atpeace331
作者atpeace3312019-03-21 21:55
数据库管理员, 银行

DB2 11.1 基础认证考试 616 学习笔记 第1部分 规划

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关于本教程

本教程将向您介绍DB2 11.1产品版本,功能和工具的基础知识,以及描述不同类型的数据应用程序(如OLTP,数据仓库/ OLAP,非关系概念等)的基础概念。它简要介绍了您将在本系列的其他教程中看到的许多概念,帮助您准备DB2 11.1基础考试C2090-616。

在此声明,本教程只是本人工作之余的 DB2 11.1认证要点的学习笔记,并非 IBM官方推出的官方认证考试教程,关于IBM DB2 11.1 更加详尽的信息请各位读者详见 “IBM DB2 11.1 for LUW - 信息中心

目 标

本教程的学习后,可以帮助您获得以下能力:

  1. 熟悉不同版本的DB2产品及其他们之间不同的高级功能特性
  2. 确定并描述可用的DB2 Cloud产品
  3. 描述OLTP和数据仓库工作负载的特征
  4. 说明 DB2 pureScale 的优点
  5. 演示使用 DB2 BLU Acceleration 的能力,了解它的优点与技术限制
  6. DB211.1 中联邦支持的新特性
  7. 识别并描述 Oracle 和 Netezza 兼容性功能

DB2 产品

通用代码库

在 Db2 中,所有版本共享同一代码库。版本之间的唯一技术差别在于 资源局限性 以及 高级功能部件或工具集
这样设计的优点是 应用迁移、数据库管理 的灵活性。
针对任何 Db2 版本编写的应用程序可轻松移至 Db2 支持的任何操作系统平台上的任何其他 Db2 版本。熟练管理一个版本的 DBA 可立即在任何其他 Db2 版本上高效工作。

Db2 Workgroup Server Edition

Db2 Workgroup Server Edition 非常适合于部门、工作组或中型企业环境中的中型工作负载。
它包括高效处理事务工作负载所需要的所有功能。如:
存取方案复用
HADR
pureScale
此版本包括 Data Server Manager Base,它需要单独安装。

产品定价模型:
它按 “处理器价值单元”、“授权用户单一安装” 或 “虚拟服务器” 定价模型提供。您必须为此产品的每个“授权用户”获取一个单独的用户许可证,并且对安装了其副本的每个服务器至少购买 5 个用户。如果使用了“处理器价值单元”定价模型,那么您必须购买与安装了它的服务器或虚拟化会话相关联的“处理器价值单元”总数。

硬件资源限制:
此版本对处理器和内存施加了限制,它可以部署在 Linux、UNIX 和 Windows 服务器环境中,并且将使用多达 16 个核心和 128 GB 的内存。Db2 Workgroup Server Edition 限于在独立的物理服务器中使用,指定的最大“处理器价值单元”数取决于处理器核心的总数和类型。

可以将 IBM Db2 Performance Management Offering 添加至 Db2 Workgroup Server Edition。

Db2 Enterprise Server Edition

Db2 Enterprise Server Edition适用于事务性和混合式工作负载。

此版本没有处理器,内存或数据库大小限制,因此非常适合任何规模的工作负载。
此版本包括Db2 Workgroup Server Edition中的所有功能以及具体化查询表。
此版本包括 Data Server Manager Base,它需要单独安装。

该版本可在 “处理器价值单元” 或 “每个授权用户单一安装” 定价模型上使用。您必须为此产品的每个授权用户获取单独的用户许可,每100个处理器价值单元最少购买25个用户。如果使用 “处理器价值单元” 定价模型,则必须购买与安装Db2 Enterprise Server Edition的服务器或虚拟化会话关联的处理器价值单元总数。

可以将 IBM Db2 Performance Management Offering 添加至 Db2 Enterprise Server Edition。

Db2 Advanced Workgroup Server Edition

Db2 Advanced Workgroup Server Edition 与 Db2 Advanced Enterprise Server Edition 相似,只不过它对处理器和内存施加了限制。此版本是一种特别适合于部署在部门、工作组或中型企业环境中的数据服务器。

产品定价模型:
按“处理器价值单元”、“授权用户单一安装” 或基于业务数据量的 “太字节” 定价模型提供 Db2 Advanced Workgroup Server Edition。您必须为此产品的每个授权用户获取单独的用户许可证,并且对每个可用于服务器的套接字至少购买 20 个用户。如果使用了“处理器价值单元”定价模型,那么您必须购买与安装了 Db2 Advanced Workgroup Server Edition 的服务器或虚拟化会话相关联的“处理器价值单元”总数。 Db2 Advanced Workgroup Server Edition 可以部署在 Linux、UNIX 和 Windows 服务器环境中,并且将使用多达 16 个核心和 128 GB 的内存。
使用“太字节”定价模型时,您必须获取足够的太字节权利以涵盖所使用的太字节用户数据(舍入为最接近的TB)。此外,必须对每个数据库单独计算所需要的权利数。此定价模型适用于主要的仓库工作负载。正是由于该原因,您需要使用数据库分区,至少有两个活动的数据库分区,或者至少将 75% 的用户数据保持在按列组织的表中。对于后一种情况,该定价模型期望大多数工作负载访问这些表。Db2 pureScale® 不可用于“太字节”定价模型,但是 HADR 功能可用。使用此定价模型的服务器环境仅限于使用 4 个套接字。

缺省情况下,Db2 Advanced Enterprise Server Edition 附带了 IBM Db2 Performance Management 产品所提供的功能。Advanced Workgroup Server Edition 中的 IBM Db2 Performance Management 产品的嵌入式功能部件可供您使用。

Db2 Advanced Enterprise Server Edition

Db2 Advanced Enterprise Server Edition适用于事务性,仓库和混合工作负载。

此版本没有处理器,内存或数据库大小限制,因此非常适合任何规模的工作负载。

此版本包括Db2 Enterprise Server Edition以及 列组织表内存数据库,数据压缩,工作负载管理,复制和分布式分区功能中的所有功能。此版本还附带了完整的仓库工具和Data Server Manager Enterprise。此选项仅安装Db2服务器。附带的工具必须单独安装。

Db2 Advanced Enterprise Server Edition可在“处理器价值单元”,“每个授权用户单一安装”或 “太字节”定价模型上使用。您必须为此产品的每个授权用户获取单独的用户许可,每100个处理器价值单元最少购买25个用户。如果使用处理器价值单元定价模型,则必须购买与安装 Db2 Advanced Enterprise Server Edition的服务器或虚拟化会话关联的处理器价值单元总数。

在Terabyte定价模型下,您必须获得足够的 Terabyte权利以涵盖所使用的Terabytes用户数据(四舍五入到最接近的TB)。此外,必须为每个数据库单独计算所需权利的数量。此定价模型主要用于仓库工作负载。因此,您需要使用至少具有两个活动数据库分区的数据库分区,或者在列组织表中保留至少75%的用户数据。在后一种情况下,定价模型期望大多数工作负载访问这些表。Db2 pureScale不适用于Terabyte定价模型,但可以使用HADR功能

您可以使用Advanced Enterprise Server Edition中的 IBM Db2 性能管理产品的嵌入式功能。

Db2 Developer Edition

此版本提供了一个软件包,供单个应用程序开发者用来对应用程序进行设计、构建和建立原型,以部署在任何 IBM Information Management 客户机或服务器平台上。
这个全面的开发者供应项目包括所有 Db2 服务器版本和 Db2 Connect Enterprise Edition,从而允许您构建使用最新数据服务器技术的解决方案。

程序费用:此程序包中的软件无法用于生产系统。您必须为此产品的每个“授权用户”获取一个单独的用户许可证。

缺省情况下,Db2 Developer Edition 随附了 IBM Db2 Performance Management Offering 提供的功能。

Db2 Developer-C Edition

此版本提供所有的最新 Db2 功能,从而允许开发者对应用程序进行设计、构建和建立原型,以部署在任何 IBM Information Management 客户机或服务器平台上。它可安装在具有任意量的 CPU 和 RAM 的物理或虚拟系统上,并已优化为使用多达 4 个核心,16 GB 内存和 100 GB 存储空间。

此软件包中的软件可用于生产系统;但是,不会提供技术支持。

Db2 Developer-C Edition 具有下列表空间局限性:

  • 不支持用户定义的 SMS 和 DMS 表空间。
  • 在不指定 MAXSIZE 的情况下创建自动调整大小的表空间时,最大表空间大小将隐式设置为所定义存储空间限制的剩余容量。
  • 不允许变更大于所定义存储空间限制的表空间。

DB2 Cloud 产品

IBM Db2 Direct Standard Edition

该版本用于小型或中型企业支持混合云部署的高性能数据库,它提供了用于在本地或云上进行部署的灵活部署选项。
它包括所有 Db2 Workgroup Server Edition 功能部件,以提供稳健的数据管理、高可用性、自主功能以及安全性功能部件。
此解决方案有助于确保更高的运行时性能、可靠性以及较低的总拥有成本。
此版本引入了简化的许可指标,即虚拟处理器核心 (VPC),也称为每月许可费用。

Db2 Direct Standard Edition 提供以下特征和优势:

  • 改进应用程序性能和分析以便更快地作出决定。
  • 提供高可用性和灾难恢复能力。
  • 提供安全且灵活的环境。
  • 更高效地与各种数据进行交互。
  • 提高效率并减少管理工作。

程序费用:Db2 Direct Standard Edition 按虚拟 CPU 费用指标进行收费。您最多只能使用 16 个虚拟处理器核心和 128 GB 实例内存。这些限制针对每个物理服务器或虚拟服务器,但在 pureScale 或 DPF 集群中除外,在该集群中,这些限制针对整个集群。

Db2 Direct Advanced Edition

通过许可指标来为企业提供全面的数据库解决方案以促进混合云部署。它提供了用于在本地或云上进行部署的灵活部署选项。
与 Db2 Advanced Enterprise Server Edition 类似,此解决方案在一个软件包中提供数据仓库功能、事务功能和分析功能。
此解决方案为存储优化工具、内存中计算工具、可靠的系统可用性工具以及工作负载管理工具提供了高级功能。
此解决方案还有助于确保以较低成本实现高性能、可操作的洞察、连续的可用性以及可靠性。
此版本引入了简化的许可指标,即虚拟处理器核心 (VPC),也称为每月许可费用。

Db2 Direct Advanced Edition 提供以下特征和优势:

  • 改进应用程序性能和分析以便更快地作出决定。
  • 提供高可用性和灾难恢复能力。
  • 提供安全且灵活的环境。
  • 更高效地与各种数据进行交互。
  • 提高效率并减少管理工作。

Db2 Direct Advanced Edition 可以部署在任何大小(从一个处理器到数百个处理器)的 Linux、UNIX 或 Windows 服务器上,并且可以部署在物理服务器和虚拟服务器上。

程序费用:Db2 Direct Advanced Edition 按虚拟处理器核心 (VPC) 费用指标每月收取许可证费用。

小结: Db2 Workgroup Server Edition、Db2 Enterprise Server Edition 与 Db2 Direct Standard Edition是不支持以下功能的,这些功能只有在他们相应的 Db2 Advanced 高级版本支持。

  • 自适应压缩和典型行压缩
  • 索引压缩
  • Db2 列组织表、影子表
  • 分区数据库 DPF
  • 对其他两个 Db2 服务器进行 Q 复制
  • IBM InfoSphere CDC
  • 与所有其他数据源(包括 Oracle)进行联邦数据访问
  • Db2 Connect 功能
  • 与 Db2 for IBM i 和 Db2 for z/OS® 数据源进行联合

数据库工作负载和DB2 11.1

什么是数据仓库?

数据库应用程序工作负载有两种主要类型:联机事务处理(OLTP)和 数据仓库,包括报告,联机分析处理(OLAP)和数据挖掘应用程序。

OLTP系统与商业智能(BI)数据仓库系统的区别是什么?主要在 数据上、查询上。一个是业务型的数据,业务日常事务运行产生的数据;一个是报告型的数据,面向于管理者的业务分析决策需求,是从操作数据库系统(OLTP)中提取的数据,然后进行转换和清理以供最终管理层、分析师决策。

OLTP系统典型的例子就是银行的交易结算,电商平台的商品在线支付等。这些应用程序的特点是粒度小,单行查找,逻辑可能会更新少量记录,实时性、事务(ACID)要求极高。相比之下,数据仓库(OLAP类型)查询复杂度高,访问数据量大,在尝试查找大量数据中的数据模式时,经常执行大型表扫描、多张大表联接,大数据聚合操作。典型的业务KPI计算,管理者的决策报表生成,都是OLAP查询的示例。

针对不同工作负载的DB2解决方案

既然您已经了解了OLTP与数据仓库之间的区别,那么让我们看看IBM对这两种工作负载的解决方案。
如前所述,DB2用于处理两种类型的工作负载时提供了出色的结果 - 但随着数据库容量的增长,您可能不得不扩展您的环境(一台服务器可能必须成为服务器集群,可能需要更多内存,功能更强大处理器,等等。DB2可以通过InfoSphere Warehouse(用于数据仓库工作负载)和 DB2 pureScale(用于OLTP工作负载)以相同的方式进行扩展 - 如图1所示。

图1.用于增长和扩展DB2环境的方法。
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InfoSphere Warehouse

IBM Infosphere Warehouse是一个完整的 “数据仓库/ OLAP /分析” 解决方案,其核心是 DB2 Enterprise Edition。该产品还包括数据库分区功能(DPF); DPF用于在不同数据库,服务器和存储之间对数据进行分区,使得所有服务器通过检索它们自己的数据部分来处理查询,从而在使用更多分区时实现高水平的并行性。DPF适用于仓库/ OLAP工作负载,而 InfoSphere Warehouse是专为这些类型的环境设计的IBM产品。

DB2 pureScale

为了在需要卓越性能的关键环境中利用DB2(通常通过昂贵且超大的服务器提供),通常需要扩展处理能力,DB2 for Linux,UNIX和Windows提供了基于SYSPLEX耦合工具已在DB2 for z / OS上使用了很长时间:pureScale。DB2 pureScale是一个附加功能,使DB2能够更好地支持事务工作负载需求。它的使用使得具有大(或巨大)在线事务处理(OLTP)卷的应用程序能够通过一组服务器获得高水平的并行性,这些服务器作为一个集群访问共享存储。应用程序可以连接到pureScale集群的任何成员,每个成员独立处理事务,提供所需的性能,并在必要时实现环境增长。对于缓冲一致性和全局锁定,pureScale集群依赖于称为集群高速缓存设施(CF)的组件。 图5显示了一个简单的DB2 pureScale环境。
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图2.典型的DB2 pureScale环境
DB2 pureScale及其组件在典型环境中
扩展pureScale集群很简单:只需添加一个新的“成员”(因为调用pureScale服务器中的每个服务器),没有任何应用程序中断。删除成员也可以以类似的方式工作。具有这样的可伸缩性是真的差异,但这并不是使DB2 pureScale独一无二的唯一因素。通过支持使用在集群环境中工作的服务器,DB2 pureScale提高了数据库可用性 - 每当集群成员发生故障时,其请求将自动路由到集群中的另一个成员并且这种重新路由对于访问数据库的应用程序是透明的。如果发生故障(多个CF服务器就位),将对CF应用相同的行为。

DB2 11.1 联邦增强功能

Db2 V11.1 提供了一个具有更强连接和集成的增强型联邦系统。引入了对同类复制的集成支持,单一安装将替换任何先前的单独联邦安装,并且支持从 Db2 数据库产品或 Infosphere Federation Server 进行升级。

进一步的增强功能包括其他包装器,这些包装器将改进各种产品(其中包括 Db2、下一代 PureData System for Analytics (PDA)、Db2 Warehouse、BigSQL 和其他大数据源)之间的连接。

联邦系统的更多增强功能包括:

  1. 对 BigSQL 数据源的访问权
  2. 对 Hive 数据源的 ODBC 访问权
  3. 对 Impala 数据源的 ODBC 访问权
  4. 对 Spark 数据源的 JDBC 访问权

Oracle 和 Netezza 兼容性功能

Oracle 兼容特性

Oracle 兼容特性允许针对 Oracle 编写的应用程序使用 DB2 数据库,而不必重新编写。
将注册变量 DB2_COMPATIBILITY_VECTOR 设置为 ORA ,可以启用对 Oracle 应用的全部兼容性功能。

oracle 数据类型的兼容性
1、DB2 通过 “ 将 DATE 作为 TIMESTAMP(0)” 兼容 Oracle应用中的 DATE数据类型。
“date类型兼容性”的影响:

  • 在 SQL 语句中, DATE 数据类型,在大多数情况下,会被隐式映射至 TIMESTAMP(0),进行处理。
  • CURRENT_DATE(又称为 CURRENT DATE)专用寄存器返回与 CURRENT_TIMESTAMP(0) 相同的 TIMESTAMP(0) 值。
  • 一些与日期相关的时间函数或使用 DATE类型为输入的标量函数,返回的结果会有所改变

2、NUMBER 数据类型支持使用 Oracle NUMBER 数据类型的应用程序。
3、VARCHAR2 和 NVARCHAR2 数据类型支持使用 Oracle VARCHAR2 和 NVARCHAR2 数据类型的应用程序。

兼容oracle的外连接运算符 (+)
查询可以在 WHERE 子句的谓词中使用外连接运算符 (+) ,进行外连接。

分层查询
分层查询是一种递归查询形式,它使用 CONNECT BY 子句从关系数据中检索层次结构

ROWNUM 伪列
将 SQL中 ROWNUM 伪列 转换为 DB2中的 OLAP 函数 ROW_NUMBER() OVER()。

DUAL 表
任何对 DUAL 表进行的未限定引用将解析为一个内置视图,该视图返回一行以及一列。该列的名称为 DUMMY,值为“X”。DUAL 表类似于 SYSIBM.SYSDUMMY1 表。

Oracle 数据库链接语法
允许使用 Qracle 数据库链接语法时,可与远程数据库、表或视图连接。

Netezza Platform Software (NPS) 的兼容性功能

NPS兼容性功能,使得针对 Netezza® Platform Software (NPS) 数据库编写的应用程序能够使用 Db2 数据库,而不必重新编写。

某些 NPS 兼容性功能(例如,等同的数据类型名称 和 DATASLICEID 伪列)始终处于活动状态;
其他功能则仅在 SQL_COMPAT 全局变量设置为“NPS”时处于活动状态。

数据类型别名
INT2、INT4、INT8、FLOAT4、FLOAT8 和 BPCHAR 内置数据类型对应于同名的 Netezza 数据类型。
“Netezza ——> DB2” 数据类型对应转换关系:

NetezzaDB2数据类型
INT2SMALLINT
INT4INT
INT8BIGINT
FLOAT4REAL
FLOAT8DOUBLE
BPCHARVARCHAR

DATASLICEID 伪列
将对 DATASLICEID 伪列的任何未解析和未限定列引用转换为 NODENUMBER 函数,并返回行的数据库分区号。例如,如果在 SELECT 子句中使用 DATASLICEID,那么将在结果集中返回每行的数据库分区号。

使用 NZPLSQL 编写的例程
除使用 SQL PL 语言以外,还可以使用 NZPLSQL 语言。

双点表示法
在 NPS 兼容性方式下操作时,可以使用双点表示法来指定数据库对象。

TRANSLATE 标量函数语法
TRANSLATE 标量函数的语法取决于是否在使用 NPS 兼容性方式。
如果设置了 SQL_COMPAT='NPS',那么 TRANSLATE 标量函数的语法为:

-TRANSLATE--(--char-string-exp--,--from-string-exp--,--to-string-exp--)-><

如果未启用NPS兼容性,那么 TRANSLATE 标量函数的语法为:

-TRANSLATE--(--char-string-exp-----,--to-string-exp--,--from-string-exp----)-><

运算符
在表达式中使用哪些符号表示运算符取决于是否使用了 NPS 兼容性方式。

  • 当 SQL_COMPAT='NPS' 时,运算符 ^ 和 “**” 均解释为指数运算符,而运算符 # 解释为按位 XOR。
  • 否则,运算符 ^ 解释为按位 XOR,运算符 “**” 解释为指数运算符,而运算符 # 没有任何含义(请参阅表达式)。

根据 SELECT 子句列进行分组
在 NPS 兼容性方式下操作时,可以在对查询结果进行分组时指定 SELECT 子句列的顺序位置或显示名。

表达式引用列别名
在 NPS 兼容性方式下操作时,表达式可以引用选择列表中设置的列别名。
示例
下列示例说明了如何在表达式中使用选择列表中设置的列别名(a 和 b):
SELECT c1 AS a, a+3 AS b FROM t1;
SELECT c1 AS a, ABS(a) AS b FROM t1 GROUP BY a, b HAVING c1 < 0;
SELECT c1+c3 AS a, CASE WHEN a < 5 THEN a ELSE NULL END AS b FROM t1;

参考文献:

“DB2 10.1基础知识考试610准备指南”,以深入了解本教程中介绍的每个概念。本指南是 DB2 10.1信息中心文档中的主题汇编。

“IBM DB2 11.1 for LUW - 信息中心 是 DB2 Linux,UNIX和Windows 11.1的官方文档。

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