Module 01 · Relational Database Concepts
Db2IBM Db2 概览
欢迎了解 Db2！观看本视频后，您将能够：
- 描述 Db2 及其历史和主要特性。
- 列举各种 Db2 产品和部署选项。
- 描述 Db2 on Cloud 及其套餐计划。
- 解释如何使用 Db2 on Cloud。
- 描述 Db2 的高可用性（HA）选项。
- 描述 Db2 通过分区实现的可扩展性。
Db2 的历史演进
Database 2 (Db2) 最早于 1983 年由 IBM 发布，是关系型数据库管理系统（RDBMS）的早期典范。
| 时间线 | 平台 | 关键里程碑 |
|---|---|---|
| 1983 | IBM 大型机 | 首次发布，作为关系型数据库管理系统（RDBMS）的早期示例。 |
| 随后多年 | OS/2、Unix、Linux、Windows 等多平台 | 开发出运行在多种平台上的不同版本。 |
| 产品重构 | 跨多操作系统 | 产品代码库被重写为跨多个操作系统共享，以简化访问 Db2 数据的应用程序在不同操作系统间的移植。 |
| 如今 | 各种平台（本地和云端） | 经过多次迭代和功能增强，Db2 已发展成为一个完整的数据库管理产品套件。 |
Db2 家族：主要产品与部署选择
Db2 如今是一个全面的数据库管理产品套件，包括：
| 产品名称 | 简介 | 部署环境 | 关键特点 |
|---|---|---|---|
| Db2 Database | 强大的企业级本地 RDBMS | Linux、Unix、Windows | 针对 OLTP（联机事务处理）优化，提供高性能、高可用性、可扩展性和弹性。 |
| Db2 Warehouse | 本地数据仓库 | 本地部署 | 提供高级数据分析、大规模并行处理 (MPP) 和机器学习能力。 |
| Db2 on Cloud | 全托管的云端 SQL 数据库 | IBM Cloud, AWS | 特性与 Db2 Database 相似：高性能、高可用性、可扩展性和弹性。 |
| Db2 Warehouse on Cloud | 全托管的弹性云端数据仓库 | IBM Cloud, AWS | 特性与本地 Db2 Warehouse 相似。 |
| Db2 Big SQL | 基于 Hadoop 的 SQL 引擎 | Cloudera Data Platform, IBM Cloud Pak for Data 服务 | 提供 MPP 和高级查询功能，可查询 Hadoop HDFS、Web HDFS、RDBMS、NoSQL 和对象存储等多种数据源。 |
| Db2 for z/OS | 适用于 IBM Z 的企业数据服务器 | IBM Z | 任务关键型数据解决方案，支持分析、移动和云集成，服务数千客户和数百万用户。 |
Db2 的核心特性与技术优势
所有 Db2 产品均采用 AI 驱动的功能，以简化本地和云环境中数据的管理和查询。
AI 增强功能
- 机器学习算法： 用于提高查询的效率和性能。
- 列式存储（Column Store）：
- 通过将查询导向特定列而非处理整个数据表，提高分析工作负载的性能并减少开销。
- 数据跳过（Data Skipping）：
- 通过自动避免处理特定查询中不需要的数据，减少开销。
平台与数据通用性
- 统一的 SQL 引擎： Db2 家族所有产品共享相同的 SQL 引擎，这意味着可以一次编写查询，并在家族中的其他产品上顺利运行，从而简化了应用程序在产品和平台之间的迁移。
- 支持所有数据类型： 支持关系型、结构化和非结构化等所有数据类型，使您能够访问所有的企业数据，从而做出更优的业务决策。
- Db2 复制功能： 支持实现高可用性（HA）和灾难恢复（DR）解决方案。
Db2 的可扩展性与高可用性
弹性与可扩展性选项
Db2 通过多种方式提供可扩展性：
- 混合云扩展： 对于短期峰值需求，您可以将本地部署的存储和计算能力扩展到托管的云部署中。
- 云端独立扩展： 在托管云部署中，可以独立扩展计算能力和存储，实现按需使用和付费。
- 大规模并行处理 (MPP) - 数据库分区功能 (DPF)：
- 在 Db2 Warehouse 中，可使用 数据库分区功能 (DPF) 将数据透明地拆分到多个分区和服务器上。
- 这可以最大限度地利用可用的计算能力，实现大规模并行处理 (MPP)。
高可用性与灾难恢复 (HADR)
Db2 提供 高可用性灾难恢复（HADR） 功能，以支持高可用性系统：
- 数据复制： HADR 将主数据库（Primary Database）上所做的更改复制到多个备用服务器（Standby Servers）。
- 自动故障转移： 如果主数据库因任何原因（硬件、软件或网络问题）发生故障，可以自动将其中一个备用数据库提升为新的主数据库。
- 客户端重定向： 客户端应用程序被重定向到这个新的主数据库。
- 持续复制： 新的主数据库继续向群组中的其他备用服务器进行复制。
- 原主库恢复： 当原始主数据库恢复联机时，它可以作为备用服务器加入，或者被提升回主数据库的位置。
Db2 Warehouse 存储扩展
在 Db2 Warehouse 中，数据存储在数据节点（Data Nodes）中，可针对 BI 工作负载提供 MPP 和数据分析能力：
- 扩展存储容量（Scale Up）：
- 只需向您的部署中添加一个节点。
- 分区及其工作负载将自动在新节点配置中重新平衡。
- 缩减存储容量（Scale Down）：
- 只需移除一个节点即可恢复到原有状态。
使用 Db2 on Cloud
Db2 on Cloud 是开始使用 Db2 的绝佳方式。它提供三种套餐计划：Lite、Standard 和 Enterprise。
| 套餐计划 | 费用与时限 | 主要特性 | 限制/适用场景 |
|---|---|---|---|
| Lite (精简版) | 免费、无时间限制 | 适用于项目开发和评估，无需担心试用期结束。 | 限制为 200 MB 数据和 15 个并发连接。 |
| Standard (标准版) | 灵活计费 | 灵活扩展计算能力和存储，内置三节点高可用性集群。 | |
| Enterprise (企业版) | 灵活计费 | 专用数据库实例，灵活扩展计算能力和存储，内置三节点高可用性集群。 |
访问 Db2 on Cloud 数据库
部署在 IBM Cloud 或 Amazon Web Services (AWS) 上的 Db2 on Cloud 数据库，可以通过以下方式访问：
- 命令行接口： 使用 CLPPlus 命令行接口。
- 图形用户界面 (GUI)： 使用 Db2 on Cloud GUI 控制台。
- 标准 API： 如 ODBC、JDBC 和 REST。
数据加载方式
- 通过 GUI 控制台： 可以轻松地从 Excel、CSV 和文本文件，以及 Amazon S3 对象存储中加载数据。
- 程序化方式： 可以从 IBM Cloud Object Storage 程序化加载数据。
IBM Cloud Pak for Data
Cloud Pak for Data 是一个完全集成的数据和 AI 平台，可用于处理和管理所有数据：
- 部署环境： 它在容器中的 Red Hat OpenShift 上运行，因此可以部署在任何私有云、公有云或混合云上。
- 数据连接： 使用 Cloud Pak for Data，您可以连接到 Db2 或任何其他数据源，无论数据存储在哪里。
- 数据组织： 使用 Watson Knowledge Catalog 来组织您的数据。
- 数据洞察： 使用各种分析服务来获取数据洞察。
- AI 注入： 使用 Watson 和其他服务将 AI 融入您的系统。
总结要点
- Db2 是一个产品家族，可用于以任何您需要的方式处理和管理您的数据。
- 您可以将 Db2 部署在许多平台（包括本地和云端）上。
- Cloud Pak for Data 包含 Db2 和许多 IBM 数据工具。
- Db2 on Cloud 是一个完全托管的云端 SQL 数据库，可运行在 IBM Cloud 或 AWS 上。
- Db2 提供高可用性、灾难恢复和可扩展性功能。