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轉載自http://www.runpc.com.tw/content/content.aspx?id=101471

資料庫服務運轉順暢的幕後黑手
文／朱明中．責任編輯／洪羿漣

不論是小如一般性的動作或是龐大到影響企業的決策，在資料庫服務企業的背後，總是有一雙手在保護或是維持資料庫的運作，這個角色就是資料庫管理師（Database Administrator）。
 

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只要是導入有資訊科技應用的商業體系，都一定會有各式各樣的資料庫，小從 Access/FoxPro，大到SQL Server/Oracle等等，都在無形中支援著各式各樣的商業活動，不論是微小如一般性的動作例如便利商店賣東西，或是龐大到影響企業的決策例如行銷決策等，而在資料庫服務企業的背後，總是有一雙手在保護或是維持資料庫的運作讓它能發揮最大的功能，這雙手就是資料庫管理師。

資料庫基礎架構規劃（Database Infrastructure Planning）
在企業開始規劃要使用資料庫時，先期的規劃與需求分析是很重要的，包括可能的資料量，以及需要的回應時間 （Response time） ，這些會決定資料庫伺服器的硬體需求，使用 DBMS的決策，以及伺服器的數量等等。如果是小型的解決方案 （例如像是5-10人的小系統） ，則使用的硬體可以不必太強，而資料庫也可以用小型的DBMS，例如SQL Server Express，就足以支援解決方案的需求了；如果是像證券業或是大型製造業等，資料量可能有數百萬筆以上，或者是對執行時間相當計較，又有大量用戶端時，就要考慮使用較強功能的伺服器 （通常有4個CPU以上，16GB的記憶體以上，配置RAID 0+1高速磁碟陣列） ，並選用如SQL Server 2005 Enterprise Edition的企業級DBMS，以支援如此需求的企業應用。
若企業應用發展快速，解決方案由小變大，而原有的伺服器已經滿載，此時將要導入多台資料庫伺服器，或者要實作容錯移轉叢集（Failover Cluster） ，以支援高可用度 （High Availability，通常以99%加上小數點後的9的個數代表愈高的可用性） ，以保持資料庫服務不會中斷。
備份策略 （Backup Strategy） 則是企業資料庫保存的重要方案，而封存策略（Archive Strategy） 則是將不常使用的資料封存，以釋放出磁碟空間讓資料庫可以持續的成長，但需要取回封存資料時仍然可以隨時取回，這二個策略都是用來保護珍貴的企業資料，試想若無備份策略，辛辛苦苦收集了數年的資料在伺服器磁碟損毀時毀於一旦，等於收集數年的資料全部化為烏有，對於企業的傷害有多大。
自動化管理策略（Automated Manage- ment Strategy）則可以讓資料庫依據特定的時間，執行一些大量資料庫的活動，讓平時營運時間（Operation Time）內的應用程式活動不會受到影響，這些活動包含每日一次的完整備份（Fully Backup）、大量資料庫移轉（Mass Data Migration）、大量資料複製（Mass Data Copy）與索引維護等等工作，而這些工作都需要在離峰時段處理，否則會嚴重干擾到應用程式的處理，但總不可能要人員 24小時都stand-by吧，所以這類的自動化管理的設計可以幫助企業處理許多的工作。
這些與資料庫服務、資料庫伺服器組成與營運的策略、計畫與藍圖，合稱為資料庫伺服器基礎架構（Database Server Infrastructure），而資料庫管理師要有能力設計與規劃出如此的基礎架構，並且將這份基礎架構化為實體的基礎架構，包括營運與維護等等皆然。

資料庫的營運（Database Operation）
資料庫營運策略（Database Operation Strategy） 是一種管理指南，對於資料庫的日常維運、效能標準、災難處理與故障排除等，規劃與設計一套完整的標準，用以在資料庫發生可能的問題時給予適當的處理，讓資料庫恢復正常運轉。
大量資料匯出與匯入 （Mass Data Import/ Export）在大型資料庫或者有合作關係的企業體中，是很常見的例行公事，它的特性諸如資料量大、格式百變 （可能是Access、Excel 或是文字檔，也可能是XML檔），以及需要時間較長等等，而這類型的工作通常會由 DBMS中的自動化工具，以及專門負責這種資料轉移的工具服務（Utility Service）來處理，以SQL Server 2005來說，就是SQL Server Integration Service（SSIS，SQL Server 2000時稱的DTS） ，SSIS提供了一些方法以及GUI設計工具，讓大量資料的讀取／格式處理／複製與輸出等等變得較為容易。
但正確的匯出與匯入策略才是真正要考驗資料庫管理師，在外部資料要匯入之時，格式一定要符合本地的資料庫（Local database） ，讓應用程式可以接手資料處理，若格式不正確時，應用程式將會無法處理，這個程序稱為資料淨化（data cleaning）；而外部資料匯入若與本地資料庫內的資料發生衝突（Conflict）時，要如何解決衝突，也考驗著資料庫管理師的能力。
複寫策略（Replication Strategy）是在多個位置的資料庫伺服器之間共享與交換資料的動作，這個動作會讓發行者資料庫（Publisher Database）的資料複製到訂閱者資料庫（Subscriber Database），而這個動作要視資料交換的方式與頻率而異，例如交易式複寫（Transactional Replication）是在發行者資料庫的交易發生（即資料變更）時就複寫到訂閱者資料庫，這種複寫法雖然可保持資料的一致性，但對網路流量則有相當的影響－尤其是訂閱者多時，所以選擇正確的複寫類型，規劃適當的複寫方法，也是資料庫管理師的必要工作之一。

資料庫的保全（Database Security）
企業的資料庫通常都保存了大量的企業資料，而這些資料通常都極為珍貴，例如顧客資料、商品基本資料或是交易性資料等等，為應用程式分析與統計的基礎資料，對企業來說是相當重要，若這些資料被竊取或是被刪除或竄改，輕者影響報表，重則影響企業決策，對企業的重大影響，不可不察。
資料庫保全可分為存取控制（Access Control）、驗證（Authentication）與授權（Authorization）三個部份，SQL Server 2005支援Windows與SQL Server驗證方法，資料庫管理師可依需要設定驗證模式；SQL Server支援Schema-Based Authorization，資料庫管理員得以在資料庫綱要（Schema）的層級，設定其存取的權限（例如可插入／可更新或是僅支援檢視）等，尤其是對使用者或者是對應用程式的角色不同，應有不同的存取模式，通常資料庫管理師要和應用程式開發人員要做過溝通。
SQL Server 2005還可以做到資料層次的保全，可以透過使用加密金鑰的方式來保存儲存在資料表中的資料，以防止資料被竊取的風險。
資料庫最佳化與災難復原（Database Optimization and Disaster Recovery）
當資料庫運行了一個階段時，由於資料的I/ O頻繁，使得查詢的效能可能會開始低落，原因可能是索引結構或是統計資訊不正確，需要進行重建（Rebuild index），或者是預存程序／檢視表效率低落，也需要重建以更新計數，這個工作也是資料庫管理師需要規劃處理的工作。
在資料庫設計以外會影響效能的原因，就是系統元件負載過重，或者網路的負載過重，例如磁碟I/O的速度變慢，或者是CPU的使用率一直維持在高檔的時候，表示硬體需要升級或是更新；網路負載過重則是要考量是否因為中毒或者資料輸出太大（例如過多的交易式複寫訂閱者），讓網路存取的時間變長等等。
資料庫管理師可以透過Windows的效能監視器（Performance Monitor），網路監控程式（Network Monitor），工作管理員（Task Manager） 或是SQL Server Profiler 來監控資料庫與硬體的活動，找出可能的效能瓶頸（Performance Bottlenecks），並且執行適當的行動來排除這些瓶頸，讓資料庫與應用程式得以順暢的運作。
當資料庫發生問題，或者磁碟機損毀，讓資料庫無法運作時，資料庫管理師必須要立刻進行一些措施，將資料庫的停機時間降到最低，這在一個高度交易的企業或者24小時運作的工廠而言，1分鐘停機的損失就很慘重了，這種企業都要求99.999%以上的高可用性，就算是在一般企業，停機超過10分鐘也會對企業營運有所影響，所以盡速的恢復資料庫運轉，也是資料庫管理師的重要工作。
因為資料庫損毀的原因很多，而且復原的步驟其實也不少，所以這些都要以計畫方式，提供指南與步驟，供實際操作的人處理，這種指南稱為災難復原計畫（Disaster Recovery Plan），包括硬體錯誤，人為疏失與軟體錯誤等都可列入規劃範圍，供企業營運時突發狀況的應變參考之用。

MCITP：Database Administrator
微軟發表的SQL Server 2005的認證體系中，分為Database Developer、Database Ad- ministrator與Business Intelligence Developer 三個部份，資料庫管理師的認證為MCITP： Database Administrator（簡稱MCITP： DBA），以使用SQL Server 2005規劃，設計與建置資料庫伺服器架構，並且給予適當的維運以及故障排除等支援工作，讓資料庫可以穩定順暢的運行。在參加MCITP：DBA考試前，需要先通過MCTS：SQL Server 2005的考試（Exam 70-431），取得MCTS：SQL Server 2005認證。
MCITP：DBA需要通過二門考試：
1.Exam 70-443：Designing Database Server Infrastructure using SQL Server 2005。 2.Exam 70-444：Optimizing and Maintain- ing Database Administration Solution us- ing SQL Server 2005。
70-443以個案方式（Case Study）考試，測驗考生對於SQL Server 2005資料庫伺服器的架構設計是否能符合微軟所訂定的標準，包含硬體需求、資料庫建置、備份策略設計、安全性設計與高可用性設計等等。70-444則是以一般性考題方式，測試考生對於SQL Server 2005資料庫管理的基本技能，包含維護、效能檢測與排除、故障排除與災難復原等議題，都在此科考試的範圍之內。

MCDBA升級之路（Upgrade Path for MCDBA）
MCITP：DBA是MCDBA唯一可以升級的管道，其他像MCITP：Database Developer與 MCITP：Business Intelligence Developer都無法由MCDBA升級，必須要各自考相對應的持有MCDBA 的考生仍然需要通過 MCTS：SQL Server 2005的考試，才可以取得升級資格，而升級考考試「Exam 70- 447：UPGRADE：MCDBA skills to MCITP Database Administrator using SQL Server 2005」，其實是綜合70-443和70-444二科的考試，前述的70-443和70-444的考試範圍，在 70-447都會出現，考試題目大約60-70題，時間為240分鐘左右，並且是一般性試題與個案式考題都有，考生需要多加注意。

準備方法
微軟有出官方的準備教材（Self-Paced Training Kit） ，並且目前已經有幾本由國內某出版社翻譯成中文版，可以到書店找找看，至筆者下筆為止，已經有70-431和70-443的教材被翻譯成中文，相信不久的將來，70-444的教材也會翻譯成中文。若需要由講師帶領（Instructor-led）的課程，目前國內各大教育訓練中心多有開設MCITP的認證課程，包含 MCITP：Database Developer與MCITP： DBA等等課程，則可洽教育訓練中心。