初识DBMS,掌握DBMS常用工具.doc

数据库实验报告题目： 初识DBMS，掌握DBMS常用工具 实验目的：1. 熟悉DBMS的安装和基本配置；2. 了解DBMS各种组件、文件与文件组和各个系统表的作用； 3. 掌握数据库的备份和还原4. 了解SQL Server 2008 profiler和执行计划查询5. 了解分布式系统Hadoop的基本架构（可选）实验平台1. OS：Windows XP/72. DBMS：SQL Server 2008实验用时：两次上机预备知识SQL Server作为一个DBMS系统，其中包括很多有用的组件和管理工具。SQL Server不仅提供了作为数据存储用的数据库引擎，而且还提供了对数据进行数据挖掘、形成报表和数据备份和迁移的一整套组件。给予了用户对数据存储、分析的强大的支持。SQL Server提供了十分直观好用的图形化工具，让你可以轻松驾驭它。该图形界面工具就是SQL Server Management Studio（SSMS），它集成了多项功能，通过图形化管理界面来管理整个服务器的大部分功能，是日后常用的管理工具。本次实验的主要目的就是熟悉DBMS的安装和基本参数配置，SSMS的一些基本操作和了解数据库系统各个组件、文件与文件组和各个系统表的作用和用途。实际操作和掌握数据库的备份与恢复、SQL Server 2008 profiler和执行计划查询。实验活动1. 安装SQL Server 2008。注意有两种身份验证模式，即windows验证和混合验证。具体的原理将在以后的课程中学习，本次实验我们选择windows验证即可。安装过程中有一些简单的参数配置需要注意，包括实例名、实例的根目录、数据目录的设置。2. 熟悉和使用SQL Server Management Studio。步骤一：打开Management Studio，连接至SQL Server 2008。单击“开始”- “Microsoft SQL Server 2008” - “SQL Server Management Studio”，设置你的连接信息，打开Management Studio。n 服务器类型：数据库引擎n 服务器名称：默认的主机名n 身份验证：windows身份验证（或SQL Server身份验证与登录的账号密码）注意：请勿私自更改账户密码。步骤二：新建数据库和关系表。右键单击“数据库”，新建数据库，填写数据库名称为test。在数据库中可以看到一个新出现的数据库test。点开test数据库，右键点击表，新建表student。Student表的列属性如下表所示：列名数据类型允许null值IDNchar(10)NoNameNchar(10)Yes注意：请严格按照指导手册为数据库和表命名。步骤三：编辑数据表的内容，以及数据列定义。以test数据库为例，点开该数据库，显示数据库的组件种类，例如数据库关系图、表、视图等。右键点击student表，选择“编辑前200行”，该指令会打开数据库表，并显示前200行数据。请根据下表为student表增加新的数据项。IDNameNo1TomNo2MaryNo3SheldonNo4LilyNo5Katherine注意：请不要自行修改系统数据库的数据，也不要轻易修改用户数据库中系统表的内容。查看表结构。在表上单击右键，执行“设计”。右侧窗口会显示表的所有列，以及各列的属性设置。步骤四：查看数据表的内容。右键点击student表，选择“选择前1000行”，该指令会打开数据库表，并显示前1000行的数据。其中，上部分的框图中显示的是用户命令形成的SQL语句，表示从test数据库中的student表中，选择前1000个数据，并显示这些数据的ID和Name。可以尝试把1000更改成3，并选择执行查看结果。步骤五：查看数据库的数据文件和日志文件在之前创建数据库时，我们选择了一个路径存储test数据库的数据文件和日志文件，我们可以在操作系统的资源浏览器中找到这些文件。3. 了解SQL Server的系统表。SQL Server安装以后，会自动创建和配置多个系统数据库，每个数据库都有其特殊的用途。n Master：记录SQL Server实例的所有系统级别的信息，如用户数据库的位置、登录账号等。n Msdb：各种SQL Server辅助存放服务信息的地方，例如，SQL Server Agent用于任务计划警告和操作的设置和执行历程、SSIS部署封装、日志传送等。n Model：用来当做SQL Server实例上创建用户自定义数据库的模板。对model数据库的修改会应用到之后创建的用户数据库。n Tempdb：是一个工作空间，用于保存临时对象或中间结果集。如SQL生成的工作表等。每次启动时都重建tempdb数据库。注意：不要随意修改系统数据库。SQL Server 2005之后将系统数据表隐藏起来，取而代之的是大量的系统视图。此处仅举数例来解释日常管理时可通过SQL语句查询的系统信息。一般通过Management Studio的“对象资源管理器”，可以在各个数据库内“视图”-“系统视图”的节点下看到大量的系统视图，如sys.tables和sys.objects等目录视图，提供元数据的一般接口。例1：从sys.master_files视图中查看数据库test所在的位置。SQL语句如下所示：select name, physical_name as CurrentLocationfrom sys.master_fileswhere database_id = DB_ID(Ntest)查询结果如下图所示，其中第一行是test数据库的数据文件所在位置，第二行是日志文件所在位置。例2：使用sys.objects视图查看test数据库，返回今天修改过的所有数据库对象。SQL语句如下所示：use testselect name, create_date, modify_datefrom sys.objectswhere modify_dateGETDATE()-1order by modify_date查询结果如下图所示，显示每个被修改对象的名字、创建日期和修改日期。了解更多系统表和系统视图，可以参考SQL Server联机丛书：“数据库引擎”- “技术参考” - “Transact-SQL参考”-“系统视图”。4. 掌握数据库的备份与恢复SQL Server 2008支持的备份类型有四种：n 完整备份完整备份是最简单的备份方式，可作为其他备份类型的“备份/还原基准点”。n 差异备份只记录自上次数据库备份后发生更改的数据。差异数据库备份比数据库备份小，而且备份速度快，因此可以更经常地备份，经常备份将减少丢失数据的危险。n 事务日志是自上次备份事务日志后对数据库执行的所有事务的一系列记录。可以使用事务日志备份将数据库恢复到特定的即时点（如输入多余数据前的那一点）或恢复到故障点。n 文件/文件组可以备份和还原数据库中的个别文件。可以只还原已损坏的文件，而不用还原数据库的其余部分，从而加快了恢复速度。不同的备份类型适用的范围也不同。完整备份，可以只用一步操作完成数据的全部备份，但执行时间比较长。差异备份和日志备份，都不能独立作为一个备份集来使用，需要进行一次全备份。文件备份必须与事务日志备份一起使用。1) 数据库备份步骤一：创建备份设备。创建一个文件夹，如C:backup用来放置备份文件。在Management Studio的“对象资源管理器”内，展开“服务器对象”。选择“备份设备”，单击鼠标右键“新建备份设备”。将设备名称定为test_backup，路径改为之前设定的C:backuptest_backup.bak，如下图所示。步骤二：执行完整备份。为了测试备份与还原程序，请首先将student表中的数据全部删除。可以在SSMS上手动完成，或者执行下列SQL语句进行删除：delete student右键单击test数据库，执行“任务”-“备份”，将备份类型设置为“完整”。添加“备份目标”为我们之前创建的备份设备（右下角添加）。点击确定完成第一次备份。步骤三：添加第一笔数据，执行差异备份。该步骤与步骤二相似，将“备份类型”修改为“差异”即可。备份前需要添加一笔数据到student表，可以通过SSMS或者SQL语句进行添加。insert into student values(no1,Mary)步骤四：添加第二笔数据，执行事务日志备份。该步骤与步骤二、三相似，将“备份类型”修改为“事务日志”即可。备份前需要添加第二笔数据到student表，可以通过SSMS或者SQL语句进行添加。insert into student values(no2,Kitty)步骤五：查询备份设备。我们希望看到三次备份的相关信息，例如备份时间、备份类型或是备份数据的大小等，可按如下方式进行：展开“服务器对象”的“备份设备”。双击test_backup设备，切换至“媒体内容”，如下图所示，该设备包含3次备份数据，你可以拖动鼠标进行观察。2) 数据库还原。步骤一：仿真数据库损毁情况。为了仿真数据库损毁，请直接将test数据库删除，方式如下：右击test数据库，执行“删除”操作。在“删除对象”对话框内，勾选最下方的“删除数据库的备份与还原历史记录信息”与“关闭现有连接”两个选项。单击确定即可。步骤二：决定还原时间。因为test数据库已经损毁，执行还原操作之前，要先决定还原的时间点。Test数据库已经分别在三个时间点A、B和C，执行过完整、差异和事务日志备份。如果我们打算将数据库还原到A时间点，应采用下列方式进行还原：顺序需使用的备份数据恢复选项1A时间的完整备份Recovery如果我们打算将数据库还原到B时间点，应采用下列方式进行还原：顺序需使用的备份数据恢复选项1A时间的完整备份Norecovery2B时间的差异备份Recovery如果我们打算将数据库还原到C时间点，应采用下列方式进行还原：顺序需使用的备份数据恢复选项1A时间的完整备份Norecovery2B时间的差异备份Norecovery3C时间的事务日志备份Recovery步骤三：还原设置。右击数据库，执行“还原数据库”，在还原的源选择“源设备”，并添加之前备份设备test_backup。然后，选择要还原的备份。勾选备份集之后，点击选项页，有两个恢复选项可选，即recovery或者norecovery。如下图所示：注意：一旦数据库以recovery选项进行还原，再执行其他还原操作会响应错误！步骤四：同学们可以根据步骤二的还原顺序，将数据库还原到不同的时间点。5. 掌握数据库的导入和导出步骤一： 配置SQL Server，导入dbcourse数据库在SSMS界面对象资源管理器中，右键选择数据库，在属性中配置数据库的最大服务器内存为2G。附件中的dbcourse.bak是数据的备份文件，请根据之前练习过的还原数据库的方法从这个备份文件中还原数据库，之后在这个数据库上进行操作。在还原数据库时，选择有足够大空间的磁盘用来还原数据库、存放数据库文件。数据库表的说明如下：Author表字段名数据类型长度可否为空备注idintNot Nullidnamevarchar30Null姓名sexvarchar4Null性别AgeIntNull年龄Journal表字段名数据类型长度可否为空备注idintNot Nullidnamevarchar100Null期刊名称addrvarchar30Null地址classvarchar4Null级别Paper表字段名数据类型长度可否为空备注idintNot Nullidtitlevarchar500Null文章题目authorvarchar60Null作者名journalvarchar100Null发表期刊yearvarchar4Null发表年份keywordvarchar500Null文章关键字orgvarchar300Null组织步骤二： 在原始papers表中查询title属性语句1：在papers表中查询所有列的title，并按title排序输出SQL语句：select title from papers order by title;2分56秒语句2：在papers表中查询title大于kkk字符串的titleSQL语句：select title from papers where title kkk;51秒观察并记录这两个SQL语句的执行时间。步骤三：数据的导出在SSMS界面对象资源管理器中，右键选择数据库，点击导出（可参照前面的数据库备份过程）。 6. 使用SQL Profiler和查询计划掌握DBMS运行状态SQL Server Profiler是SQL Server执行SQL的监视工具，可以探测一个数据库执行各个操作时所消耗的资源和一些系统信息。点击“工具”，选择SQL Server Profiler，选择以windows身份验证登入。在常规选项卡中键入跟踪名称；在事件选项卡中，我们可以选择要监视的事件类型，里面有数据库能够监测的各种类型的事件，实验中我们仅选择TSQL中的选项，点击运行。这时SQL Server Profiler会运行这个跟踪事件，并显示CPU、读写和执行时间等信息。我们回到Management Studio中，在student表中右键，选择“选择前1000行”，这个时候SQL Server Profiler中会显示这个命令在系统中的执行情况，有哪些命令和各个命令所消耗的资源。在Management