Caesar / Friebel / Selent-Knips SQL Server 2019 für Administratoren

Das umfassende Handbuch
1. Auflage 2020
ISBN: 978-3-8362-6985-8
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 940 Seiten

Reihe: Rheinwerk Computing

Microsoft SQL Server effizient administrieren

Mit dem Microsoft SQL Server verwalten Sie große Datenmengen sicher und effizient. Wie die Administration in Produktivumgebungen gelingt, zeigt Ihnen dieses Praxishandbuch. Ob es um die hybride Nutzung in der Cloud geht oder um die richtige Wartung, Backups & Replikation, Skalierbarkeit, Hochverfügbarkeit oder Monitoring: Hier finden Sie alle relevanten Themenbereiche erklärt. Anschauliche Workshops und praxisnahe Hinweise lassen sich direkt auf Ihre tägliche Arbeit einsetzen.

• Installation, Konfiguration, Administration, Programmierung
• Backup & Replikation, PowerShell, Monitoring, Hochverfügbarkeit
• Know-how und Werkzeuge für Troubleshooting und Performance-Tuning

Aus dem Inhalt:

• Installation und Konfiguration
• Server-Sicherheit
• Backup und Recovery
• PowerShell und T-SQL
• Automatisierung
• Skalierbarkeit
• Replikation
• Hochverfügbarkeitslösungen
• Überwachung (Monitoring)
• Troubleshooting und Performance-Tuning
• Komponenten für Entwickler (Master Data Services, StreamInsight)
• Integration Services, Reporting Services, Analysis Services
• Praxisworkshops

Autoren/Hrsg.

Caesar, Daniel

Friebel, Michael R.

Selent-Knips, Hans Georg

Inhaltsverzeichnis

  Vorwort ... 25

  1.  Die Versionsgeschichte von SQL Server ... 29

       1.1 ... Entwicklung bis Microsoft SQL Server 2005 ... 30

       1.2 ... Von Microsoft SQL Server 2008 zu SQL Server 2014 ... 32

       1.3 ... SQL Server 2016 -- wichtige Neuerungen im Überblick ... 40

       1.4 ... SQL Server 2017 -- wichtige Neuerungen im Überblick ... 43

       1.5 ... SQL Server 2019 -- Aussichten auf die Neuerungen im Überblick ... 48

  2.  Zukunftssicherheit, Stabilität und Performance im Enterprise-Bereich ... 65

       2.1 ... Kapazitätsplanung von Prozessor, Speicher und I/O ... 65

       2.2 ... Erfassen von Leistungs- und Baseline-Daten ... 66

       2.3 ... Sequenzieller und Random I/O ... 68

       2.4 ... Dimensionierung des E/A-Subsystems ... 69

       2.5 ... RAID und SAN -- Konfiguration ... 70

       2.6 ... SQL Server und virtuelle Umgebungen -- was ist zu beachten? ... 75

       2.7 ... Ausblick auf zukünftige Technologien -- Storage im Netz ... 76

  3.  Die SQL-Server-Editionen im Überblick ... 79

       3.1 ... Standard Edition ... 79

       3.2 ... Business Intelligence Edition ... 80

       3.3 ... Enterprise Edition ... 80

       3.4 ... Parallel Data Warehouse und Data Warehouse Fast Track Edition ... 80

       3.5 ... Spezielle Editionen ... 81

       3.6 ... Microsoft Azure SQL-Datenbank ... 84

       3.7 ... Zusammenfassung ... 88

  4.  Installation von SQL Server und Aktualisierung auf neue Versionen ... 89

       4.1 ... Überlegungen zur Installation ... 90

       4.2 ... Vorbereitung -- Was Sie vor der Installation erledigen sollten ... 94

       4.3 ... Die vollständige Installation ... 95

       4.4 ... Durchführen einer unbeaufsichtigten Installation ... 120

       4.5 ... Installation einer Instanz unter Linux ... 127

       4.6 ... Installation einer Instanz in der Cloud ... 133

  5.  Konfigurieren von SQL Server ... 135

       5.1 ... Der SQL Server-Konfigurations-Manager ... 135

       5.2 ... Die SQL-Server-Protokolle ... 138

       5.3 ... SQL-Server-Startparameter ... 145

       5.4 ... »sqlcmd« -- das Tool für die Kommandozeile ... 148

       5.5 ... Die Konfiguration der Instanz ... 150

       5.6 ... Konfigurieren von SQL Server mit der PowerShell ... 156

       5.7 ... SQL-Server-Agent-Grundkonfiguration ... 158

       5.8 ... Konfiguration von SQL Server mithilfe der Richtlinienverwaltung (policy management) ... 160

       5.9 ... Hilfsprogramm-Kontrollpunkte (Utility Control Point, UCP) ... 166

  6.  Die SQL-Server-Systemdatenbanken im Überblick ... 181

       6.1 ... Aufbau und Funktionsweise von SQL-Server-Systemdatenbanken ... 182

       6.2 ... Verschieben (Move) von Systemdatenbanken ... 184

       6.3 ... Neuerstellen von Systemdatenbanken ... 187

       6.4 ... Konfigurieren von Systemdatenbanken ... 190

  7.  Grundlegendes Know-how für Administratoren und Entwickler ... 195

       7.1 ... SQL Server verwalten -- SQL Server Management Studio (SSMS) ... 195

       7.2 ... Dynamische Verwaltungssichten (Dynamic Management Views, DMV), Katalogsichten ... 209

       7.3 ... Datenbanken anlegen ... 215

       7.4 ... T-SQL -- Die wichtigsten Befehle für den Administrator ... 222

       7.5 ... Views -- Daten aus anderen Perspektiven ... 225

       7.6 ... Benutzerdefinierte Funktionen ... 227

       7.7 ... Gespeicherte Prozeduren ... 229

       7.8 ... Wichtige gespeicherte Prozeduren ... 235

       7.9 ... Trigger ... 239

       7.10 ... Interessante T-SQL-Neuerungen für Entwickler ... 250

       7.11 ... SQL Server 2014 -- T-SQL Enhancements ... 250

       7.12 ... SQL Server 2016/2017 -- T-SQL Enhancements ... 250

       7.13 ... SQL Server 2019 -- T-SQL Enhancements ... 253

       7.14 ... Dynamische Datenmaskierung (Dynamic Data Masking, DDM) ... 253

       7.15 ... UTF-8-Unterstützung ab SQL Server 2019 ... 267

  8.  PowerShell ... 269

       8.1 ... Warum PowerShell? ... 269

       8.2 ... Was bietet PowerShell? ... 270

       8.3 ... Wie wird PowerShell installiert und aufgerufen? ... 271

       8.4 ... Beispiel: Anzeigen der Instanzen von SQL Server in HTML ... 276

       8.5 ... DBATOOLS -- PowerShell-Skripte für den Administrator ... 277

       8.6 ... SQLWATCH -- ein Open-Source-Monitoring-Projekt ... 277

  9.  Backup und Restore ... 279

       9.1 ... Sicherungsverfahren ... 279

       9.2 ... Wiederherstellungsmodelle (Recovery Model): Ein Überblick über die Backup-Möglichkeiten ... 281

       9.3 ... Sicherung von Dateigruppen ... 287

       9.4 ... Systemdatenbanken richtig sichern und wiederherstellen ... 287

       9.5 ... Datenbank-Snapshots: Datenbankzustände konservieren und wiederherstellen ... 287

       9.6 ... Backup-Strategie ... 292

       9.7 ... Medien ... 295

       9.8 ... Workshops: Datenbanken mit verschiedenen Methoden richtig sichern ... 299

10.  SQL-Server-Sicherheit ... 321

       10.1 ... Das SQL-Server-Authentifizierungskonzept ... 321

       10.2 ... Serverrollen ... 330

       10.3 ... Authentifizierungsstufe »Datenbank« -- Datenbankberechtigungen ... 337

       10.4 ... Eigenständige Datenbanken ... 349

       10.5 ... Berechtigungen auf allen Ebenen ... 356

       10.6 ... Schemas ... 374

       10.7 ... Datenverschlüsselung mit Zertifikaten und Schlüsseln ... 378

       10.8 ... Verbindungsserver/Delegation (Linked Server) ... 394

       10.9 ... Eine Einführung in SQL-Server-Container ... 400

11.  Automatisieren von administrativen Aufgaben ... 405

       11.1 ... Der SQL Server Agent ... 406

       11.2 ... Erstellen von Aufträgen und Ausführen von SSIS-Paketen ... 406

       11.3 ... Wartungspläne (Maintenance Plans) und T-SQL-Skripte ... 414

       11.4 ... Konfigurieren des SQL Server Agents ... 424

       11.5 ... Was sind Proxy-Konten, und welche Bedeutung kommt ihnen zu? ... 430

       11.6 ... Automatische Optimierung (automatic tuning options) ... 430

       11.7 ... Machine Learning Services ... 432

12.  Einrichten von Warnungen und Benachrichtigungen ... 433

       12.1 ... Konfigurieren von Datenbank-E-Mail ... 433

       12.2 ... Einrichten von Warnungen ... 447

       12.3 ... Anlegen von Operatoren ... 452

       12.4 ... Warnungen zu Leistungsstatus, Fehlernummern und WMI ... 455

13.  Skalierbarkeit von SQL Server ... 457

       13.1 ... Verteilen der SQL-Server-Dienste ... 458

       13.2 ... SQL Server und NLB-Cluster ... 459

       13.3 ... Skalierung der Analysis Services ... 462

       13.4 ... Skalierbare freigegebene Datenbanken ... 463

       13.5 ... Skalierbarkeit von Datenbanken mit Hilfe der Peer-to-Peer-Transaktionsreplikation ... 464

       13.6 ... AlwaysOn -- nicht nur ein Thema für Hochverfügbarkeit ... 464

       13.7 ... Service Broker -- Skalierung für Entwickler ... 465

       13.8 ... Workshop -- SQL Server in der Cloud installieren ... 470

14.  Verteilung von Daten -- Replikation ist kein Hexenwerk ... 487

       14.1 ... Einführung in die Replikation ... 487

       14.2 ... Die Rollenverteilung bei einer Replikation ... 492

       14.3 ... Replikationsarten ... 493

15.  Hochverfügbarkeitslösungen ... 517

       15.1 ... Hochverfügbarkeit -- was ist das eigentlich genau? ... 518

       15.2 ... Lastenausgleich durch Network Load Balancing (NLB) ... 519

       15.3 ... Failover-Cluster ... 521

       15.4 ... Clusterarten ... 525

       15.5 ... Datenbankspiegelung ... 526

       15.6 ... Protokollversand ... 535

       15.7 ... Kombinieren von Lösungen für hohe Verfügbarkeit ... 537

       15.8 ... AlwaysOn -- Mission Critical, die neue Hochverfügbarkeitslösung ... 539

       15.9 ... SSIS und AlwaysOn ... 543

       15.10 ... Workshop I: Einrichten einer Datenbankspiegelung ... 543

       15.11 ... Workshop II: Einrichten des Protokollversands ... 554

       15.12 ... Workshop III: Einrichten von AlwaysOn ... 562

16.  Überwachen von SQL Server ... 581

       16.1 ... Überwachen der SQL-Server-Aktivität mit SQL Server Monitor ... 581

       16.2 ... Ablaufverfolgung von SQL Server mit dem Profiler ... 585

       16.3 ... Erweiterte Ereignisse (Extended Events) ... 592

       16.4 ... Die Windows-Leistungsüberwachung (Performance Monitor) ... 599

       16.5 ... Synchronisation von Windows-Leistungsüberwachungs- und SQL-Server-Profiler-Dateien ... 603

       16.6 ... SQLdiag ... 605

       16.7 ... SQL-Server-Auditing ... 608

       16.8 ... Konfigurieren des Datenauflisters (Data Collection) ... 617

17.  Hilfreiche Tools von Drittherstellern ... 631

       17.1 ... Monitoring ... 631

       17.2 ... Backup ... 632

       17.3 ... Analyse ... 633

       17.4 ... DBA-Tätigkeiten ... 634

       17.5 ... Die Onlinegemeinde ... 635

18.  Problembehebung und Performance-Tuning ... 637

       18.1 ... Richtiges Verwalten von Daten ... 637

       18.2 ... Daten lesen und schreiben ... 639

       18.3 ... Wie werden Abfragen ausgeführt? ... 641

       18.4 ... Der Datenbankoptimierungsratgeber ... 646

       18.5 ... Ressourcenkontrolle (Resource Governor) ... 667

       18.6 ... Indizes: Wichtiges Mittel für eine gute Performance ... 673

       18.7 ... Statistiken und Wartungspläne (maintenance plans) ... 683

       18.8 ... Datenkomprimierung ... 685

       18.9 ... Change Data Capture ... 688

       18.10 ... Datenbankoperationen ... 692

       18.11 ... Parallelitätsprobleme (Deadlocks) ... 700

       18.12 ... Partitionierung -- wenn Tabellen sehr groß werden ... 704

       18.13 ... In-Memory OLTP (Online Transaction Processing) ... 707

       18.14 ... Zusammenfassung der Performancethemen ... 716

19.  Applikations- und Multiserver-Verwaltung ... 719

       19.1 ... Vorteile und Einsatz der Multiserver-Verwaltung ... 719

       19.2 ... DAC -- Datenebenenanwendung (data-tier application) ... 727

       19.3 ... Registrierte SQL Server und Servergruppen ... 734

       19.4 ... Zentraler Verwaltungsserver (Central Management Server) ... 740

20.  Weitere Komponenten für Entwickler und Anwender ... 745

       20.1 ... Master Data Services ... 745

       20.2 ... StreamInsight ... 749

       20.3 ... Data Quality Services ... 756

       20.4 ... Columnstore-Indizes (Columnstore Indexes) ... 760

21.  ETL-Prozesse mit den Integration Services ... 763

       21.1 ... Möglichkeiten zum Massenimport ... 764

       21.2 ... Der Import/Export-Assistent ... 768

       21.3 ... SSIS-Anwendungen: Erstellen von DTSX-Paketen mit den SQL Server Data Tools ... 772

       21.4 ... Erstellen von Wartungsplänen mit den SQL Server Data Tools ... 803

22.  Parallel Data Warehouse (PDW) ... 805

       22.1 ... Grundlagen und Schlüsselmerkmale ... 805

       22.2 ... Auch in Azure gibt es DWH-Lösungen ... 806

       22.3 ... Symmetrisches Multiprocessing ... 807

       22.4 ... Massive parallele Verarbeitung ... 807

       22.5 ... Parallel Data Warehouse -- Architektur ... 809

       22.6 ... Parallel Data Warehouse -- Knoten ... 811

       22.7 ... Datenlayout -- PDW-Schemadesign ... 814

       22.8 ... Verwaltung ... 816

23.  Die Reporting Services ... 817

       23.1 ... Neuerungen in den Reporting Services ... 817

       23.2 ... Bereitstellung und Skalierung der Reporting Services ... 819

       23.3 ... Installation und Konfiguration im einheitlichen Modus ... 822

       23.4 ... Workshops ... 837

24.  Analysis Services -- Datenanalyse für jedermann ... 863

       24.1 ... Beispielszenario für ein Analysis-Services-Projekt ... 863

       24.2 ... Was sind die SQL Server Analysis Services (SSAS)? ... 865

       24.3 ... Microsoft Excel und Analysis Services ... 872

       24.4 ... Das Sicherheitskonzept der Analysis Services ... 872

       24.5 ... SQL Server -- PowerPivot und DAX ... 874

       24.6 ... PolyBase ... 875

       24.7 ... Machine Learning und R ... 877

25.  Big Data -- Analysewerkzeuge für SQL Server ... 879

       25.1 ... Daten und der Umgang damit ... 879

       25.2 ... Was ist eigentlich Big Data? ... 879

       25.3 ... Microsoft Big Data Cluster für SQL Server ... 880

       25.4 ... Bereitstellung von Big Data Clusters für SQL Server ... 881

       25.5 ... Fazit ... 881

  Aussichten: Was bringt die Zukunft? ... 883

  Anhang: Deutsch - Englisch/Englisch - Deutsch ... 887

  Index ... 923

Leseproben

1    Die Versionsgeschichte von SQL Server

In diesem Kapitel erfolgt zunächst ein kurzer geschichtlicher Überblick mit den wichtigsten Meilensteinen in der Geschichte von SQL Server. Anschließend stellen wir Ihnen die wichtigsten neuen Features der letzten Versionen von SQL Server vor. In den weiteren Kapiteln führen wir Sie dann in die Details dieser Features ein. Verschaffen Sie sich hier einen ersten Überblick.

SQL Server ist eine relationale Datenbank, die sich am Standard der aktuellen SQL-Version orientiert. SQL Server ging aus einer Zusammenarbeit der Firmen Microsoft und Sybase gegen Ende der 1980er Jahre hervor. Im Jahr 1989 kam die erste Version für OS/2 auf den Markt, ein von Microsoft und IBM entwickeltes Betriebssystem. Zu diesem Zeitpunkt war SQL Server kein eigenes Microsoft-Produkt, sondern entsprach dem Sybase SQL Server in der Version 4.0. Erst mit der Version 6.0 im Jahr 1995 kam eine eigenständige Weiterentwicklung von Microsoft auf den Markt, der die Version 6.5 im Jahr 1995 folgte, die jedoch von der Codebasis her immer noch dem Sybase-Produkt entsprach. Das änderte sich mit der Version 7.0. Jetzt hatte Microsoft eine neue, eigene Datenbank-Engine zuzüglich Codebasis entwickelt, mit der die Erfolgsgeschichte von Microsoft SQL Server begann.

Tabelle 1.1 zeigt die Meilensteine von SQL Server vom Zeitpunkt der Kooperation mit der Firma Sybase bis zum aktuellen Release von SQL Server.

Jahr	Version	Codename

1989

Version 1 für OS/2 (16 Bit – OS/2)

Filipi

1991

Version 1.1 (16 Bit – OS/2)

Pietro

1992

Version 4.2A für OS/2 (16 Bit – OS/2)

1993

Version 4.2B (16 Bit – OS/2)

1993

Version 4.21a (WinNT)

SQLNT

1995

Version 6.0

SQL95

1996

Version 6.5

Hydra

1999

Version 7.0/neue DB-Engine + Codebasis + OLAP Tools

Palato mania

2000

Version 8.0/SQL Server 2000

Siloh

2003

Version 2000 64 Bit Edition

Liberty

2005

Version 9.0/SQL Server 2005 Unterstützung für .NET

Yukon

2008

Version 10.0/SQL Server 2008

Katmai

2010

Azure SQL Database (initial release)

Cloud Database oder CloudDB

2010

Version 10.5/SQL Server 2008 R2

Kilimanjaro (kurz KJ)

2012

Version 11.0.2100.60/SQL Server 2012

Denali

2014

Version 12.0/SQL Server 2014

Hekaton

2016

Version 13.0/SQL Server 2016

2017

Version 14.0/SQL Server 2017

vNext

2019

Version 15.0/SQL Server 2019

Aris

Tabelle 1.1    Historie der SQL-Server-Versionen

1.1    Entwicklung bis Microsoft SQL Server 2005

Seit der Version 2000 von Microsoft SQL Server sind standardmäßig eine Volltextsuche und OLAP-Funktionalitäten integriert. Diese OLAP-Funktionalitäten werden seit der Version 2005 SSAS – oder besser SQL Server Analysis Services – genannt. Zum Lieferumfang gehörte ein grafisches Tool für die Datenbankverwaltung und -programmierung. Der Enterprise Manager diente der vollständigen grafischen Verwaltung und der Query-Analyzer, der auch Funktionen zur Programmierung und Optimierung der Datenbank mitbringt, zur codebasierten Verwaltung.

Mit SQL Server 2005 wurden zahlreiche Neuerungen eingeführt. Diese betrafen sowohl Administratoren als auch Entwickler. Zu den Neuerungen für Administratoren zählten z.B. die Datenbankspiegelung, der Protokollversand, die Integration Services, Sicherheitserweiterungen und die neuen Services. Gerade die neuen Services – Integration Services (SSIS), Reporting Services (SSRS) und Analysis Services (SSAS) – waren es, die SQL Server einen erheblichen Mehrwert verliehen und somit dafür sorgten, dass SQL Server das am schnellsten wachsende Datenbankprodukt am Markt wurde.

In vielen Seminaren haben wir immer wieder erlebt, wie begeistert Administratoren und Entwickler von den neuen Möglichkeiten von SQL Server waren. Es bereitet uns immer wieder große Freude, zu sehen, wie begeistert die Seminarteilnehmer sind, sobald sie die Möglichkeiten von SQL Server entdecken oder darauf aufmerksam gemacht werden. Technologien und Neuerungen in einem Seminar zu vermitteln, ist sicherlich die eine Seite; diese dann jedoch im weiteren Verlauf gemeinsam mit den Unternehmen umzusetzen, ist immer wieder eine weitere sehr schöne Aufgabe. Es macht uns immer glücklich, wenn wir sehen, wie zufrieden Administratoren oder Entwickler sind, die neue Lösungen und Technologien einführen, um damit ihre Probleme beheben zu können. SQL Server 2005 war sicherlich ein Meilenstein in der Geschichte dieses Produktes.

Hinzu kam die Integration der Common Language Runtime (CLR), die...

Über Autor(innen)

Friebel, Michael R.
Michael Friebel ist zertifizierter Microsoft-Trainer (MCT), Microsoft Certified Technology Specialist (MCTS) und Microsoft Certified IT Professional (MCITP) für Microsoft SQL Server und Microsoft SharePoint. Sein Wissen und seine Erfahrungen sammelte er als IT-Berater und Entwicklungsleiter bei verschiedenen Unternehmen und IT-Projekten in Berlin und München. Als freiberuflicher IT-Berater und Trainer vermittelt er seine Erfahrungen und Kenntnisse über die genannten Technologien und ermöglicht als Projektleiter die effektive Einführung und Integration der sich auf dieser Grundlage bietenden Möglichkeiten für Kunden im Unternehmensumfeld. Er lebt derzeit in Berlin und ist international tätig.

Selent-Knips, Hans Georg
Hans Georg Selent-Knips (MCP und MCITP) beschäftigt sich seit fast 20 Jahren mit dem SQL Server. Zunächst war er Entwickler und Administrator, später konzentrierte er sich auf die Administration von großen SQL-Server-Landschaften. Im Laufe dieser Zeit hat er diverse Großkunden betreut, zunächst als Freiberufler, später als Angestellter eines Dienstleisters.Herr Selent-Knips ist Fachmann für große IT-Landschaften und weiß, wie der administrative Aufwand möglichst gering gehalten wird. Mit der richtigen Konfiguration konnte er beispielsweise 1700 produktive Systeme mit nur 4 Personen betreuen. Er unterstützt aber auch kleinere Infrastrukturen in Versions-, Hardware-, Konfigurations- und Performance-Fragen.

Caesar, Daniel
Daniel Caesar ist seit 20 Jahren selbstständig als Berater, Entwickler und Trainer tätig. Er betreut mit seiner Firma sqlXpert gemeinsam mit seinem Partner Michael Friebel zahlreiche Projekte im deutschsprachigen Raum. Als zertifizierter Microsoft-Trainer (MCT), Spezialist in den Bereichen Microsoft SQL Server, .NET und SharePoint gibt er im deutschsprachigen Raum Seminare, hält Workshops und unterstützt viele Kunden in Projekten. Sein Fachwissen als Entwickler und im administrativen Bereich hat er sich über viele Jahre in Projekten, Trainings und Zertifizierungsprogrammen angeeignet. So ist er unter anderem MCP, MCTS, MCITP und Microsoft Certified Trainer für den SQL Server, SharePoint und .NET-Technologien seit mehreren Versionen.