Zur Arbeit mit DB2 in der Arbeitsgruppe Technologie der Informationssysteme

Transkript

1 Zur Arbeit mit DB2 in der Arbeitsgruppe Technologie der Informationssysteme Die SQL-Aufgaben, die in den Übungen zu den Vorlesungen der Arbeitsgruppe bearbeitet werden, können (und sollten auch) anhand einer realen Datenbank ausprobiert werden. Für diese Übung verwenden wir das Datenbankmanagementsystem DB2 Universal Database in der Version 10.1 und verschiedene Datenbanken, z.b. die Datenbank UEBUNG. Der Zugriff auf diese Datenbank ist auf verschiedene Art und Weise möglich. In der Übung werden Accounts verteilt. Jeder Account besteht aus einem Nutzerkennzeichen der Form (wobei eine zweistellige Nummer darstellt) und einem Passwort. Mit diesem Account kann man nicht nur auf die Datenbankschnittstelle zugreifen, sondern sich auch auf den Servern der Arbeitsgruppe anmelden und die dort installierte Software nutzen. 1 Webschnittstelle Eine Zugriffsmöglichkeit wird über eine WWW-Datenbankschnittstelle unter der Adresse realisiert. Die Datenbankschnittstelle ist von jedem Rechner mit Internetanschluss aus verfügbar. Nach Aufruf der Adresse im Browser erscheint zunächst ein Login-Formular. Hier gibt man die Daten seines Accounts ein. Wichtig ist die Auswahl des zu verwendenden Datenbankschemas. Jeder Account arbeitet auf einer eigenen Kopie der Daten, so dass sich das Einfügen und Löschen von Daten und Tabellen nicht auf andere Studenten auswirkt. Nach dem erfolgreichen Anmelden befindet man sich im Hauptmenü, siehe. Es stehen folgende Funktionen zur Verfügung: Neues Statement : Eingabe von SQL-Anweisungen Anzeige aller Tabellen : Alle Tabellen und Sichten, die momentan in der Datenbank vorhanden sind, werden inkl. der Daten angezeigt. logout : Rückkehr zum Login-Formular [Schema] wiederherstellen : Falls Daten geändert/gelöscht werden, dann kann durch Drücken dieses Buttons die Datenbank wieder in ihren ursprünglichen Zustand versetzt werden. Nach dem ersten Anmelden kann man sich durch Drücken dieses Buttons die Tabellen anlegen lassen. Falls der Browser zu restriktiv eingestellt ist und nur absolut sichere Serverzertifikate zulässt, ist der Zugriff auch über möglich. 1.1 SQL-Anweisung Durch Drücken des Abschicken -Buttons im Bereich Neues Statement wird die Anweisung ausgeführt und das Ergebnis angezeigt. Bei falschen Eingaben wird die Fehlermeldung des

2 DBMS angezeigt. Das Webinterface nimmt keine Interpretation der Fehlermeldung vor, die Daten werden so angezeigt, wie sie vom DBMS gemeldet werden. Nicht immer sind diese Fehlermeldungen hilfreich. Unter Umständen ist in den im WWW verfügbaren Handbüchern nach dem Fehlercode zu suchen. Innerhalb des Eingabebereichs kann die SQL-Anweisung beliebig durch Einrückungen und Zeilenumbrüche formatiert werden. Hinweis: Schließen Sie die SQL-Anweisung nicht mit einem Semikolon ab. Auch wenn DB2 in dieser Beziehung kulant ist, kann ein Semikolon Probleme verursachen. Das Webinterface ist darauf ausgelegt, immer genau ein SQL-Statement zu bearbeiten. 2 Arbeit im Rechnerraum HRS3 R409 Es stehen in der HRS3 R409 Clients für die Arbeit mit DBs zur Verfügung. Nach dem Einschalten des Rechners öffnet man eine Remote-Verbindung mit dem Programm X2Go Client zum zentralen Terminalserver jupiter der Arbeitsgruppe. Die Login-Daten sind die des dbms-accounts. Sie finden auf dem Desktop unter Applications/IBM Data Studio einen Shortcut Data Studio Client. Nach dem Starten der Steuerzentrale kann eine Datenbankverbindung zum DB2-Server merkur-db2 eingerichtet werden (mehr dazu im Anhang). Sie können hier einzelne sowie mehrere durch Semikolon getrennte SQL-Statements absetzen. Vergessen Sie nicht, diese Statements in einer eigenen Datei zu sammeln. Die erstellten Dateien können Sie in Ihrem -Account hinterlegen. Für einen Datei-Manager gehen Sie auf Places/Home Folder.

3 3 Ändern des Passworts DB2 delegiert die Authentifizierung des Nutzers an das Betriebssystem. Aus diesem Grund steht per Weboberfläche keine direkte Funktion zum Ändern des Passworts bereit. Wer sein Passwort ändern möchte, meldet sich bitte auf einem der Server der Arbeitsgruppe an und nutzt das Kommando zum Ändern des Passworts. Das Anmelden kann entweder lokal im Raum 409 über PuTTY auf dem TerminalClients oder über aus der Ferne erfolgen: Notwendig ist ein -Client; unter Windows z.b. PuTTY oder OpenSSH über Cygwin oder Bitvise Tunnelier. Diese -Clients bringen ebenfalls einen -Client für die Übertragung von Dateien zu den Servern der Arbeitsgruppe mit. 4 Direkter Datenbankzugriff Das Ausführen von SQL-Skripten kann direkt mit den Kommandozeilentools von DB2 erfolgen. Melden Sie sich dazu auf dem Server an. Falls Sie von zuhause aus arbeiten, wählen Sie sich zunächst auf dem Server ein und von dort auf dem Server : Auf starten Sie die DB2-Kommandozeile durch Eingabe von. Falls dies zu einem Fehler führt, melden Sie sich bitte beim Administrator der Arbeitsgruppe (R 411), damit dieser ihre Konfiguration prüfen kann. Nach Eingabe von befinden Sie sich im interaktiven Modus der DB2- Kommandozeile. Mit Hilfe des -Befehls verbinden Sie sich zu einer Datenbank. verbindet Sie mit der Datenbank. Nachdem die Verbindung erfolgreich hergestellt wurde, können Sie ihre SQL-Befehle eingeben. Schließen Sie jedes Statement mit einem Semikolon ab. Eine Anfrage, die immer funktioniert, ist z.b. Sie beenden die Verbindung, indem Sie eingeben. Danach befinden Sie sich wieder in der normalen Shell. Wer ein SQL-Skript ausführen will (z.b. die Datei ), kann in der Shell folgendes Kommando eingeben:

4 Mittels der Anweisung werden alle bei der Ausführung des Skriptes anfallenden Meldungen in der Datei gespeichert. Das Skript sollte die - und -Anweisungen enthalten. Im Folgenden sei der Aufbau des Skriptes beispielhaft dargestellt. Wenn das Skript diese Anweisungen nicht enthält, kann man auch Folgendes in der Shell eingeben (angenommen, man möchte in der Datenbank arbeiten): Hinweis: DB2 ist allergisch gegen Textdateien, die unter Windows erstellt wurden und dadurch eine Windows-Zeilenendekennung besitzen. Falls das Skript unter Windows erzeugt wurde, sollte die Datei vor Aufruf der Befehle konvertiert werden: Anschließend wird mit weitergearbeitet.

5 5 Arbeit mit lokaler Datenbankverbindung Wer von zuhause aus mit DB-Entwurfstools arbeiten möchte, kann auch eine direkte Verbindung zum DBMS herstellen. Da sich jedoch im abgesicherten Bereich der Arbeitsgruppe befindet, ist ein Umweg notwendig, um eine Verbindung aus dem WWW heraus aufzubauen. Dazu verwendet man als Tor zu dem internen Netzwerk der Arbeitsgruppe und baut über diesen einen SSH- Tunnel zwischen dem eigenen Rechner und auf. Die Arbeitsweise des dann aufgebauten SSH-Tunnels wird durch Abbildung 2 veranschaulicht. Abbildung 2: Workflow mit einem SSH-Tunnel Anfragen, die an das DBMS gerichtet werden sollten, werden bei erfolgreich aufgebautem Tunnel an gestellt (z.b. an Port 50000). Der SSH-Dienst nimmt diese entgegen, leitet sie an weiter, der sie seinerseits an, Port weiterleitet, wo sie von dem DBMS entgegengenommen und weiterverarbeitet werden können. Dieser Vorgang kann etwa als die Weiterleitung eines lokalen Ports an dem Port eines entfernten Rechners (in diesem Fall ) illustriert werden. Hinweis: Der Port des lokalen Rechners muss nicht zwangsläufig sein; diesen kann jeder je nach geltenden Sicherheitsrichtlinien selbst wählen. Aber der Port von ist zwingend, da dieser der Port ist, an dem das DBMS lauscht. Der generische SSH-Befehl zum Aufbauen eines SSH-Tunnels ist dann wobei mit dem gewünschten lokalen Port zu ersetzen ist. Je nach Gegebenheiten, wie z.b. verwendeter Tunnel-Client, Betriebssystem oder Sicherheitsfreigaben, kann der obige Befehl geändert werden.

6 5.1 JDBC Wer per JDBC auf die Datenbanken zugreifen möchte, benutzt bitte den DB2-JCC-Treiber. Der alte Treiber ( ) ist nicht mit dieser DB2-Version kompatibel. An dieser Stelle sei nochmals hingewiesen, dass zurzeit die Verbindung mit nur indirekt über einen SSH-Tunnel geschehen kann. Zu diesem Zweck ist, nach erfolgreichem Tunnel-Aufbau, die JDBC-Verbindungsurl entsprechend zu setzen: wobei der lokale, an weitergeleitete Port ist, der Name der gewünschten Datenbank und die Verbindungsparameter, wie z.b. Benutzer-name und Passwort. Für eine ausführliche Einführung in JDBC sei hiermit auf verwiesen. 5.2 DB2 Server Client Werkzeuge zum Abfragen von DB2-Datenbanken, Anzeigen von Ausführungsplänen etc. werden von IBM zur Verfügung gestellt und können auf Ihrem privaten Rechner installiert und benutzt werden. Dazu ist die DB2-Client-Software unter!"#$!%&$'&()*+*&,-%',+,))'-,"& herunterzuladen und zu installieren. Laden Sie von der oben genannten Seite das IBM Data Studio herunter. Für die Client-Installation werden Administrator-Rechte benötigt. Nach erfolgreicher Installation des DB2-Clients ist dieser mit dem Datenbanksystem am Lehrstuhl zu verbinden. Der im Folgenden beschriebene Weg dafür ist sicherlich nicht der Einzige, doch er ist intuitiv und führt mit wenig Aufwand zum Erfolg. 1. Die erfolgreiche Benutzung einer Datenbank durch den DB2-Client setzt voraus, dass diese erst katalogisiert wird. Dazu muss dem Client mitgeteilt werden, wo die Datenbank zu finden ist. Dazu a. Bauen Sie bitte einen SSH-Tunnel wie oben beschrieben auf und vergewissern Sie sich, dass dieser ordnungsmäßig funktioniert. b. Teilen Sie dem Client mit, welchen DB2-Server Sie benutzen möchten und wo sich dieser befindet siehe Anhang. Dabei bezeichnet wieder den lokalen Port, der durch den SSH-Tunnel an weitergeleitet wird und <host> der localhost.

7 Sind alle DB2-Server (als Knoten) und alle DB2-Datenbanken, die Sie verwenden möchten, angebunden, so brauchen Sie vor jeder Benutzung der Datenbanken nur noch einen SSH- Tunnel mit aufzubauen und die graphische Oberfläche des DB2-Clients zu starten. 6 Hilfe, ich kann nicht auf die Datenbank zugreifen! Wo gehobelt wird, da fallen Späne - dies gilt auch für den Übungsbetrieb. Die große Anzahl an relativ unerfahrenen Benutzern ist eine große Herausforderung für jedes System. Der Rundum-die-Uhr-Zugriff auf die Server der Arbeitsgruppe über ein Webinterface wurde eingeführt, um die Übungen angenehmer und effizienter zu gestalten. Ein echter 24/7-Betrieb bindet aber personelle und finanzielle Ressourcen, die sich für den Übungsbetrieb nicht rechtfertigen lassen. Außerdem würden einige Anfragen, die von Studenten aus Unwissenheit an die Systeme gestellt werden, im realen Produktivbetrieb als Angriff gewertet werden. Deshalb kann es immer wieder zu Systemausfällen kommen. Um einen vernünftigen Übungsbetrieb sicherzustellen, sollte deshalb Folgendes beachtet werden: 1. Seien Sie auf Systemausfälle gefasst! Lösen Sie ihre Übungsaufgaben nicht erst 5 min vor dem Abgabetermin, sondern nutzen Sie die gesamte Bearbeitungszeit. 2. Support von Seiten der Arbeitsgruppe wird nur während der üblichen Dienstzeiten gewährt. 3. Wer unsicher im Umgang mit SQL und/oder Linux-Systemen ist, sollte seine Aufgaben während der üblichen Dienstzeiten im Rechnerraum der Arbeitsgruppe (HRS3, Raum 409) erledigen. Wenn Ihnen einmal ein Fehler passiert (der zu einem Ausfall führt) oder Sie einen Systemausfall bemerken, dann benachrichtigen Sie den Administrator der Arbeitsgruppe (Steffen Gaede) und ihren Übungsleiter mit einer an Wir werden uns um das Problem kümmern. Keiner muss Angst haben, dass Bedienfehler negativ angerechnet werden. Es ist schlimmer, ein Problem zu vertuschen. Wichtig: Nichts geht mehr ist keine vernünftige Fehlermeldung. Versuchen Sie, das konkrete Problem zu identifizieren. Dadurch sorgen Sie dafür, dass es schneller behoben wird. Versuchen Sie folgendes und schildern Sie bei ihrer Fehlermeldung ihre Erkenntnisse. Nennen Sie bitte jedes mal unbedingt Ihren Account. a) Können Sie sich per Webschnittstelle zu einer der anderen Datenbanken verbinden? b) Falls das Webinterface überhaupt nicht erreichbar ist: können Sie sich per auf anmelden? Wenn nicht: welche Ausgabe erzeugen folgende Befehle:

8 Wenn ja: versuchen Sie mit den Kommandozeilentools zu arbeiten: Kommen Fehlermeldungen?

9 7 Anhang Einrichtung Datenbankverbindung im Data Studio Zur Einrichtung einer Datenbankverbindung zum DB2-Server über das Data Studio klicken Sie zunächst auf Neue Verbindung zu Einer Datenbank In den Verbindungsparametern wählen Sie DB2 für Linux, Unix und Windows, in den Eigenschaften die Datenbank, den Server merkur-db2 und Ihren dbmsxx-account und das dazugehörige Kennwort.

10 Wenn die Verbindung erfolgreich mit Verbindung testen war, klicken Sie auf Fertig stellen. Im nächstem Schritt ändern Sie die Aktivität von Datenbanken verwalten auf SQL ausführen : Zunächst stellen Sie eine Verbindung zu Ihrem Datenbankprofil her Klicken Sie auf Fertigstellen, nach Auswahl des richtigen Profils.

11 Nun können im Editor einzelne oder mehrere Befehle eingegeben werden. Zum Abschluß den Play-Button drücken. Die Rückantworten tauchen zu jeder Anweisung in Register Status auf, und falls eine Ergebnismenge zurückgegeben wurde, taucht zu der Anweisung ein Register Ergebnis auf. Mehr Fragen zum Data Studio, werden im IBM Blog zum Data Studio unter ec9eb47ceb5f?lang=en beantwortet.