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神通数据库管理系统

        神通数据库管理系统是天津神舟通用数据技术有限公司自主研发的大型通用数据库产品,拥有全文检索、层次查询、结果集缓存、并行数据迁移、双机热备、水平分区、并行查询和数据库集群等增强型功能,并具有海量数据管理和大规模并发处理能力。系统功能完善、性能稳定,可广泛应用于各类企事业单位、政府机关的信息化建设。




一、产品功能

(一)标准SQL

· 表

提供创建表、修改表名称、字段名称与类型、添加/删除字段等表结构定义操作。单表数据存储量为32T以上。数据表单表最大列数大于1500列。单表数据存储量为100T以上,单表支持行数千亿行级。

· 索引

提供创建、修改索引信息功能。支持多种索引,包括B+树索引(唯一、非唯一)、基于B树的函数索引、全局分区索引、局部分区索引、位图索引、Hash索引。

· 多种数据类型

提供丰富的数据类型支持,包括:字符串类型、精确数值类型、布尔型、近似数值类型、日期类型、时间间隔类型、二进制大对象、字符型大对象、自定义数据类型等。

· 丰富的内置函数

提供丰富的内置函数,并可以根据用户的实际需要定制特殊的函数。主要包括:数值函数、分析函数、字符函数、类型转换函数、统计分析函数、日期时间函数、聚合函数散列函数、大对象函数、系统管理函数、XML处理函数等,可以根据用户的实际需要定制特殊的函数。

· 自定义存储过程/函数

支持创建、编辑、删除、编译存储过程,检查存储过程的依赖对象。存储过程是SQL语句和控制流语句的预编译集合,以一个名称存储并作为一个单元处理。使用存储过程可以在单个存储过程中执行一系列 SQL 语句;可以在存储过程内引用其它存储过程,这可以将应用逻辑模块化,使得代码清晰,易于调试;存储过程在创建时即在服务器上进行编译,所以执行起来比单个 SQL 语句快;存储过程的语句执行和结果传递发生在服务端,减少了网络开销。

· 视图

提供创建、删除视图功能。支持视图和物化视图。供自动和手动两种机制来保证物化视图和基表数据库的一致性,并提供快速刷新或者完全刷新两种物化视图更新方式。当基表更新时,可指定刷新方式或者由数据库自动选择最优的刷新方式。视图限制表的行列子集的存取,为表提供额外的安全性;也可以简化用户操作或用于保存复杂查询等场合。

· 

提供创建用户,对用户的授权(角色和权限)、删除用户、修改用户配置信息等管理功能。

· 模式

一个数据库可以包含一个或多个命名的模式,一个模式内可以包含多个表。使用模式能保证用户使用同一数据库而不会互相影响,实现对数据库中的对象进行逻辑分组。

· 触发器

支持创建、编辑、删除和编译触发器,检查触发器的依赖对象。触发器是一种特殊类型的存储过程,当在特定对象上发生特定事件时,数据库会自动执行触发器的响应代码。触发器可通过数据库中的相关表实现级联更改,保证数据一致性;定义CHECK约束更为复杂的约束;根据数据修改前后的表状态执行复杂的应用逻辑。神通数据库触发器支持如下特性:

√ 触发对象:表、模式、数据库

√ 触发方式:执行前、执行后、行前、行后

√ 触发事件:INSERT、DELETE、UPDATE、CREATE、DROP、REVOKE、GRANT、ALTER、ARCHIVE

√ 条件过滤:支持在创建触发器时指定一个表达式作为过滤条件,只有满足该条件的元组才执行触发器操作的条件触发

· 约束

提供约束定义与修改功能(主键/外键/NOT NULL/CHECK/UNIQUE/DEFUULT等约束条件的设置)。完整性约束通过约束规则来保证数据库的完整性。约束规则定义关于列中允许值的规则,是强制完整性的标准机制。

· 区表

提供创建分区表、修改分区表、删除分区表功能,支持一级及二级水平分区,包括:哈希、范围、列表、时间间隔分区类型,支持范围分区等常用类型。支持基于分区的并行查询能力;包括不同分区的存储参数设置等。分区方式不受CPU数量、节点数量等影响,并提供智能分区管理功能以实现自动均衡数据分布。支持分区在线动态管理,包括分区表导入导出,分区创建,分区合并、分区拆分、分区删除,分区truncate。部分分区离线不影响其他分区使用。

· 

提供定义外部结构化数据文件(如Execl文件、txt文件),并通过图形化界面查询数据库外部数据文件数据的功能。

· 据字典

提供的数据字典视图进行查询或通过图形化管理工具查看下列数据库实例相关信息:实例名称、安装的主机名称、版本、启动时间、当前状态、运行模式(并行、归档、DBA维护、管理的数据库等)、运行统计信息(会话等)等。

提供数据字典视图或图形化管理工具来查看数据缓存、日志缓存、数据字典缓存等各种内存组建信息,包括缓存的名称、设置大小、实际使用情况等动态信息。对于各种缓存区,提供实时的命中率等优化缓存配置的信息。能够依据DBMS当前数据量和工作负载大小自动或建议用户设置合理的缓存配置策略。

· 对象数据

支持单表对大文本/二进制大对象(包括声音、视频等)的存储定义和数据存储管理能力,提供增、删、改、查、追加操作,并提供大对象的预览功能。单个大对象的最大容量支持到4GB。

· 事务隔离级别

事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。它具有四个属性:原子性、一致性、隔离性和持久性。隔离级别用来表示一个事务在与其它事务并发执行时所能容忍干扰的程度。隔离级别越高,干扰越少,并发程度越低;隔离级别越低,干扰越多,并发程度越高。

神通数据库提供四种隔离级别:

* READ UNCOMMITTED:读不提交

* READ COMMITTED:读提交

* REPEATABLE READ:可重复读

* SERIALIZABLE:可串行化

(二)应用开发支持

· 件兼容

兼容多种硬件体系,保证各种平台上具有一致的数据存储结构和通信协议,使各种组件或工具均可以跨不同的软、硬件平台与数据库服务器进行交互。

· SQL语句

神通数据库完全支持SQL92规范入门级标准,部分支持过渡级标准;支持SQL99、SQL2003标准核心功能

· 存储过程

兼容ORACLE的存储过程、包等机制

· 完善的驱动接口

支持多种数据库开发接口,包括但不限于:ODBC2.X/3.XJDBC3.0OLE DB2.7UNIX ODBCADO.NETC APIESQL(PRO*C)QTACI(OCI)STCL(C++)PL/SQLXML特性及XA等开发接口和.Net Provider等数据库访问接口,并提供高性能的直接数据访问接口。满足CC++JAVAPHPRPythonPerl等语言开发需求。

· 多种常见开发框架

  支持Struct、spring、hibernate、iBATIS等多种常见开发框架

· 支持多种开发语言

支持PB、Delphi、VB、VC、VS .NET、JAVA、XML、ADA、jBuilder、Eclipse、visual studiopowerdesigner等具有广泛适应性的开发语言和工具

· 支持多种中间件

东方通、金蝶、中创、IIS、WebLogic、JBoss、Tomcat等主流的应用服务器

· 支持多种操

神通数据库的图形工具完全基于JAVA语言开发,具有良好的跨平台性。即同一程序无需重新编译,将执行代码拷贝到任一种操作系统平台上,都能直接运行,保证了图形界面在各种操作系统上的一致性。

神通数据库利用底层的操作系统抽象层屏蔽了多种操作系统之间差异,支持Windows、Linux、Solaris、HP-Unix、AIX等多种主流的操作系统平台。支持自主品牌操作系统,包括中标麒麟、天津麒麟、中科方德、凝思磐石等

· 支持多种服务器

支持国内外主流服务器产品。包括IBM、惠普、戴尔、华为、浪潮、联想、曙光等服务器。支持基于自主品牌芯片的服务器,基于龙芯、飞腾、申威等芯片的服务器。

· 支持多种字符集

神通数据库内核完全支持Unicode字符集的存储和处理,实现了对国际化字符集的完美支持,如:简体中文(GBK、GB2312和GB18030)、繁体中文(BIG5)、拉丁语系、阿拉伯语系等。支持ASCII、Unicode,GBK、GB2312、GB18030等常用字符集,支持UTF-8UTF-16等国际编码。支持国家标准的中文字符的存储、处理。

(三)管理工具

       神通数据库提供命令行客户端及基于跨平台技术的风格统一的全图形化客户端管理维护工具。同时支持基于Web的管理工具,可进行本地和远程联机管理。

· 安装向导

支持GUI图像向导安装。支持静默安装,能和应用程序打包一体安装;Windows和Linux体系安装过程应该完全一致。

 

· DBA管理工具

DBA管理控制平台是为数据库管理员提供的跨平台图形化管理工具。通过集中式多服务器管理的方式,能对各数据库服务器上的数据库对象(如表、视图、约束、索引、触发器、序列、存储过程、用户、角色和权限等)提供相应的可视化管理,同时支持针对数据库服务器的存储和数据库复制的管理。

DBA管理工具

· 交互式SQL查询工具

交互式SQL查询工具的功能主要包括:

√ 创建和执行SQL脚本

√ 查看和使用数据库中的相关对象

交互式SQL查询工具即SQL查询分析器,是一种专用于交互式执行SQL语句和脚本的工具,它为用户提供了一个图形化界面来使用SQL语言,操作数据库对象和更新数据。

 

SQL查询分析器

· 数据迁移工具

数据迁移工具是前台管理工具集合中的一个实用工具,其主要功能是进行神通数据库与其它各种异构数据源,如各种关系数据库系统、Excel文件、文本文件、数据文件CSV、XML、SQL)之间数据的迁移、转换以及合并。它为用户提供图形化的界面,采用向导提示的方式帮助用户进行数据的转换。

数据迁移工具支持跨平台迁移:

Ø 支持WINDOWS、Linux和Unix平台和多种数据源

Ø 支持断点续迁和可配置的遇错处理策略

Ø 支持可配置的迁移项目和迁移计划

Ø 支持多线程迁移

Ø 大幅提高数据准备阶段数据迁移操作性能

Ø 命令行迁移

Ø 丰富的迁移监控和诊断机制,支持迁移报告和迁移日志


跨平台迁移工具

数据迁移工具支持的数据源包括:

Ø 神通数据库

Ø Oracle

Ø Microsoft SQL Server

Ø IBM DB2

Ø Mysql

Ø Sybase

Ø Informix

Ø Microsoft Excel

Ø 文本文件

Ø 其他支持ODBC的数据源

· 数据库配置工具

数据库配置工具提供的功能包括:

 数据库创建

 数据库删除

 设定启动数据库

 

数据库配置工具

· 逻辑备份和恢复工具

利用逻辑备份和恢复工具,用户可以对指定数据库中的单个或一组对象执行备份和恢复操作。也可以针对库级、用户级、表级进行备份和恢复,逻辑备份后的数据将存放在客户端用户指定的文件中。用户可以通过恢复工具执行恢复操作,此时需要选择相应的备份记录。

 

逻辑恢复与备份工具

· C版迁移工具

√ 数据源支持其他国产数据库

√ 按照分区迁移功能

√ 断点续迁功能

可以从其他国产数据库迁移表、视图、索引、约束到神通数据库;支持神通数据库到神通数据库的分区表迁移;支持表和索引的中断续迁。

 

C版迁移工具

· 导入导出工具

导入导出工具提供的功能包括:

 忽略错行继续导入功能

 对指定列进行导入

 sql语句查询导出

忽略错行继续导入功能,导入工具如发现缓冲区内数据有错误,将出错位置前后的数据继续导入。支持文件特定列到神通特定列的导入功能,实现了将默认值导入到神通特定列的功能。支持sql语句查询导出,不再只是单表导出功能。

· 数据库维护工具

数据库维护工具包括以下功能:

 物理备份和恢复:即对数据库物理文件的备份,支持完全备份和增量备份。

 作业调度:支持调度任务和调度计划。

利用物理备份工具可以对整个神通数据库执行物理备份操作,备份数据将存放在服务器端用户指定的文件夹中,而且可以进行完全备份和增量备份。用户可以通过配套的恢复工具执行恢复操作,此时需要选择相应的备份记录。

 

物理备份和恢复工具

用户可以使用调度工具创建调度作业,以执行经常重复和可调度的任务。如SQL脚本等。

 

数据库维护工具

· 审计工具

审计管理员可以通过审计中心定制审计策略,记录安全审计所需的数据库操作信息,并对信息进行分析。审计管理员能够执行的审计功能包括设置审计入口点、定制审计安全事件、配置入侵检测的误用规则、查看系统踪迹。

审计工具提供以下几种审计功能:

 权限审计

 语句审计

 用户审计

 对象审计

 缺省审计

审计工具

· 系统参数配置工具

系统参数配置工具能够方便地让用户直接配置数据库产品的关键参数,从而更好的适应不同的软硬件平台环境,该工具提供了三个功能:

 当前配置:显示数据库系统运行时的参数并可对其进行设置

 智能配置:根据当前服务器状况,智能的指导用户进行参数配置

 高级配置:将参数按功能分组,为用户提供灵活的参数配置方式

 

系统参数配置工具

· 性能监测工具

性能监测工具提供对数据库运行状况和性能的监测、跟踪、统计以及控制,使用这一工具能够为数据库管理员提供方便的对系统进行监控的手段,主要包括:

 数据库运行监控:提供会话、SQL执行、系统缓存、系统I/O、事务与锁、系统内存等方面的数据库运行状态和性能信息。

 性能数据跟踪与统计:对重要的表征数据库性能的数据进行采样跟踪,并对其最值和均值进行统计,同时这些数据的监测可以实时配置和控制。

 SQL跟踪统计:SQL跟踪统计提供对SQL语句的跟踪与统计的功能,用户可以选择要跟踪和统计的SQL语句的规则和数量。

 图形化显示执行计划:为每个查询产生一个查询计划。为匹配查询结构和数据属性,选择正确的计划对性能有关键性的影响。使用图形化的执行计划可以直观的查看系统为特定查询生成的查询计划。

· 异构数据库统一访问平台

目前神通数据库实现异构数据库统一访问平台工具,在访问神通数据库的同时,也支持访问oracle、SQLserver、mysql等异构数据库,为用户在跨库间数据访问操作时,提供统一的访问工具,简化用户操作;统一后的工具,在用户权限管理也进行了统一管理,权限管理就更简单。


二、产品特性

(一)高性能

      神通数据库管理系统通过采用多种高效存储和数据处理技术使系统具有高性能性。包括:索引支持、全文检索、高效的扩展性、多种优化查询策略、高效的自动数据压缩、高效的IO性能、高效的排序性能、高效的PL执行性能、查询计划缓存、物化视图、索引优化向导、并行查询、分区技术、结果集缓存、基于代价估算的查询优化策略、直接路径数据加载等。

      依托以上性能提升手段,神通数据库管理系统具备强大的事务处理能力,提供联机交易处理(OLTP)能力,同时也具备数据仓库分析(OLAP)特性。单机支持上千用户并发量,多机集群支持PB级数据量。支持多CPU并行的SMP扩展性。

(二)高可用

      神通数据库管理系统可通过基于共享存储的双机热备架构、双机日志同步架构、多机读写分离(同步异步混合模式)高可用架构实现系统各节点的监控及故障切换。

       基于共享存储的双机热备:支持数据库自有的双机热备高可用功能,实现基于共享磁盘的HA双机热备功能,且不依赖第三方的HA软件产品。支持对主机CPU、网络、内容、磁盘、服务进程等多种资源的心跳监控,保证数据库系统的高可用性。

      双机日志同步:当主节点的数据和日志进行了更新操作,会实时将写入日志同步至备节点,从而使备节点的数据与主节点拉平,实时保持主备节点数据的一致。当主节点出现故障时,可秒级切换至备节点继续提供数据服务。由于主备节点数据完全一致,可消除存储层的单点故障。

      多机读写分离(同步异步混合模式)高可用架构:神通数据库管理系统支持多机读写分离集群部署架构,实现一主多从的主从同步和主从异步的部署方案,主机接收读写访问,从机通过负载均衡方式处理客户的读请求,由于大部分读请求分散到了备节点上,可最大程度上缓解对主节点的读压力。同时支持动态增删数据库节点。读写分离所有节点均可部署于自主可控服务器上。通过多机读写分离部署架构,既能保证系统的高可用性,同时也能提升系统的整体性能。

      通过以上高可用解决方案,可使用户系统的平均无故障时间MTTF > 3年,平均故障修复时间MTTR < 10分钟。

(三)高安全

      神通数据库管理系统的安全技术优势主要体现在数据安全访问、数据安全存储、数据安全传输、数据安全权限管理等安全机制。完全符合国家安全等级保护要求及国家信息安全技术标准。采用多种技术手段来确保数据访问行为的合法性,防止非法用户读写数据。包括:强用户身份鉴别、自主访问控制机制、强制访问控制机制保证数据的安全访问。

      提供了多种加密方式来保证数据存储安全。保存在数据库中的信息经过加密,即使数据介质被非法窃取,窃密者也无法获得有效的信息。通过外部密钥加密套件、透明加密策略保证数据的安全存储。

      采用可信任路径技术来确保业务数据的安全传输,保证数据传输端到端的安全性。

      采用独立审计中心和三权分立的安全管理体系来确保数据库权限管理的安全性。

      对于神通数据库管理系统安全版,除上述企业级安全功能之外,还对以下安全机制进行了增强和安全功能模块的增加。包括:可信任路径、强身份鉴别加固、基于三元分立的权限管理模型、多粒度自主访问控制、基于标签的强制访问控制、数据存储加密、独立审计中心、客体重用、资源控制、入侵防范和预警等。

(四)高可靠

     神通数据库管理系统产品可靠性要求达到99.99,MTTR(平均故障修复时间)小于2.5分钟,MTBF(平均故障间隔时间)大于4500小时。可通过如下方式保证系统的高可靠性:

      √ 实例故障恢复:神通数据库通过事务日志、控制文件、检查点等技术手段,保证数据库系统在意外宕机时能将数据快速恢复到一致状态并对外提供服务。新版本采用增量检查点、日志预分析、异步预取日志等技术大幅提升了实例恢复的速度,能达到原来恢复速度的3到5倍。

      √ 介质故障恢复:用户可以使用图形化的数据库维护工具对神通数据库实例执行物理备份、物理恢复等操作并对备份进行管理。提供在线和离线备份,支持容灾备份和恢复功能,支持完全备份、增量备份、差异备份、远程备份。支持备份点恢复、时间点恢复、完全恢复。支持定制调度任务,定时自动将备份数据存放在服务器端指定的文件夹中或共享的网络磁盘上。

      √ 数据库复制:通过逻辑日志同步、实时镜像复制等容灾方案,实现数据库异地容灾。

(五)高兼容

       神通数据库管理系统与国内外主流硬件平台、操作系统、中间件、应用平台等方面做了充分兼容适配。并从语法结构、数据类型等方面与Oracle等异构数据库做了兼容。具体如下:

      √ 软硬件平台兼容性:支持国内外主流的操作系统、CPU硬件平台、中间件。支持windows、Linux等国内外主流操作系统;支持的CPU芯片包括:X86系列、龙芯、飞腾、申威、海光、兆芯等国内外主流CPU芯片;支持的中间件包括:Tomcat、WebLogic、东方通、中创、金蝶、普元等国内外主流中间件。

      √ 异构数据库兼容性:神通数据库支持对主流异构数据库(如:Oracle等)的兼容,包括对异构数据库的语法结构、数据类型等的兼容。利用神通数据库所提供数据迁移工具,支持在不同操作系统平台上对Oracle、SQLserver、Mysql、文本文件等不同数据源的数据迁移。

     √ 应用平台兼容:神通数据库兼容国内外主流云平台、兼容主流GIS平台、兼容主流开发语言和开发工具等。可兼容ArcGIS、超图、中地GIS等地理信息系统,可兼容C/C++、JAVA、.NET、Python、PHP、QT等主流开发语言和开发平台。

(六)易管理、易使用

       神通数据库管理系统提供了全面的图形化跨平台数据库管理工具,方便DBA和开发人员操作使用。如:DBA管理控制平台、交互式SQL查询工具、数据迁移工具、数据库配置工具、逻辑备份和恢复工具、导入导出工具、数据库维护工具、审计工具、系统参数配置工具、性能监测工具等。

(七)通用性

    √ 完全符合国际通用技术标准和技术规范。

    √ 支持多种数据类型(如:二进制大对象、自定义数据类型等)、丰富的内置函数、索引、主外键约束、触发器、存储过程、包、匿名块、层次查询、视图、物化视图、支持全文检索等数据库通用功能。