行状态的最有效手段,系统监控通常用来保障系统的稳定运行,运行统计则是用来了解系统性能,作为性能调整的依据。
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系统的运行统计是通过DBMS提供的工具实现的,也有第三方软件可供使用。可以将统计数据以图、表等多种形式提供,并给出相应的分析结果。DBA可以通过统计数据,了解系统性能和资源占用情况,实施系统改进和资源配置,以提高系统性能。
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运行统计可以是长期的,也可以是阶段性的。如对访问量的统计是长期的,峰值时期的统计则是为了掌握系统的负荷能力,因此是阶段性的。
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审计是一种DBMS工具,它记录数据库资源和权限的使用情况。启用审计功能,可以产生审计跟踪信息,包括哪些数据库对象受到了影响,谁在什么时候执行了这些操作。
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审计是被动的,它只能跟踪对数据库的修改而不能防止,但作为一个安全性手段,起到对非法入侵的威慑作用,可以据此追究非法入侵者的法律责任。
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审计功能的开启会影响系统的性能,尤其是在一个忙碌的系统中,会导致性能的降低。而且审计跟踪信息会被保存下来,引起存储空间的问题。解决这一问题的方法是对DBMS范围内的不同级别上进行审计操作,例如,在数据库级别、数据库对象级别和用户级别进行审计。根据不同级别有选择地进行审计,可以使对存储和性能的负面影响降到最小。
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