SQL Server 2019 für Administratoren: Rheinwerk Computing

Daniel Caesar ist seit 20 Jahren selbstständig als Berater, Entwickler und Trainer tätig. Er betreut mit seiner Firma sqlXpert gemeinsam mit seinem Partner Michael Friebel zahlreiche Projekte im deutschsprachigen Raum. Als zertifizierter Microsoft-Trainer (MCT), Spezialist in den Bereichen Microsoft SQL Server, .NET und SharePoint gibt er im deutschsprachigen Raum Seminare, hält Workshops und unterstützt viele Kunden in Projekten. Sein Fachwissen als Entwickler und im administrativen Bereich hat er sich über viele Jahre in Projekten, Trainings und Zertifizierungsprogrammen angeeignet. So ist er unter anderem MCP, MCTS, MCITP und Microsoft Certified Trainer für den SQL Server, SharePoint und .NET-Technologien seit mehreren Versionen.

  Vorwort ... 25
  1.  Die Versionsgeschichte von SQL Server ... 29

       1.1 ... Entwicklung bis Microsoft SQL Server 2005 ... 30
       1.2 ... Von Microsoft SQL Server 2008 zu SQL Server 2014 ... 32
       1.3 ... SQL Server 2016 -- wichtige Neuerungen im Überblick ... 40
       1.4 ... SQL Server 2017 -- wichtige Neuerungen im Überblick ... 43
       1.5 ... SQL Server 2019 -- Aussichten auf die Neuerungen im Überblick ... 48

  2.  Zukunftssicherheit, Stabilität und Performance im Enterprise-Bereich ... 65

       2.1 ... Kapazitätsplanung von Prozessor, Speicher und I/O ... 65
       2.2 ... Erfassen von Leistungs- und Baseline-Daten ... 66
       2.3 ... Sequenzieller und Random I/O ... 68
       2.4 ... Dimensionierung des E/A-Subsystems ... 69
       2.5 ... RAID und SAN -- Konfiguration ... 70
       2.6 ... SQL Server und virtuelle Umgebungen -- was ist zu beachten? ... 75
       2.7 ... Ausblick auf zukünftige Technologien -- Storage im Netz ... 76

  3.  Die SQL-Server-Editionen im Überblick ... 79

       3.1 ... Standard Edition ... 79
       3.2 ... Business Intelligence Edition ... 80
       3.3 ... Enterprise Edition ... 80
       3.4 ... Parallel Data Warehouse und Data Warehouse Fast Track Edition ... 80
       3.5 ... Spezielle Editionen ... 81
       3.6 ... Microsoft Azure SQL-Datenbank ... 84
       3.7 ... Zusammenfassung ... 88

  4.  Installation von SQL Server und Aktualisierung auf neue Versionen ... 89

       4.1 ... Überlegungen zur Installation ... 90
       4.2 ... Vorbereitung -- Was Sie vor der Installation erledigen sollten ... 94
       4.3 ... Die vollständige Installation ... 95
       4.4 ... Durchführen einer unbeaufsichtigten Installation ... 120
       4.5 ... Installation einer Instanz unter Linux ... 127
       4.6 ... Installation einer Instanz in der Cloud ... 133

  5.  Konfigurieren von SQL Server ... 135

       5.1 ... Der SQL Server-Konfigurations-Manager ... 135
       5.2 ... Die SQL-Server-Protokolle ... 138
       5.3 ... SQL-Server-Startparameter ... 145
       5.4 ... »sqlcmd« -- das Tool für die Kommandozeile ... 148
       5.5 ... Die Konfiguration der Instanz ... 150
       5.6 ... Konfigurieren von SQL Server mit der PowerShell ... 156
       5.7 ... SQL-Server-Agent-Grundkonfiguration ... 158
       5.8 ... Konfiguration von SQL Server mithilfe der Richtlinienverwaltung (policy management) ... 160
       5.9 ... Hilfsprogramm-Kontrollpunkte (Utility Control Point, UCP) ... 166

  6.  Die SQL-Server-Systemdatenbanken im Überblick ... 181

       6.1 ... Aufbau und Funktionsweise von SQL-Server-Systemdatenbanken ... 182
       6.2 ... Verschieben (Move) von Systemdatenbanken ... 184
       6.3 ... Neuerstellen von Systemdatenbanken ... 187
       6.4 ... Konfigurieren von Systemdatenbanken ... 190

  7.  Grundlegendes Know-how für Administratoren und Entwickler ... 195

       7.1 ... SQL Server verwalten -- SQL Server Management Studio (SSMS) ... 195
       7.2 ... Dynamische Verwaltungssichten (Dynamic Management Views, DMV), Katalogsichten ... 209
       7.3 ... Datenbanken anlegen ... 215
       7.4 ... T-SQL -- Die wichtigsten Befehle für den Administrator ... 222
       7.5 ... Views -- Daten aus anderen Perspektiven ... 225
       7.6 ... Benutzerdefinierte Funktionen ... 227
       7.7 ... Gespeicherte Prozeduren ... 229
       7.8 ... Wichtige gespeicherte Prozeduren ... 235
       7.9 ... Trigger ... 239
       7.10 ... Interessante T-SQL-Neuerungen für Entwickler ... 250
       7.11 ... SQL Server 2014 -- T-SQL Enhancements ... 250
       7.12 ... SQL Server 2016/2017 -- T-SQL Enhancements ... 250
       7.13 ... SQL Server 2019 -- T-SQL Enhancements ... 253
       7.14 ... Dynamische Datenmaskierung (Dynamic Data Masking, DDM) ... 253
       7.15 ... UTF-8-Unterstützung ab SQL Server 2019 ... 267

  8.  PowerShell ... 269

       8.1 ... Warum PowerShell? ... 269
       8.2 ... Was bietet PowerShell? ... 270
       8.3 ... Wie wird PowerShell installiert und aufgerufen? ... 271
       8.4 ... Beispiel: Anzeigen der Instanzen von SQL Server in HTML ... 276
       8.5 ... DBATOOLS -- PowerShell-Skripte für den Administrator ... 277
       8.6 ... SQLWATCH -- ein Open-Source-Monitoring-Projekt ... 277

  9.  Backup und Restore ... 279

       9.1 ... Sicherungsverfahren ... 279
       9.2 ... Wiederherstellungsmodelle (Recovery Model): Ein Überblick über die Backup-Möglichkeiten ... 281
       9.3 ... Sicherung von Dateigruppen ... 287
       9.4 ... Systemdatenbanken richtig sichern und wiederherstellen ... 287
       9.5 ... Datenbank-Snapshots: Datenbankzustände konservieren und wiederherstellen ... 287
       9.6 ... Backup-Strategie ... 292
       9.7 ... Medien ... 295
       9.8 ... Workshops: Datenbanken mit verschiedenen Methoden richtig sichern ... 299

10.  SQL-Server-Sicherheit ... 321

       10.1 ... Das SQL-Server-Authentifizierungskonzept ... 321
       10.2 ... Serverrollen ... 330
       10.3 ... Authentifizierungsstufe »Datenbank« -- Datenbankberechtigungen ... 337
       10.4 ... Eigenständige Datenbanken ... 349
       10.5 ... Berechtigungen auf allen Ebenen ... 356
       10.6 ... Schemas ... 374
       10.7 ... Datenverschlüsselung mit Zertifikaten und Schlüsseln ... 378
       10.8 ... Verbindungsserver/Delegation (Linked Server) ... 394
       10.9 ... Eine Einführung in SQL-Server-Container ... 400

11.  Automatisieren von administrativen Aufgaben ... 405

       11.1 ... Der SQL Server Agent ... 406
       11.2 ... Erstellen von Aufträgen und Ausführen von SSIS-Paketen ... 406
       11.3 ... Wartungspläne (Maintenance Plans) und T-SQL-Skripte ... 414
       11.4 ... Konfigurieren des SQL Server Agents ... 424
       11.5 ... Was sind Proxy-Konten, und welche Bedeutung kommt ihnen zu? ... 430
       11.6 ... Automatische Optimierung (automatic tuning options) ... 430
       11.7 ... Machine Learning Services ... 432

12.  Einrichten von Warnungen und Benachrichtigungen ... 433

       12.1 ... Konfigurieren von Datenbank-E-Mail ... 433
       12.2 ... Einrichten von Warnungen ... 447
       12.3 ... Anlegen von Operatoren ... 452
       12.4 ... Warnungen zu Leistungsstatus, Fehlernummern und WMI ... 455

13.  Skalierbarkeit von SQL Server ... 457

       13.1 ... Verteilen der SQL-Server-Dienste ... 458
       13.2 ... SQL Server und NLB-Cluster ... 459
       13.3 ... Skalierung der Analysis Services ... 462
       13.4 ... Skalierbare freigegebene Datenbanken ... 463
       13.5 ... Skalierbarkeit von Datenbanken mit Hilfe der Peer-to-Peer-Transaktionsreplikation ... 464
       13.6 ... AlwaysOn -- nicht nur ein Thema für Hochverfügbarkeit ... 464
       13.7 ... Service Broker -- Skalierung für Entwickler ... 465
       13.8 ... Workshop -- SQL Server in der Cloud installieren ... 470

14.  Verteilung von Daten -- Replikation ist kein Hexenwerk ... 487

       14.1 ... Einführung in die Replikation ... 487
       14.2 ... Die Rollenverteilung bei einer Replikation ... 492
       14.3 ... Replikationsarten ... 493

15.  Hochverfügbarkeitslösungen ... 517

       15.1 ... Hochverfügbarkeit -- was ist das eigentlich genau? ... 518
       15.2 ... Lastenausgleich durch Network Load Balancing (NLB) ... 519
       15.3 ... Failover-Cluster ... 521
       15.4 ... Clusterarten ... 525
       15.5 ... Datenbankspiegelung ... 526
       15.6 ... Protokollversand ... 535
       15.7 ... Kombinieren von Lösungen für hohe Verfügbarkeit ... 537
       15.8 ... AlwaysOn -- Mission Critical, die neue Hochverfügbarkeitslösung ... 539
       15.9 ... SSIS und AlwaysOn ... 543
       15.10 ... Workshop I: Einrichten einer Datenbankspiegelung ... 543
       15.11 ... Workshop II: Einrichten des Protokollversands ... 554
       15.12 ... Workshop III: Einrichten von AlwaysOn ... 562

16.  Überwachen von SQL Server ... 581

       16.1 ... Überwachen der SQL-Server-Aktivität mit SQL Server Monitor ... 581
       16.2 ... Ablaufverfolgung von SQL Server mit dem Profiler ... 585
       16.3 ... Erweiterte Ereignisse (Extended Events) ... 592
       16.4 ... Die Windows-Leistungsüberwachung (Performance Monitor) ... 599
       16.5 ... Synchronisation von Windows-Leistungsüberwachungs- und SQL-Server-Profiler-Dateien ... 603
       16.6 ... SQLdiag ... 605
       16.7 ... SQL-Server-Auditing ... 608
       16.8 ... Konfigurieren des Datenauflisters (Data Collection) ... 617

17.  Hilfreiche Tools von Drittherstellern ... 631

       17.1 ... Monitoring ... 631
       17.2 ... Backup ... 632
       17.3 ... Analyse ... 633
       17.4 ... DBA-Tätigkeiten ... 634
       17.5 ... Die Onlinegemeinde ... 635

18.  Problembehebung und Performance-Tuning ... 637

       18.1 ... Richtiges Verwalten von Daten ... 637
       18.2 ... Daten lesen und schreiben ... 639
       18.3 ... Wie werden Abfragen ausgeführt? ... 641
       18.4 ... Der Datenbankoptimierungsratgeber ... 646
       18.5 ... Ressourcenkontrolle (Resource Governor) ... 667
       18.6 ... Indizes: Wichtiges Mittel für eine gute Performance ... 673
       18.7 ... Statistiken und Wartungspläne (maintenance plans) ... 683
       18.8 ... Datenkomprimierung ... 685
       18.9 ... Change Data Capture ... 688
       18.10 ... Datenbankoperationen ... 692
       18.11 ... Parallelitätsprobleme (Deadlocks) ... 700
       18.12 ... Partitionierung -- wenn Tabellen sehr groß werden ... 704
       18.13 ... In-Memory OLTP (Online Transaction Processing) ... 707
       18.14 ... Zusammenfassung der Performancethemen ... 716

19.  Applikations- und Multiserver-Verwaltung ... 719

       19.1 ... Vorteile und Einsatz der Multiserver-Verwaltung ... 719
       19.2 ... DAC -- Datenebenenanwendung (data-tier application) ... 727
       19.3 ... Registrierte SQL Server und Servergruppen ... 734
       19.4 ... Zentraler Verwaltungsserver (Central Management Server) ... 740

20.  Weitere Komponenten für Entwickler und Anwender ... 745

       20.1 ... Master Data Services ... 745
       20.2 ... StreamInsight ... 749
       20.3 ... Data Quality Services ... 756
       20.4 ... Columnstore-Indizes (Columnstore Indexes) ... 760

21.  ETL-Prozesse mit den Integration Services ... 763

       21.1 ... Möglichkeiten zum Massenimport ... 764
       21.2 ... Der Import/Export-Assistent ... 768
       21.3 ... SSIS-Anwendungen: Erstellen von DTSX-Paketen mit den SQL Server Data Tools ... 772
       21.4 ... Erstellen von Wartungsplänen mit den SQL Server Data Tools ... 803

22.  Parallel Data Warehouse (PDW) ... 805

       22.1 ... Grundlagen und Schlüsselmerkmale ... 805
       22.2 ... Auch in Azure gibt es DWH-Lösungen ... 806
       22.3 ... Symmetrisches Multiprocessing ... 807
       22.4 ... Massive parallele Verarbeitung ... 807
       22.5 ... Parallel Data Warehouse -- Architektur ... 809
       22.6 ... Parallel Data Warehouse -- Knoten ... 811
       22.7 ... Datenlayout -- PDW-Schemadesign ... 814
       22.8 ... Verwaltung ... 816

23.  Die Reporting Services ... 817

       23.1 ... Neuerungen in den Reporting Services ... 817
       23.2 ... Bereitstellung und Skalierung der Reporting Services ... 819
       23.3 ... Installation und Konfiguration im einheitlichen Modus ... 822
       23.4 ... Workshops ... 837

24.  Analysis Services -- Datenanalyse für jedermann ... 863

       24.1 ... Beispielszenario für ein Analysis-Services-Projekt ... 863
       24.2 ... Was sind die SQL Server Analysis Services (SSAS)? ... 865
       24.3 ... Microsoft Excel und Analysis Services ... 872
       24.4 ... Das Sicherheitskonzept der Analysis Services ... 872
       24.5 ... SQL Server -- PowerPivot und DAX ... 874
       24.6 ... PolyBase ... 875
       24.7 ... Machine Learning und R ... 877

25.  Big Data -- Analysewerkzeuge für SQL Server ... 879

       25.1 ... Daten und der Umgang damit ... 879
       25.2 ... Was ist eigentlich Big Data? ... 879
       25.3 ... Microsoft Big Data Cluster für SQL Server ... 880
       25.4 ... Bereitstellung von Big Data Clusters für SQL Server ... 881
       25.5 ... Fazit ... 881

  Aussichten: Was bringt die Zukunft? ... 883
  Anhang: Deutsch - Englisch/Englisch - Deutsch ... 887
  Index ... 923