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Datenbankarchitektur

CONZEPT 16 besteht aus einer Client-Server-Architektur, bei der der Datenbankserver exklusiven Zugriff auf die Datenbank hat. In der Datenbank sind alle Applikations-, sowie Benutzerdaten abgelegt. Dies umfasst die Datensätze, Datenstruktur, Indizes, Texte, Prozeduren, binäre Objekte und Dialoge. Durch diese Einheit sind die Konsistenz der Datenbank, eine einfache Installation und Sicherung gewährleistet. Hierbei sind keine regelmäßigen Reorganisationsläufe nötig.

Serverarchitektur

Der Datenbankserver ist sowohl unter Windows als auch Linux verfügbar. Bei der Ausführung wird Wert auf eine geringe Prozessorbelastung gelegt. Der Datenbankserver besteht aus drei Prozessen, dem Service-Prozess, dem Manager-Prozess und dem Datenbankprozess. Der Service-Prozess wird vom Betriebssystem gestartet. Er startet und überwacht den Manager-Prozess. Der Manager-Prozess nimmt Anfragen von Clients entgegen. Soll eine nicht geöffnete Datenbank geöffnet werden, startet der Manager einen Datenbankprozess für diese Datenbank und verweist die Anfrage des Clients, sowie Anfragen weiterer Clients für diese Datenbank, an den Datenbankprozess. Der Datenbankprozess öffnet die Datenbank mit einer exklusiven Lese- und Schreibsperre und behandelt alle weiteren Anfragen der Clients, zum Beispiel für den Datensatzzugriff. Für jede Datenbank können bis zu 160 GB an Cache zugeteilt werden. Somit können die Ressourcen der Serverhardware optimal genutzt werden. Die Verwaltung der Daten erfolgt transaktionsbasiert. Die abgeschlossenen Transaktionen von geänderten Daten werden zunächst in Transaktionslogdateien auf der Festplatte gespeichert und in Zyklen von 30 Sekunden in die Datenbank geschrieben. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheitsebene für den Fall eines Serverausfalls geschaffen. In die Datenbank gelangen hierdurch nur abgeschlossene Transaktionen um die Konsistenz der Daten zu wahren.

Sicherheitsebenen

Transaktionslogdateien

Um die Sicherheit der Daten auch im Ernstfall zu gewährleisten, bietet CONZEPT 16 unterschiedliche Sicherheitsebenen an, die auch miteinander kombiniert werden können. Nach einem Ausfall der Datenbank oder einem ungeplanten Neustart des Servers werden beim Öffnen der Datenbank die Transaktionslogdateien überprüft. Sind dort Daten vorhanden, die noch nicht in die Datenbank übernommen wurden, werden diese beim Start importiert.

 

Datensicherung

Die Sicherung der Datenbank kann während des Betriebs durchgeführt werden. Hierzu wird die Datenbank, entweder zeitlich gesteuert, oder skriptbasiert in den Backup-Zustand versetzt. Zuvor werden alle ausstehenden Transaktionen in die Datenbank übernommen. Auf die Datenbank wird durch den Datenbankprozess während dieser Zeit nur lesend zugegriffen. Alle Änderungen werden in temporäre Dateien ausgelagert und nach dem Backup in die Datenbank übertragen. Zusätzlich bietet der CONZEPT 16-Server Unterstützung für Volumenschattenkopien (VSS) an. Dabei wird die Datenbank nur für die Zeit der Erstellung der Schattenkopie und nicht für die Kopie der kompletten Datenbank in den Backup-Zustand versetzt.

 

Replikationen (Inkrementelle Datensicherung)

Nach dem Erzeugen einer Kopie der Datenbank können automatisch, in selbst definierbaren Intervallen, Replikationssätze erzeugt werden, in denen alle Änderungen des Intervalls abgelegt werden. Diese Replikationssätze können bei Bedarf in die Kopie der Datenbank eingespielt werden, um den Zustand zu einem bestimmten Zeitpunkt oder nach einem Serverausfall den aktuellen Zustand wiederherzustellen.

 

Hot-Standby

Mit der Hot-Standby-Komponente kann die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit von CONZEPT 16 weiter erhöht werden. Hierbei wird ein separater Server (Sekundärserver) betrieben, auf dem CONZEPT 16 ebenfalls installiert ist. Beide Server sind mit einer schnellen Direktverbindung über eine zweite Netzwerkkarte miteinander verbunden. An den Sekundärserver werden hierbei keine besonderen Anforderungen gestellt. Auch können auf beiden Servern unterschiedliche Betriebssysteme installiert sein, zum Beispiel Windows Server 2016 auf dem Primärserver und Linux auf dem Sekundärserver. Im normalen Betrieb trägt der Primärserver die Last. Alle abgeschlossenen Transaktionen werden zusätzlich zum Einspielen in die Datenbank auf dem Primärsystem in die Datenbankkopie auf dem Sekundärsystem eingespielt. Somit sind die Daten bei einem Ausfall des Primärservers in der Kopie der Datenbank aktuell. Ein manuelles Einspielen eines Backups entfällt. Auch während Wartungsarbeiten am Primärserver kann der Sekundärserver die Rolle des Primärservers übernehmen und die Benutzer während dieser Zeit weiter arbeiten. Gegenüber Clusterlösungen bietet Hot-Standby den Vorteil, dass beim Ausfall des Speichersystems bei einer Clusterlösung meist alle Server des Clusters ausfallen würden, bei Hot-Standby jedoch nur der Speicher eines Servers.

Installation und Administration

Durch die Installationsroutine wird der Benutzer durch alle notwendigen Schritte zur Installation der Clients und des Servers geleitet. Ein Einfaches Update der Installation ist ebenfalls über die Installationsroutine möglich. An den Datenbanken sind hierbei keine Änderungen nötig. Zur Administration werden das Control-Center und eine Web-Konfiguration mitgeliefert. Über das Control-Center können die Logdateien des lokalen, als auch eines entfernten Servers abgerufen werden und im Log-Viewer betrachtet werden. Bei Fehlzuständen können automatisch die relevanten Log-Einträge, beispielsweise an den Administrator vor Ort, per E-Mail versendet werden.

 

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