Пользователям и администраторам информационных систем, попавшим под пресс маркетинговой шумихи ведущих производителей СУБД вокруг новейших "универсальных серверов", может показаться, что ими и ограничиваются линейки выпускаемых продуктов.
Относится это и к Informix. В действительности Universal Server - только очередной в ряду серверов баз данных, основанных на динамической масштабируемой архитектуре (Dynamic Scalable Architecture, DSA). Эти устройства охватывают практически весь спектр задач промышленности, как по масштабу, так и по назначению. Так, на потребности крупных предприятий ориентирован INFORMIX-OnLine Extended Parallel Server (OnLine XPS), который расширяет технологию DSA в применении к слабосвязанным или неразделяемым вычислительным архитектурам, в том числе кластерам машин с симметричной или массивно-параллельной обработкой. OnLine XPS рассчитан на поддержку больших баз данных в приложениях для оперативной обработки транзакций (OLTP), хранилищ данных, обработки изображений или организации докуменооборта.
Типичная слабосвязанная или неразделяемая среда состоит из серверов, называемых узлами, соединенных средствами межсоединения, в качестве которых используется высокоскоростная сеть.
Каждая система имеет собственный набор процессоров, память и диски.
В узле хранится мгновенная копия базы данных. Система OnLine XPS способна распределять запросы и другие задания по обработке базы данных как в пределах одного узла, благодаря возможностям DSA, так и между несколькими узлами. В последнем случае применяется процедура разбиения данных на разделы, а также управления транзакциями, и соответствующие возможности обработки запросов. Подобное распределение способствует повышению производительности базы данных, причем в неразделяемых средах дополнительное увеличение достигается за счет сокращения времени выполнения сетевых операций ввода/вывода.
При распределении обработки в пределах одного узла применяется пул процессоров базы данных. Пользовательские запросы к базе данных представляются в виде механизмов, называемых потоками. Возможность разбить процесс выполнения задачи на многочисленные потоки, вести параллельную обработку избавляет от эффекта "бутылочного горлышка" и служит дальнейшему повышению скорости обработки.
Помимо выигрыша по быстроте и возможности увеличения объема хранимой информации, параллельная обработка дает еще одно существенное преимущество. Администратор получает возможность динамически настраивать параметры базы, что крайне важно для бизнес-приложений высокой готовности. OnLine XPS позволяет отслеживать ход выполнения процесса, размещать и отменять процессы без остановки системы. Это особенно важно для приложений, взаимодействующих с базами данных, которые должны обладать высокой готовностью и способностью круглосуточно работать семь дней в неделю.
Кроме того, OnLine XPS отличается почти неограниченной масштабируемостью на всех доступных аппаратных платформах.
Лежащая в основе сервера архитектура DSA обеспечивает ему возможность работы с многочисленными приложениями, разработанными Informix, а также переносить на него данные, подготовленные в других СУБД компании.
Для обеспечения высокой готовности в OnLine XPS поддерживаются такие возможности, как тиражирование данных высокой готовности (high availability data replication, HDR), зеркалирование баз данных и точек входа, резервное копирование в фоновом режиме. Если сервер развернут в избыточных аппаратных конфигурациях, он поддерживает постоянную работоспособность при сбоях. В программное обеспечение заложена возможность контроля ошибок на узлах, в случае возникновения которых происходит автоматическое перераспределение обработки на копии пораженного участка, а сам это участок восстанавливается после удаления неисправности.
Операции, типа добавления или удаления столбцов, добавления и удаления индексов, резервного копирования и восстановления организованы таким образом, чтобы свести к минимуму обращение к физическому диску или архитектуре узла, чем сокращается время простоя, связанное с операциями администрирования. При работе с хранилищами данных сервер позволяет распараллеливать обработку, например преобразовывать SQL-запрос в параллельный SQL-запрос для выполнения параллельного изменения, удаления или добавления данных.
Для упрощения управления очень большими базами данных (very large database, VLDB) в OnLine XPS реализована среда администрирования, называемая INFORMIX-Enterprise Command Center, которая специально рассчитана на большие объемы распределенной информации. В ней все серверы баз данных выдаются в едином представлении, так что можно легко конфигурировать, наблюдать и управлять ими с центрального пульта. Кроме того, Enterprise Command Center имеет такие средства, как монитор событий и получение срезов базы данных. Она является полностью открытой, что обеспечивает естественную интеграцию приложений и средств сетевого управления независимых разработчиков в единое гетерогенное окружение. Enterprise Command Center тесно интегрирован с объектно-ориентированной распределенной средой управления Tivoli Management System (TME).
Для распараллеливания обработки применяются несколько основных видов разбиений: разбиение данных, сервисов и обработки. Разбиение данных приобретает наибольшее значение в слабосвязанных архитектурах, поскольку это обеспечивает параллельное выполнение SQL-запросов. Определенный раздел может быть считан или изменен только тем узлом-владельцем, хотя все диски доступны всем узлам на случай сбоя.
Разбиение сервисов распространяется на такие функции, как поддержка точек хода, восстановление, блокировки. Так, каждый узел имеет некий механизм блокировки, который не позволяет процессу получить доступ к данным до тех пор, пока ими пользуется другой процесс. Другой механизм использует буферный пул, то есть набор страниц фиксированной длины в памяти, в которые перемещаются с диска данные, требующиеся для обработки. При запросе к данным система прежде всего опрашивает буферный пул, чем существенно повышается скорость обработки, так как уменьшается число продолжительных операций ввода/вывода. Кроме того, сервер поддерживает любопытную функцию, называемую function-shipping (переадресация функций). Если для выполнения какого-либо запроса требуется обращение к данным, которыми данный узел не владеет, он переадресует запрос на их обработку другому узлу. Последний выполяет задание и возвращет результат.
Разбиение обработки касается подразделения запросов на подзадачи и выполнение их в параллельном режиме. Это позволяет наиболее эффективно использовать аппаратные ресурсы. Разбиение может осуществляться как внутри узла (оно известно также как вертикальное разбиение), так и между серверами (так называемое горизонтальное разбиение).
В OnLine XPS реализована глобальная поддержка языков (global language support, GLS), соответствующая стандарту GLS уровня 4. Таким образом, OnLine Dynamic Server может обеспечить выдачу символьных строк, дат, денежных знаков в том виде, который характерен для конкретной страны, и для этого не нужно разрабатывать локализованную версию ПО. Кроме того, GLS обеспечивает всемирную поддержку приложений для баз данных без потери функциональных возможностей.
Программное обеспечение OnLine XPS поддерживает большинство наиболее популярных аппаратных слабосвязанных платформ SMP и MPP. Среди последних - аппаратура производства компаний Hitachi, IBM, ICL, NCR, Pyramid и Unisys. Что касается кластеров SMP, сервер работает на системах компаний Bull, Data General, Digital, HP, NCR, NEC, Sun, SGI и Sequent.
Informix собирается расширить параллельную технологию
Компания Informix планирует в этом году начать расширение технологии Extended Parallel Server (XPS) от небольших рабочих групп до крупных кластерных систем.
СУБД OnLine XPS, сейчас реализованная только в версии для Unix, должна быть выпущена в этом году для Windows NT, а также получить возможность функционировать в системах, содержащих до 12 процессорных узлов. XPS - высококачественная распределенная СУБД с параллельной архитектурой и полным распараллеливанием ресурсов.
К 1998 году XPS будет интегрирована с СУБД OnLine Workgroup Server - еще одним продуктом семейства OnLine. По словам главного менеджера Informix, специализирующегося на продуктах для предприятий, Бретта Бечмана, объединение этих двух СУБД позволит XPS работать в двухузловой кластерной системе. Бечман также отметил, что СУБД сможет работать даже на настольных компьютерах. К 1998 году ожидается объединение XPS и еще одного продукта компании - Universal Server.
Вместе с тем Informix не планирует вносить существенные изменения в базу данных Illustra, которая является частью Universal Server, но поставляется и как самостоятельный продукт.
Ожидается, что версия 8.2 XPS, которая должна выйти к сентябрю, будет включать поддержку многопроцессорных компьютеров, расширенную поддержку систем с интерактивной обработкой транзакций, а также обеспечивать полную отказоустойчивость в системах с массивной параллельной обработкой.
Дальнейшие нововведения в XPS включают поддержку глобальных сетей, которая будет отвечать за параллельную работу географически распределенных баз данных. Эта функция окажется полезна для создания хранилищ данных.
"Новые возможности меняют идеологию построения хранилищ данных. Теперь нет необходимости хранить всю информацию в одном месте", - сказал Брюс Макфарланд, менеджер компании BMC Software.
InfoWorld, США