Manejo de Transacciones, Bloqueos y Control

MANEJO DE TRANSACCIONES, BLOQUEOS Y CONTROL DE CONCURRENCIA EN UN MOTOR DE BASE DE DATOS ESPECÍFICO”

CALLETANA LÓPEZ BALETA

INSTRUCTOR JONATHAN QUICENO VARGAS INGENIERO DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE PROGRAMA ESPECIALIZACIÓN TECNOLÓGICA EN GESTIÓN Y SEGURIDAD DE BASE DE DATOS MODALIDAD VIRTUAL 2017

INTRODUCCIÓN

El rendimiento de un servidor. Una supervisión eficaz implica tomar instantáneas periódicas del rendimiento actual para aislar procesos que causan problemas y recopilar datos de forma continua a lo largo del tiempo para realizar el seguimiento de las tendencias de rendimiento. Microsoft SQL Server y el sistema operativo Microsoft Windows 2008 R2 proporcionan herramientas que le permiten ver las condiciones actuales de la base de datos y realizar un seguimiento del rendimiento a medida que éstas cambian. El objetivo de supervisar Bases de Datos, es evaluar el rendimiento de un Sistema Manejador de Base de Datos (SMBD), para responder a las transacciones realizadas por los usuarios que solicitan datos a través de un Sistema Computacional.

La Evaluación de una Base de Datos, es una de las tareas más importantes de un Administrador de Base de Datos. Este profesional es el encargado de analizar constantemente el funcionamiento del SMBD, para optimizar el uso de los recursos, como CPU, Memoria, Disco y Red, para ver su desempeño. El análisis constante de un SMBD, permite ver su desempeño en todo momento. Si se detecta que las transacciones no son respondidas con la rapidez que se necesita o se pierden datos, el Administrador de la Base de Datos, debe aplicar las medidas correctivas para solucionar las fallas, analizando su comportamiento a través de herramientas gráficas provistas por el fabricante de la aplicación.

La estructura del informe está organizada de la siguiente forma: Supervisión de un Sistema Administrador de Base de Datos. Explica es el objetivo de supervisar un Sistema Administrador de Base de Datos, como optimizar la supervisión y que herramientas se pueden utilizar para analizar su funcionamiento. Para la detección de fallas en el funcionamiento de un Sistema Administrador de Base de Datos, se entregan recomendaciones para encontrar donde se encuentra la falla, identificando donde se generan cuellos de botellas o alta demanda de un recurso como CPU, Memoria, Disco o Red. Se detallan las herramientas de supervisión que nos provee Microsoft.

En el siguiente cuadro se especifica para cada tipo de transacción si es implícita, explicita o automática.

Transacciones explícitas Por el contrario, las Transacciones explícitas son las que se define en el código T-SQL. Hay que indicar cuando se inician (BEGIN TRANSACTION) y cuando finalizan (COMMIT TRANSACTION), y pueden albergar un conjunto de instrucciones dentro de la misma transacción. Cuando se produce el COMMIT, se hacen efectivos los cambios en los ficheros de datos (.mdf y .ndf). Mientras no se realiza el COMMIT las sentencias de los cambios se guardan en el log de transacciones (.log), que gracias a este es posible revertir los cambios si fuese necesario.. Automática Es el modo de administración de transacciones predeterminado de SQL Server Database Engine (Motor de base de datos de SQL Server). Cada instrucción Transact-SQL se confirma o se revierte cuando finaliza. Si una instrucción termina correctamente, se confirma; si encuentra un error, se revierte. Una conexión a una instancia de Motor de base de datos funciona en modo de confirmación automática siempre que no se suplante el modo predeterminado mediante transacciones explícitas o implícitas. Se abrió una nueva consulta. Usando la base de datos Secretaria de Salud En una nueva consulta ejecute sp_lock y revisión de resultados. 

Se verifican las consultas definidas en el laboratorio para comenzar la parte de trabajo con bloqueos de transacciones:

4.3. Bloqueos. Usando la base de datos Secretaria de Salud En una nueva consulta se ejecutó sp_lock. Se abrió el informe de transacciones de bloqueo para verificar que no hay ningún bloqueo activo. Clic derecho en su bd -> informe -> informe estándar -> Todas las transacciones de bloqueo.

2.0 Concurrencia, transacciones, accesos y bloqueos. Manejo de Jmetter. 2.1 Tipos de Concurrencia de Transacciones

 Optimista: Deja realizar modificaciones de los datos y se persisten (commitado). Cuando se van a persistir se verifica que no se han modificado por otras transacciones simultáneamente; en cuyo caso produce un error.  Pesimista: Para los datos modificados, realizar un bloqueo de los mismos. Impendiendo que otras transacciones realicen cambios de esos datos. 

2.2 Tipos de Nivel de Aislamiento de Transacción   READ UNCOMMITTED: Leen valores modificados por otras transacciones no persisitidos (commitados).   READ COMMITTED: No dejan leer valores modificados por otras transacciones no persisitidos (commitados). READ COMMITTED al releer datos que se han comitado por otra transacción durante la ejecución de la propia; obtiene valores diferentes.  READ_COMMITTED_SNAPSHOT: Evita el problema del READ COMMITED. Crea un estado en la base de datos; de esta manera la transacción lee los datos referidos a ese estado. No impide que otras transacciones modifiquen los datos leidos por la nuestra.  REPEATABLE READ: Evita el problema del READ COMMITED. REPEATABLE READ evita que otra transacción modifique los datos modificados por nuestra transacción. Dado que los datos leídos; pueden depender de lo realizado en la otra transacción.  SERIALIZABLE: REPEATABLE READ que además se extiende para inserciones.

2.3 TRANSACCIONES EN SQL SERVER En SQL Server el tipo de concurrencia es pesimista. El bloqueo se activa al m odificar los datos; no al leerlos. Si queremos activarlo en su lectura con debemos usar la cláusula WITH UPDLOCK. SELECT * FROM TABLE WITH (UDPLOCK) WHERE ID = 1 El nivel del Aislamiento en SQL SERVER se indica con la instrucción SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL. Por defecto es READ COMMITTED. En SQL SERVER cuando indicamos READ COMMITTED, puede ser READ COMMITTED o READ COMMITED SNAPSHOT. Esto se determina en función de la configuración de la base de datos:  READ COMMITED SNAPSHOT: La base de datos se encuentra con la configuración SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT ON.   READ COMMITTED: La base de datos se encuentra con la configuración SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT OFF En SQL AZURE solo existe READ COMMITTED SNAPSHOT. No se puede desactivar con la configuración SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT OFF. 2.4 TRANSACCIONES EN OTROS ENTORNOS En Entity Framework, LINQ, DataSet,… el tipo de concurrencia es optimista. 

En NHibernate, por defecto tiene concurrencia optimista. Pero se puede habilitar concurrencia pesimista. En general, se recomienda el uso del TransactionScope, para determinar el nivel de aislamiento con TransactionScopeOption . 3. RENDIMIENTO CON JMETER Se ha permitido desarrollar una herramienta de análisis de resultados similar a la que proporcionan las herramientas comerciales. Las principales ventajas que aporta son:

 Permite generar un informe de pruebas de resultados de manera automática sin necesidad de tratar los datos en hojas de cálculo.  Permite estudiar de manera gráfica la relación de los diferentes indicadores de las pruebas, generando automáticamente gráficas de rendimiento.  Facilita la Identificación de los posibles puntos de saturación para detectar "cuellos de botella".  Desenmascara los posibles errores de la aplicación por la aplicación de concurrencia.  Permite recuperar de manera íntegra los resultados de pruebas anteriores, o almacenarlos en un histórico para posibles comparaciones de resultados. 

El objetivo final es dotar al ingeniero de pruebas de una herramienta que aumente su productividad, y también la capacidad de análisis para dotar de mayor calidad las pruebas de rendimiento. Manejo de transacciones y control de concurrencia, Jmeter - Práctica. Para este laboratorio, se Utilizaron parámetros de configuración en el base de datos, los cuales por motivo de facilidad y configuración de mi equipo pueden diferir de los recomendados por el Tutor, por ello los detallo. 

Nombre Servidor: localhost Nombre de variable sql server: pc-PC Usuario conexión base datos: pc-PC Pasword: 123 Puerto conexion: 1433 base de datos name: Sec_salud Anexo la pantalla de conexión de sql server, donde se detalla que no conecto con autenticación de Sql server si no de Windows y utilizo el localhost de la maquina.

En las configuraciones de seguridad como les he definido, el usuario de conexion es pc-PC

Primero se define el grupo de hilos a trabajar o usuarios a concurrir:

Se define la conexión con el controlador jdb, quien permitira acceder al Sql server:

Luego se define la conexión jdbc:

URL BD: jdbc:pc-PC://localhost:1433;databaseName=Sec_salud DRIVER JDBC: com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver USUARIO: pc-PC A continuación se definen las peticiones a la base de datos,

Luego se anexa el componente grafico:

Aquí una vez dato el Play en ejecutar, vemos como el grafico comienza a tener cambios y ver los resultados de las transacciones o consultas de forma graficas definida en los hilos de conexión.

Anexo reporte resumen, un reporte mas numerico que permite verificar varianza de datos y concurrencia.

Otra grafica tipo spline que permite ver en una secuencia mas lineal, la concurrencia de las transacciones medidas por el Jmeter.

Anexo el monitor de rendimiento de Sql server en función, dentro del menú performance tool, programas del Pak de instalación de Sql server, server profile

Para más detalle en el Server Profile, Menú tools, performance monitor.

CONCLUSIONES Los límites de las transacciones de la base de datos o el sistema son siempre necesarios. Ninguna comunicación con la base de datos puede darse fuera de una transacción de la base de datos (esto parece confundir a muchos desarrolladores acostumbrados al modo autocommit). Siempre use límites de transacción claros, incluso para las operaciones de sólo lectura.

Dependiendo del nivel de aislamiento y las capacidades de la base de datos, esto podría requerirse o no, pero no hay inconvenientes si siempre demarca explícitamente las transacciones. Con seguridad, una transacción única de base de datos va a funcionar mejor que muchas transacciones pequeñas, inclusive para leer datos.