2.3 SQL Server 2016的管理平臺

在使用SQL Server 2016軟件過程中，首先要理解客戶機與服務器的關系。一般來說，客戶機（Client）通常是指一些適合家庭、實驗室、辦公環境下使用的安裝了一些享用網絡服務的PC，這些PC上網的目的是享受各種網絡服務。服務器（Server）是指具有適應大容量的數據存儲和頻繁的客戶機的訪問操作的計算機，這類計算機一般配置大容量硬盤、24小時不間斷的UPS電源、具備可熱插拔功能、安裝服務器操作系統下的IIS軟件等，能夠在計算機網絡中提供各種網絡服務。

SQL Server 2016數據庫還提供了諸多新理念和數據管理新技術，更加深入地和云技術關聯，能夠將本地數據庫的數據和日志文件存儲到Microsoft Azure公有云平臺上。

數據庫引擎（Database Engine）是SQL Server 2016服務器的核心部件，SQL Server Management Studio是SQL Server 2016的最重要的管理工具，也是SQL Server 2016的可視化集成環境，用于訪問、配置和管理SQL Server 2016的組件。

通過SQL Server Management Studio圖形界面，數據庫管理員可以調用其他管理工具來完成日常管理操作，并與Visual Studio開發平臺集成在一起，形成一個數據庫的管理與應用開發風格一致的界面環境。

下面介紹SQL Server 2016軟件的基本組成和常見操作。

2.3.1 數據庫引擎及Management Studio的使用

SQL Server 2016的數據庫引擎是SQL Server的核心，也是處理關系數據庫的所有工作的組件，主要用于存儲、處理和保護數據的核心服務。利用數據庫引擎可控制訪問權限并快速處理事務，從而滿足企業內要求極高而且需要處理大量數據的應用需要。

使用數據庫引擎創建用于聯機事務處理或聯機分析處理數據的關系數據庫，包括創建用于存儲數據的表和用于查看、管理和保護數據安全的數據庫對象。

1．數據庫引擎主要完成的工作

（1）設計并創建數據庫以保存系統所需的關系表、視圖或XML文檔等數據庫對象。

（2）提供日常管理支持以優化數據庫的性能。

（3）為單位或客戶部署實現的系統。

（4）實現對網站、處理數據的應用程序和一些實用軟件工具等提供訪問和更改數據庫中存儲數據的途徑。

（5）可控制訪問權限并快速處理事務，從而滿足企業內要求極高且需要處理大量數據的應用需要。

（6）創建用于聯機事務處理或聯機分析處理數據的關系數據庫。可以使用SQL Server Management Studio管理數據庫對象，使用SQL Server事件探查器SQL Server Profiler捕獲服務器事件。

2．數據庫引擎的主要組成

（1）網絡接口。SQL Server為了適用各種網絡環境，在接口部分提供了各種網絡庫。可以通過不同協議的客戶機，在網絡庫的支持下，訪問同一臺SQL Server 2016服務器。

（2）用戶模式調度器。SQL Server對于CPU的使用是以分配調度線程任務為單位進行。該任務由用戶模式調度器實現。某些版本還能以纖程模式進行，并由用戶模式調度器實現。

（3）關系引擎。關系引擎負責對SQL命令進行語法分析、編譯、優化處理和查詢執行等功能，并對客戶機的查詢進行處理。

（4）存儲引擎。存儲引擎完成對硬盤數據的更新和訪問等操作。

（5）關系引擎和存儲引擎接口。關系引擎完成語句的編譯和優化，存儲引擎對數據進行管理。存儲引擎提取的數據最終要送到內存中由關系引擎調度執行。兩者的接口主要有OLE DB和非OLE DB。典型的SELECT語句使用OLE DB接口處理數據。

（6）存儲引擎和操作系統接口。SQL Server的存儲引擎是通過調用Windows操作系統提供的底層API（應用編程接口）來完成存儲空間的管理。該存儲引擎與Windows操作系統的接口稱為I/O管理器。

（7）操作系統API。SQL Server的存儲引擎調用Windows API來完成存儲空間的分配和管理。

3．SQL Server Management Studio的啟動與退出

在正確安裝完成SQL Server 2016系統后，就可以進入啟動SQL Server 2016 Management Studio的過程，具體步驟如下。

（1）開始啟動。如圖2-1所示，在Windows 10界面中單擊“開始”按鈕，在Microsoft SQL Server 2016項的菜單中執行SQL Server 2016 CTP2.0 Management Studio命令（或單擊菜單右邊的SQL Server 2016 CTP2.0 Management Studio），便可進入SQL Server 2016 Management Studio的啟動過程。

（2）連接到服務器。接著需要連接的服務器類型是數據庫引擎，而服務器的名稱就是安裝運行了數據庫服務器的計算機的機器名或IP，該名由系統自動查找并顯示。

如果在安裝數據庫時使用的是默認實例，服務器名稱就是默認的實例名。例如，服務器名稱LG37CEYPE9YWCSG就是連接本機的LG37CEYPE9YWCSG實例，如圖2-2所示。

如果在安裝數據庫時使用的是命名實例，那么服務器名稱中還要包括實例名，如可以安裝名稱為LG37CEYPE9YWCSG\SQL2016的命名實例。

（3）連接服務器的屬性設置。單擊圖2-2中的“選項”按鈕，可以對要連接的服務器進行屬性設置，如網絡協議、數據包大小、連接超時值、默認數據庫等選項等，如圖2-3所示。

（4）身份驗證。如果在安裝數據庫時設置了Windows身份驗證，可以使用Windows身份驗證。如果在安裝數據庫時配置了sa的登錄密碼，那么可以選擇SQL Server身份認證，在用戶名中輸入sa后，再輸入設置的密碼。

（5）單擊“連接”按鈕后，SQL Server 2016將連接到指定的服務器。連接到服務器后SQL Server Management Studio的初始界面，如圖2-4所示。

（6）退出。Management Studio界面屬于多窗體界面，退出該系統常見的方法有兩種，即單擊界面右上角的“關閉”按鈕和單擊菜單“文件”下的“退出”命令都可以退出該系統。

4．SQL Server Management Studio的基本操作

SQL Server Management Studio采用Microsoft公司統一的界面風格。下面介紹一些關于Management Studio界面的最基本操作。

（1）菜單欄。窗口最上面的是菜單欄，主要包括“文件”“編輯”“視圖”“查詢”“項目”“工具”“窗口”等菜單項，每項都是一個下拉菜單，包含一組常用的操作。各菜單項的操作方法與一般的Microsoft公司的產品如Office等基本一樣。

例如，要改變工作區中內容的字體和顏色，就可以單擊菜單“工具”下的“選項”命令，在彈出的對話框中進行設置即可，如圖2-5所示。

（2）工具欄。菜單欄的下面是工具欄。工具欄主要是將一些常用的操作圖形化，如“新建查詢”“打開文件”“保存”“查找”文本框、“對象資源管理器”“模板資源管理器”“屬性窗口”“執行”和“調試”等功能。只要單擊某個圖標，系統就會執行相應的操作。例如，單擊“打開文件”按鈕，“打開文件”窗口就出現在主工作區中。其他按鈕的操作都是一樣的。

（3）“已注冊的服務器”窗口。列出經常管理的服務器，也可在此窗口中添加或刪除服務器。

（4）“對象資源管理器”窗口。主窗體左側是對象資源管理器窗口。該窗口將所有已經連接的數據庫服務器及其對象，以樹狀結構顯示在該窗口中。查看或操作時，只要單擊選項前面的“+”號，就可以展開其包含的對象，如展開“數據庫”項下的系統數據庫Master，如圖2-6所示。

執行SQL Server 2016 CTP2.0 Management Studio命令后，若在SQL Server Management Studio環境內沒有看到“對象資源管理器”窗口，可以通過“視圖”菜單下的“對象資源管理器”命令打開該窗口。可注冊的服務實例并不僅止于SQL Server 2016，同時還能夠注冊其他類型的服務實例。

（5）“文檔”窗口。中間區域是SQL Server Management Studio的文檔窗口，SQL語句的編寫、表的創建、數據表的展示和報表展示等都是在該區域完成。主區域采用選項卡的方式在同一區域實現多項功能。

（6）“屬性”窗口。主窗體的右側可以是屬性窗口，主要用于查看、修改對象的屬性。

（7）“模板瀏覽器”窗口。主窗體的右側也可以是“模板瀏覽器”，主要用于查看和調用模板等操作。有時，“屬性”區域與“模板瀏覽器”區域自動隱藏到窗口最右側，用鼠標移動到“屬性”選項卡上則其會自動顯示出來。

SQL Server Management Studio平臺還附帶了用于許多常見任務的模板，模板的真正作用在于它能為必須頻繁創建的復雜腳本創建自定義模板。這些模板是包含必要表達式的基本結構的文件，以便在數據庫中新建對象。

通過執行主菜單“視圖”下的“模板瀏覽器”命令打開“模板瀏覽器”窗口，如圖2-7所示。若要查看不同類型服務的語法模板，可以通過“模板瀏覽器”窗口最上方的工具按鈕進行切換兩種不同的語法模板，即SQL Server模板和Analysis Services模板。

若不熟悉如何通過相關語言完成某項任務，可以查找預先提供的模板，通過修改部分內容來完成任務。

SQL Server 2016提供很豐富的各種模板，解決方案、項目和各種類型的程序代碼編輯環境都可以使用模板。利用模板創建數據庫、表、視圖、索引、存儲過程、觸發器、統計數據和函數等數據庫對象，還有一些模板可創建Analysis Services等擴充屬性、連接服務器、登錄、角色和用戶等。

另外，在各窗體中的不同對象上右擊，還可以隨時進行彈出菜單中規劃好的操作。在學習過程中通過不斷的練習，逐步掌握其中的重要操作。

2.3.2 SQL Server 2016的實例

1．實例概念

SQL Server的實例（Instance）實際上就是虛擬的SQL Server服務器。每個實例都包括一組私有的程序和數據文件，同時也可以和其他實例共用一組共享程序或文件。

在一臺計算機上，每一個實例都獨立于其他的實例運行。例如，在“連接到服務器”窗口中，選擇“服務器名稱：”中的“瀏覽更多”，在彈出的“查找服務器”對話框中可以查找到本地實例的類型和名稱，如圖2-8所示。

2．SQL Server 2016的實例類型

（1）默認實例。默認情況下，系統可以通過計算機的網絡名稱，識別SQL Server 2016數據庫的實例。SQL Server服務的默認實例名稱是MSSQLSERVER。每臺計算機上只能有一個SQL Server 2016默認實例。

（2）命名實例。按照用戶在安裝時指定的名稱命名的SQL Server 2016實例。這種命名方式用于識別SQL Server的數據庫實例，具體格式為：計算機名稱\實例名稱。

實例的名稱可以在操作系統的“服務”窗口中查看。不同實例的目錄結構、注冊表結構、服務名稱等，都是以實例的名稱來區分的。

2.3.3 新建查詢

SQL Server Management Studio是一個集成開發環境，其中就包括用于編寫Transact-SQL語句的查詢編輯器。在SQL Server Management Studio中，單擊工具欄中的“新建查詢”按鈕，在右邊打開查詢編輯器代碼窗口，輸入SQL語句，執行的結果顯示在查詢結果窗口，如圖2-9所示。

1．利用查詢編輯器編寫代碼

在開發數據庫應用系統時，經常要在SQL Server 2016的查詢分析器中編寫代碼。編寫代碼是在查詢編輯器中實現的。

下面對查詢編輯器的工具欄中的常用按鈕作一些說明。

（1）：依次為“新建項目”“新添項目”“打開文件”“保存”和“全部保存”按鈕。

（2）：依次為“新建查詢”和“數據庫引擎查詢”按鈕。

（3）：依次為選擇當前數據庫的列表框和運行當前代碼的“！執行”按鈕。

（4）：依次為針對當前代碼的“調試”和“分析”按鈕。

2．腳本代碼的查看與執行

Management Studio允許與服務器斷開連接時編寫或編輯代碼。當服務器不可用或要節省短缺的服務器或網絡資源時，這一功能很有用。也可以更改查詢編輯器與SQL Server新實例的連接，而不需要打開新的查詢編輯器或重新輸入代碼。

（1）在Management Studio工具欄上，單擊“新建查詢”按鈕以打開查詢編輯器。系統將打開查詢編輯器，同時查詢編輯器的標題欄將提示當前沒有連接到SQL Server實例。

（2）在查詢編輯器中輸入以下代碼并執行，結果如圖2-10所示。

      SELECT ? FRO Mteaching.dbo.student
      GO

（3）分析代碼。分析代碼主要是檢查代碼中的語法錯誤。

（4）執行代碼。按F5鍵或單擊工具欄中的“執行”按鈕，就可以執行腳本代碼。另外，如果選中多行代碼的話，則只執行選中部分的代碼。

3．查詢編輯器的顏色方案

SQL Server的查詢編輯器中輸入的文本按類別顯示為不同顏色。當然操作者可以參考圖2-5所示的選項，根據自己的選擇進行各種對象的顏色設置，表2-2列出了最常用的顏色方案。

2.3.4 SQL Server 2016的服務項目

1．集成服務

集成服務（Integration Services，IS）主要用于生成企業級數據集成和數據轉換解決方案的平臺，是從原來的數據轉換服務派生并重新以.NET改寫而成。集成服務幾乎可以在任何類型的數據源之間移動數據，是SQL Server的數據提取-轉換-加載（ETL）工具。IS采用圖形化工具來說明數據如何從一個連接移動到另一個連接。無論是復制數據列或執行復雜的數據轉換、查找還是數據移動過程中的異常處理，使用集成服務包都非常方便。數據轉換、收集來自許多不同數據源的數據或搜集可用分析服務進行分析的數據倉庫數據，集成服務在這些操作中非常有用。對于移動及轉換數據，集成服務比自定義編程或Transact-SQL具有更多優勢。

2．分析服務

分析服務（Analysis Services，AS）的主要作用是提供商務智能解決方案，即通過服務器和客戶端技術的組合提供聯機分析處理（Online Analytical Processing，OLAP）和數據挖掘功能。使用分析服務，用戶可以設計、創建和管理包含來自于其他數據源的多維結構，通過對多維數據進行多角度的分析，可以使管理人員對業務數據有更全面的理解。

3．報表服務

報表服務（Reporting Services，RS）是一項功能全面、基于Web的托管報表解決方案。只需要單擊RS報表即可輸出PDF、Excel、Word和XML等格式的文件。報表通過圖形方式或編程生成，以.rdl文件格式存儲在SQL Server的報表服務數據庫。這些文件可以預先創建并緩存，通過電子郵件發送給用戶，或者用戶利用參數即時生成。報表服務捆綁了SQL Server，所以不存在最終用戶授權問題，很多DBA為了獲得更好的性能，將它安裝在自己專用的數據庫中。

4．SQL Server代理

SQL Server代理（Agent）是一個可選進程，運行時執行SQL作業并處理其他自動任務。系統啟動時可以配置為自動運行，或從SQL Server配置管理器或Management Studio的Object Explorer（對象資源管理器）中啟動。SQL Server代理服務是SQL Server 2016中的一個Windows服務，用于運行任何已創建的計劃作業。作業是指SQL Server中定義的能自動運行的一系列操作。

5．復制服務

復制服務可用于數據分發或移動數據處理應用程序、系統高可用性、企業報表解決方案后備數據的可伸縮并發、與異構系統（包括已有的Oracle數據庫）的集成等。使用復制可以將數據通過局域網、廣域網、撥號連接、無線連接和Internet分發到不同位置，包括遠程用戶或移動用戶，并在企業范圍內保持數據同步。復制服務可以通過發布服務器-分發服務器-訂閱服務器的拓撲結構單向轉移事務，或合并來自多個位點的更新數據。

6．全文搜索

SQL Server包含對SQL Server數據表中基于純字符的數據具有全文搜索的功能。全文搜索可以包括字詞和短語，或者一個字詞或短語的多種形式。

使用全文搜索可以快速、靈活地為存儲在SQL Server數據庫中的文本數據的基于關鍵字的查詢創建索引。在SQL Server中，全文搜索用于提供企業級搜索功能。由于在性能、可管理性和功能方面的顯著增強，全文搜索可為任意大小的應用程序提供強大的搜索功能。對大量非結構化的文本數據進行查詢時，使用全文搜索獲得的性能優勢會得到充分的表現。

7．主數據服務

主數據服務（Master Data Services，MDS）是建立在以SQL Server數據庫技術作為后盾處理之上，使用Windows通信基礎技術，提供了面向服務架構終端的方案。這是一個包括復制服務、服務代理、通知服務和全文檢索等功能組件共同構成完整的服務架構。

MDS是微軟平臺支持的主數據管理（Master Data Management，MDM）平臺，MDM是一個處理過程，用來從多種數據源收集企業數據，然后應用標準的規則和業務流程，并建立獨立的訂閱視圖，最終把這些高質量數據分發給企業各系統，從而使所有的用戶可以訪問。

MDS可以用來創建一個集中的、同步的數據源集成架構來減少數據冗余，會給企業提供一個強大的中心數據庫系統，來防止企業數據變得不同步或不一致。

8．服務中介

服務中介（Service Broker）是可以幫助開發人員生成可伸縮的、安全的數據庫應用程序，提供一個基于消息的通信平臺，使獨立的應用程序組件可以作為一個整體來運行。服務中介包含用于異步編程的基礎結構，可用于單個數據庫或單個實例中的應用程序，也可用于分布式應用程序。服務中介提供了生成分布式應用程序所需的大部分基礎結構，從而減少了應用程序的開發時間。利用服務中介還可以輕松縮放應用程序，以容納應用程序接收的通信流量。

9．開發工具

SQL Server為數據庫引擎為數據抽取-轉換-裝載（ETL）、數據挖掘、OLAP和報表提供了和Microsoft Visual Studio相集成的開發工具，以實現端到端的應用程序開發能力。SQL Server中每個主要的子系統都有自己的對象模型和應用程序接口（API），能夠將數據系統擴展到任何獨特的商業環境中。

2.3.5 系統數據庫

系統數據庫是存儲SQL Server系統的信息數據庫，能夠實現系統配置、數據庫屬性、賬戶登錄、數據庫文件、數據庫備份、警報、作業的設置和管理。SQL Server 2016包含5個系統數據庫，下面分別對各系統數據庫進行介紹。

（1）master數據庫。該數據庫是SQL Server系統最重要的數據庫，它記錄了SQL Server系統的所有信息。master數據庫還記錄了所有其他數據庫的存在、數據庫文件的位置以及SQL Server的初始化信息，包括數據庫的磁盤空間、文件分配、空間使用率、系統級的配置、登錄賬戶密碼、存儲位置等。如果master數據庫不可用，則SQL Server無法啟動。因此，要經常對master數據庫進行備份，以便在發生問題時對數據庫進行恢復。

（2）model數據庫。該數據庫用于在SQL Server實例上創建所有數據庫的存儲新數據庫結構特性的模板。model數據庫包含了建立新數據庫時所需的基本對象，如系統表、查看表、登錄信息等。在系統執行建立新數據庫操作時，它會復制這個模板數據庫的內容到新的數據庫中。當創建用戶數據庫時，系統將通過復制model數據庫中的內容來創建數據庫的第一部分，然后用空頁填充新數據庫的剩余部分。model數據庫中的所有用戶定義對象都將復制到所有新創建的數據庫中。

model系統數據庫是tempdb數據庫的基礎，由于每次啟動提供SQL Server 2016時，系統都會創建tempdb數據庫，因此model數據庫必須始終存在于SQL Server系統中，用戶不能刪除該系統數據庫。

（3）msdb數據庫。該數據庫是代理服務數據庫，為其報警、任務調度和記錄操作員的操作提供存儲空間。如果不使用這些SQL Server代理服務，就不會使用到該系統數據庫。

（4）resource（資源）系統數據庫。該數據庫是隱性只讀數據庫，它包含了SQL Server 2016中的所有系統對象，在邏輯上系統對象出現在每個數據庫的sys架構中，資源系統數據庫不包含用戶數據或用戶元數據。

資源系統數據庫的物理文件名是mssqlsystemresource.mdf。每個SQL Server 2016實例都具有唯一的一個關聯的mssqlsystemresource.mdf文件，并且實例間不能共享此文件，即每個SQL Server 2016實例都具有唯一的資源系統數據庫。資源系統數據庫依賴于master數據庫的位置。如果移動了master數據庫，則必須也將resource數據庫移動到相同的位置。

（5）tempdb數據庫。該數據庫是一個為所有的臨時表、臨時存儲過程及其他臨時操作提供存儲空間的臨時數據庫。tempdb保存的內容主要包括：顯示創建臨時對象，如表、存儲過程、表變量或游標；所有版本的更新記錄；SQL Server創建的內部工作表；創建或重新生成索引時臨時排序的結果。

tempdb數據庫是一個全局資源，可供連接到SQL Server實例的所有用戶使用，是存在于SQL Server 2016會話期間的一個臨時性的數據庫。SQL Server每次啟動時，tempdb數據庫被重新建立。當用戶與SQL Server斷開連接時，其臨時表和存儲過程自動被刪除。