Семейство продуктов CA-OpenIngres

Олег Арефьев, Computer Associates

CA-OpenIngres®/Server

CA-OpenIngres/Server - основа архитектуры CA-OpenIngres, обеспечивающая поддержку функционирования особо ответственных прикладных программ. CA-OpenIngres/Server обеспечивает организацию объектно-реляционной системы управления базами данных, позволяющую автоматизировать деятельность предприятия и объединить уже существующие прикладные программы и данные в единую систему.
CA-OpenIngres/Server построен на многопоточной, многопользовательской, многосерверной архитектуре, разработанной для поддержки высокоэффективных прикладных программ оперативной обработки транзакций (OLTP). Он оптимизирован для поддержки широкого спектра многопроцессорных аппаратных средств. Архитектура клиент/сервер CA-OpenIngres/Server позволяет объединить данные и прикладные программы персональных компьютеров, UNIX- систем, компьютеров среднего класса и мэйнфреймов внутри одной распределенной сети. CA- OpenIngres/Server разработан на основе стандартов открытых систем, обеспечивая гибкость и свободу выбора, и позволяя объединяться и взаимодействовать с другим программным обеспечением.
Архитектура CA-OpenIngres базируется на пяти ключевых аспектах CA-OpenIngres/Server:

Архитектура CA-OpenIngres/Server поддерживает работу многочисленных серверов баз данных, обращающихся к общему набору баз через разделяемый кэш, который содержит данные, объекты, компилируемые запросы, процедуры, и информацию о состоянии транзакций. Блок преобразования имен CA-OpenIngres обеспечивает оптимальный баланс загрузки между многочисленными серверами баз данных, что оптимизирует использование ресурсов системы. Блок преобразования имен CA-OpenIngres позволяет администратору системы привязывать определенного пользователя или прикладную программу к определенным серверам баз данных или группам серверов. Администратор системы может настраивать серверы баз данных для ответов на конкретные запросы. Например, один сервер системы управления базами данных может быть настроен для поддержки запросов типа OLTP с наивысшим приоритетом, в то время как другой сервер будет настроен для поддержки отчетов с более низким приоритетом.
CA-OpenIngres/Server имеет широкий набор структур хранения данных, используемых для увеличения производительности обработки данных. Структуры хранения данных могут быть типа Btree, Isam, Heap или Hash. Множественные индексы могут помещаться в каждую таблицу и формироваться из любой структуры хранения данных. Индексы могут включать избыточные столбцы данных, что позволяет обеспечить прямой доступ для некоторых критичных запросов. Таблицы и индексы могут помещаться на большом числе дисков и могут быть сжаты.
CA-OpenIngres/Server обеспечивает методы оптимизации операций ввода - вывода типа Fast Commit (быстрая фиксация), Group Commit (групповая фиксация) и Write Behind Threads (отложенная запись). Операции ввода - вывода выполняются асинхронно специальными высоко- приоритетными потоками и не блокируют другие запросы или модификации внутри многопоточных серверов.
CA-OpenIngres/Server позволяет создавать процедуры с помощью языка 4-GL и хранить их скомпилированными как статические объекты внутри сервера базы данных. Через Knowledge Management System эти операции могут объединяться в набор Бизнес-Правил и Политики, который гарантирует автоматическую поддержку целостности данных.
Скомпилированные объекты хранятся в кэше и разделяются между всеми пользователями и прикладными программами, снижая затраты памяти и процессоров. Процедуры могут содержать многочисленные вызовы SQL, допускается многократная вложенность вызовов процедур, что существенно уменьшает загруженность сети в архитектуре клиент/сервер и значительно повышает эффективность OLTP.
CA-OpenIngres/Server имеет расширенный Оптимизатор Запросов. Базирующийся на статистике и на правилах Оптимизатор использует и эвристические и гистограммные методы оптимизации для уменьшения издержек операций ввода - вывода, затрат на процессоре, памяти и сетевой нагрузки для каждого конкретного запроса. Оптимизатор Запросов понимает гибкие механизмы хранения данных внутри CA-OpenIngres и, используя гистограммные данные для выбранных столбцов, формирует оптимальный план выполнения запроса. Для отдельных критических запросов и очень больших таблиц баз данных существуют также средства администратора системы для настройки статистики и выполнения запросов.
Оптимизатор Запросов CA-OpenIngres создает прогнозируемый план выполнения запроса, который оценивает затраты процессора, операций ввода - вывода и сетевого трафика для данного запроса. Уникальная особенность Системы Управления Ресурсами в том, что она позволяет администратору системы определять ограничения для операций ввода - вывода и других вычислительных ресурсов для конкретных пользователей или прикладных программ, обеспечивая больший контроль над ресурсами системы и предотвращая запросы, "выходящие из-под контроля". Например, определенные запросы, требующие больших ресурсов, могут приостанавливаться в "часы-пик" для оптимизации эффективности прикладных программ.
CA-OpenIngres/Server полностью поддерживает ограничения по целостности данных, используя стандарт ANSI/ISO SQL92 для баз данных. Эта особенность позволяет администратору базы данных определять целостность базы без программирования. Декларативные ограничения по целостности внутри сервера базы данных гарантируют, что эти ограничения будут однотипны для всех прикладных программ и пользователей. Кроме того, эти ограничения становятся статическими объектами внутри сервера базы данных, что увеличивает эффективность прикладных программ в среде клиент/сервер.
CA-OpenIngres/Server поддерживает неограниченное число бизнес-правил, основанных на принципе "от фактов к цели", с активацией правил, основанной на значении, и рекурсией. Правила используются для ясного и автоматического выполнения предписанной сервером базы данных политики, не укладывающейся в простую справочную и объектную целостность.
Правила хранятся как скомпилированные объекты внутри сервера базы данных и предоставляют возможность для повышения эффективности прикладных программ в среде клиент/сервер. В отличие от простого механизма триггеров, правила CA-OpenIngres могут быть использованы для решения сложных производственных проблем.
CA-OpenIngres/Server полностью соответствует следующим стандартам:
Возможности быстрого резервного копирования и восстановления с помощью контрольных точек CA-OpenIngres могут быть глубоко интегрированы с аппаратными средствами и возможностями резервного копирования операционной системы. CA-OpenIngres полностью поддерживает оперативное резервное копирование, которое может выполняться параллельно во всех разделах с минимальным снижением производительности. В случае сбоя дисков на всех или на некоторых из разделов параллельно может происходить восстановление. Откат состояния CA-OpenIngres может происходить либо в заданное время, либо после сбоя системы.
OpenCheckpointDB CA-OpenIngres позволяет интегрировать резервное копирование с расширенными системными процедурами управления и позволяет пользоваться преимуществами и параллельных и одиночных механизмов резервного копирования. CA-OpenIngres сохраняет данные в местной файловой системе и может пользоваться преимуществом средств операционной системы, таких, например, как зеркальные диски.
В CA-OpenIngres появился ряд значительных особенностей, позволяющих расширить поддержку для очень больших баз данных (VLDB) размерами в терабайты.
Базы данных CA-OpenIngres могут быть разнесены по более чем 255 файловым системам, каждая из которых может охватывать несколько дисков. Базы данных разбиты на разделы вертикально по таблицами и горизонтально по строками внутри таблицы, независимо от файловых систем. Максимальный размер базы данных CA-OpenIngres ограничивается только возможностями операционной системы и используемым оборудованием.
CA-OpenIngres обеспечивает полную двухфазную фиксацию и восстановление, обеспечивающие распределение разделов VLDB по различным системам. Эта особенность позволяет вертикально разбивать большие базы данных между многочисленными серверами с гарантией целостности данных.
Двойное журналирование устраняет риск прерывания работы в CA-OpenIngres в результате сбоев диска. Если на одном из дисков log-файла происходит сбой, другой log-файл автоматически включается без прерывания работы с прикладными программами. Интеллектуальный блок преобразования имен CA-OpenIngres позволяет прикладным программам, подключенным к сбойным узлам, переключаться к другим узлам и продолжать работу. Таким образом ни на пользователей ни на прикладные программы, подключенные к разным узлам системы управления базой данных, не будет воздействовать отказ какого-либо из узлов.
Интерактивный Монитор Эффективности CA-OpenIngres (IPM) дает администраторам системы утилиту для контроля и настройки систем CA-OpenIngres. IPM обеспечивает управляемый с помощью меню интерфейс с доступом к ключевой информации, включая управление потоками, эффективное поведение системы, конфигурацию блокировок, конфигурацию регистраций и взаимодействие с операционной системой.
CA-OpenIngres обеспечивает поддержку множества платформ, включая Macintosh, DOS, Windows 3.1, Windows NT, OS/2, UNIX, Digital VMS, Hewlett-Packard, MPE, ICL VME и IBM MVS. На всех этих платформах CA-OpenIngres обеспечивается целым рядом инструментальных средств и прикладных программ, разработанных Computer Associates и другими разработчиками. Внешние интерфейсы к CA-OpenIngres включают:
CA-OpenIngres поддерживается более чем 150 продуктами третьих фирм, включая PowerBuilder, Gupta SQL Windows и Uniface.
Другие компоненты решений CA-OpenIngres включают:

CA-OpenIngres®/Replicator

CA-OpenIngres/Replicator помогает совместить безопасность, доступность и требования эффективности, тиражируя намеченные данные между определенными локальными и удаленными базами. Как часть распределенной системы, CA-OpenIngres/Replicator:

CA-OpenIngres/Replicator автоматически тиражирует намеченные данные из исходной базы данных в одну или несколько конечных баз. Система может быть сконфигурирована для обслуживания широкого диапазона разнородных систем.
Одна из важнейших особенностей CA-OpenIngres/Replicator - механизм разрешения конфликтов, который управляет столкновениями модификаций и, в дальнейшем, гарантирует целостность данных. Когда данные на конечных базах данных отличаются от входящих тиражируемых данных, механизм разрешения конфликтов CA-OpenIngres/Replicator обнаруживает столкновения, исследует их и затем определяет стратегию их разрешения. В зависимости от определяемых пользователем параметров, механизм разрешения конфликтов или продолжает копировать транзакции или откатывает транзакцию обратно к исходной базе данных и сохраняет ее пока ситуация не будет исправлена. CA-OpenIngres/Replicator может быть настроен для разрешения конфликтов следующими способами:
Функциональные возможности и гибкость, обеспечиваемые CA-OpenIngres/Replicator, облегчают дублирование в любой распределенной среде от простых конфигураций типа master/slave до сложных схем типа каскадных и peer-to-peer:
CA-OpenIngres/Replicator поддерживает горизонтальное и вертикальное выделение разделов таблиц базы данных, допуская дублирование целых баз данных или подмножеств базы данных. Кроме того, администратор может определять, когда производить дублирование: сразу за транзакцией, после определенного события, например, определенного числа изменений, транзакций, или времени дня, или же дублирование будет вызываться вручную.
CA-OpenIngres/Replicator является интеллектуальным, что делает его прозрачным и легким в использовании:

CA-OpenIngres®/Star™

CA-OpenIngres/Star позволяет пользователю обращаться к локальным или удаленным данным CA- OpenIngres или к общепромышленным данным как к единой базе данных.
CA-OpenIngres/Star обеспечивает:

Для пользователя CA-OpenIngres/Star все базы данных выглядят как единая реляционная база данных. Фактически, таблицы баз данных с помощью CA-OpenIngres/Star могут храниться в большом числе различных локальных баз. Эти исходные базы данных могут быть расположены на одиночных или многочисленных системах различных типов.
CA-OpenIngres/Star оперирует с глобальным словарем данных, который понимает размещение таблиц в распределенной сети. Администратор базы данных использует этот словарь для объединения данных сети в единую распределенную базу CA-OpenIngres/Star. Затем CA- OpenIngres/Star использует словарь для распределения запросов, адресованных к CA- OpenIngres/Star, на запросы к локальным базам данных.
Удаленные процедуры базы данных могут быть также зарегистрированы внутри словаря, обеспечивая одинаковую эффективность и операционные преимущества для всех баз данных внутри сети, независимо от платформы или производителя.
Подобно оптимизатору CA-OpenIngres/Server, оптимизатор CA-OpenIngres/Star использует статистику базы данных для построения плана выполнения, основанного на:
CA-OpenIngres/Star гарантирует, что все базы, включаемые в транзакцию, координируются через автоматическую двухфазную фиксацию, также как с помощью CA-OpenIngres/Server. Данные будут передаваться, пока все локальные базы данных будут способны работать. Сбои сетей, процессоров или прикладных программ не приведут к несогласованности данных.
Если многочисленные базы данных включаются в одиночный запрос SQL, план выполнения CA- OpenIngres/Star будет распределять первоначальный запрос в запросы для каждой точки. CA- OpenIngres/Star координирует выполнение этих запросов. Если данные модифицируются, CA- OpenIngres/Star гарантирует непротиворечивость данных между всеми системами.
CA-OpenIngres/Star содержит инструментальное средство администратора CA- OpenIngres/StarView, которое упрощает сопровождение распределенных баз данных и объединяет данные из каталогов баз данных, распределенных по сети, для удобного просмотра. С помощью CA-OpenIngres/StarView определения для таблиц и просмотра в распределенной базе данных CA- OpenIngres/Star могут создаваться, изменяться или удаляться.
С помощью CA-OpenIngres/StarView администраторы системы управляют всеми объектами CA- OpenIngres/Star, такими как схемы и допуски. CA-OpenIngres/StarView также обеспечивает администраторов инструментом для модификации сетевой информации и статистики. CA- OpenIngres/StarView обеспечивает централизованное управление распределенной средой.

CA-OpenIngres®/Net

CA-OpenIngres/Net обеспечивает прозрачный доступ к данным на широком диапазоне платформ. Пользователи могут обращаться к существующим данным без знания их структуры, расположения или сетевых протоколов. CA-OpenIngres/Net объединяет PC, рабочие станции, корпоративные серверы и мэйнфреймы в единую систему без потери доступа к данным.
CA-OpenIngres/Net обеспечивает следующие важнейшие особенности:

CA-OpenIngres/Net обеспечивает всех пользователей CA-OpenIngres и CA-OpenROAD прозрачным соединением со всеми серверами. Прикладные программы и пользователи не должны ни определять расположение базы данных, к которой обращаются, ни понимать топологию сети. Различия в хранении данных транслируются автоматически.
CA-OpenIngres/Net включает в себя утилиту Блока Преобразования Имен CA-OpenIngres, которая интерпретирует имя виртуальной базы данных, транслирует его в локальное имя базы данных и определяет ее расположение. Одна и та же прикладная программа может работать на нескольких платформах с различными связями с базой данных без изменения кода программы.
CA-OpenIngres/Net поддерживает все популярные сетевые протоколы на всем спектре платформ, от персональных компьютеров до мэйнфреймов. Существует возможность добавлять поддержку дополнительных протоколов к системе без перетранслирования или повторной компоновки уже существующих прикладных программ.
Удаленные данные, хранящиеся в различных системах и с различным программным обеспечением, часто приводят к различиям между форматами данных запрашивающей и удаленной систем. CA- OpenIngres/Net преобразует данные в локальный формат. Эти преобразования поддерживают изменения в числовом представлении, например, типа с плавающей запятой, различных текстовых форматов, объединенных последовательностей. Разработчики создавая прикладные программы, которые используют локальные форматы данных, могут не знать, в каком формате эти данные хранятся. Пользователи могут пользоваться прикладными программами, которые сравнивают значения данных из различных источников.
CA-OpenIngres/Net помогает администратору в поддержке процесса управления доступом к базе данных, системам и сетям. Сетевая утилита управления (NETUTIL) CA-OpenIngres/Net обеспечивает администратору безопасность переконфигурирования, гарантируя управляемый доступ к данным. Внутреннее шифрование гарантирует защиту паролей.
NETUTIL также поддерживает информацию о конфигурации, такую как протоколы, доступные на локальной машине.

CA-OpenIngres®/Object Management Extension

CA-OpenIngres/Object Management Extension позволяет серверу понимать новые типы данных и управлять ими, обеспечивая ту же степень надежности, что и для реляционных данных.
CA-OpenIngres/Server вместе с Object Management Extension обеспечивает возможность управления объектами совместно с реляционной системой управления базами данных.
Как только методы хранения и управления новыми типами данных помещаются на сервере, конечные пользователи и разработчики приложений получают стандартный доступ к этим данным, основанный на SQL.
Объекты CA-OpenIngres/Object Management Extension хранятся и управляются внутри CA- OpenIngres/Server, что позволяет гарантировать объектную целостность, безопасность, регистрацию и восстановление, улучшить эффективность сети в архитектуре клиент/сервер и обеспечить основанный на SQL доступ к сложным или нестандартным данным.
Ключевые особенности Object Management включают:

Определяемые пользователем типы данных CA-OpenIngres/Server важны всякий раз, когда надо иметь дело с элементами данных, более сложными, чем просто символы и числа. С помощью определяемых пользователями типов данных CA-OpenIngres/Server, программисты или администраторы баз данных могут определять специфические процедуры, которые расширяют CA-OpenIngres и позволяют хранить и управлять новыми типами данных.
Разработчики могут описывать новые встроенные в сервер CA-OpenIngres SQL-функции для управления типами данных или обеспечиваемыми CA-OpenIngres или определяемыми пользователем. Эти функции добавляются к серверу и автоматически вызываются им во время работы, когда в SQL-операторе встречается определяемая пользователем функция.
Определяемые пользователем операторы обеспечивают новое значение для традиционных операторов, типа сложения и вычитания, когда они используются вместе с определяемым пользователем типом данных. Например, стандартная операция сложения, плюс (+), имеет поддерживаемое CA-OpenIngres значение для стандартных типов данных. Аналогично, определяемый пользователем оператор определяет понятие типа сложения для определяемых пользователем типов данных. Результатом является то, что стандартный SQL может использоваться для выполнения математических операций над определяемыми пользователем типами данных.
Библиотека CA-OpenIngres/Spatial Object Library первая из ряда библиотек, специально нацеленных для промышленности и прикладных областей. Так как географические данные и данные расположения играют важнейшую роль в системах принятия решений, Spatial Object Library открывает новый спектр возможностей для пользователей CA-OpenIngres/Server. Данные, включающие пространственные связи, могут обрабатываться в базе тем же самым способом, что и традиционные типы.
Библиотека содержит пространственные объекты, такие как, точки, линии, отрезки, круги, прямоугольники, многоугольники, пространственные SQL операторы и функции. Примеры последних - вложение, пересечение, площадь, расстояние, длина и периметр. При использовании этих пространственных форм и функций геометрические данные могут быть легко интегрированы в деловые прикладные программы.
Комбинация пространственных объектов и связывающих их методов позволяет базе данных CA- OpenIngres выполнять операции типа определения находится или нет круг внутри многоугольника. Из этого можно создать запрос, который определяет находится ли город Чикаго внутри штата Иллинойс. Выполнение этого запроса обрабатывается на сервере, а не в коде прикладной программы. Пользователь прикладной программы получает только данные, которые он запрашивал. В этом примере, ответ будет TRUE, потому что Чикаго находится в Иллинойсе.

CA-OpenIngres®/DTP

Семейство программ CA-OpenIngres/DTP позволяет интегрировать CA-OpenIngres/Server с Интерактивными Мониторами Обработки Транзакций (TPM) лидирующих производителей: CICS/6000, TUXEDO и Encina TPM, и полностью поддерживают стандарт XA в спецификации X/Open CAE-level от декабря 1991.
CA-OpenIngres/DTP это набор библиотек и расширений, позволяющих разрабатывать и эксплуатировать прикладные программы, совместимые с X/Open DTP, используя CA- OpenIngres/Server.
Программы сервера приложений (Application Server - AS), написанные на C или COBOL, также как и с помощью специального API TP Монитора, структурированы для поддержки любого числа бизнес-функций и сервиса. Бизнес-функции регистрируются в TPM-среде, как только программа начинает работать. Каждая бизнес-функция может быть вызвана несколькими клиентами приложения (Application Client - AC). Transaction Manager (TM) управляет процессом распределения запросов транзакций от AC к одному или более AS. TM также отслеживает прохождение общей транзакции, и управляет процессом двухфазной фиксации.
AC может вызывать многочисленные удаленные бизнес-функции внутри одной глобальной транзакции. Планирование выполнения транзакции осуществляется CA-OpenIngres/Server с помощью опций CA-OpenIngres/DTP. По завершению глобальной транзакции, CA- OpenIngres/DTP гарантирует, что база данных CA-OpenIngres непротиворечива и фиксация глобальной транзакции совершена так, как предписано TPM. В случае отказа прикладной программы, системы управления базой данных, TP Монитора или машины, поддерживается целостность транзакции.
В то время как модель X/Open DTP описывает логические компоненты программного обеспечения, все TPM, фактически, позволяют создавать трехуровневую архитектуру прикладных программ или модель трехуровнего процесса для прикладных программ DTP, которая разделяет функции трех компонент следующим образом:

CA-OpenIngres®/Enterprise Access

Разработанные для работы в среде клиент/сервер в качестве серверов, решения CA- OpenIngres/Enterprise Access дают возможность прикладным программам обращаться к реляционным данным, размещенных в CA-Datacom, CA-IDMS, Informix, Oracle, Sybase, Digital Rdb, IBM DB2 на MVS, HP Allbase/SQL и к нереляционным данным, размещенным в Digital RMS, IBM IMS, IBM VSAM и HP Image/SQL. Решения CA-OpenIngres/Enterprise Access полностью поддерживают набор динамических SQL-функций, обеспечивающих прозрачность прикладных программ и способность их взаимодействия с любыми базами CA-OpenIngres и другими поддерживаемыми базами данных.
Семейство продуктов CA-OpenIngres/Enterprise Access и инструментальные средства разработки прикладных программ CA-Ingres обеспечивают средства интеграции информации из различных систем и создания хранилищ данных, упрощающих доступ к общей информации для систем поддержки принятия решений.

CA-OpenIngres®/Enhanced Security

CA-OpenIngres/Enhanced Security - сертифицированная реляционная система управления базами данных повышенной безопасности. CA-OpenIngres/Enhanced Security объединяет возможности и архитектуру CA-OpenIngres/Server с принудительным контролем доступа, что позволяет разрешить строгие требования целостности данных, их доступности и конфиденциальности.
Гарантируя безопасность данных, CA-OpenIngres/Enhanced Security предоставляет следующие возможности:

CA-OpenIngres/Enhanced Security отвечает требованиям класса B1 "Оранжевой книги" NCSC США.
Функциональные возможности безопасности сертифицированы как отвечающие уровню безопасности E3 Information Technology Security Evaluation and Certification Scheme (ITSEC).

[Назад] [Содержание] [Вперед]