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虽然国产数据库与国际主流数据库产品之间存在相当的差距,但国产数据库在研究和产业化方面经历了20世纪80年代的跟踪、90年代的原型/产品开发阶段后,其进步显而易见。

从以项目的形式开发数据库,到开发出产品化程度相对较高的DBMS,再到为用户提供完善的配套服务,国产数据库的发展道路曲折而漫长,但“梅花香自苦寒来”,今天我们终于闻到了一点国产数据库的香味儿。


在科技部“863”计划数据库管理系统及其应用重大专项组推进国产数据库的过程当中,采用了“以测代评”、“以测促研”这种相当务实的工作方式去度量国产数据库管理系统的真实水平,本文将借助专项组组织的全国数据库管理系统评测工作来透视国产数据库在技术上的进步和不足。

指导思想:

申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库



为了促进申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库实现“做得出、用得上、卖得掉”的目标,“863”计划数据库管理系统及其应用重大专项组根据大型通用数据库管理系统(核心)性能指标体系,结合相关国际标准,从数据库管理系统的实际应用需求出发,制定了2003年国产数据库管理系统评测大纲,包括产品确认测试、标准符合性测试、基准性能测试和应用综合测试四个方面的评测内容。

其中产品确认测试的主要目的是评价国产数据库管理系统的产品化程度,分别从产品形态、产品功能上度量国产数据库管理系统。主要指标包括:对主流操作系统的支持程度、对多种备份与恢复机制的支持、安全和审计、对复杂类型和大量数据的处理、图形化管理工具和用户文档质量。

标准符合性测试主要是评价国产数据库管理系统与国际标准的符合程度,属于系统功能的依从性(Compliance)测试。测试小组将SQL92、ODBC 3.0、JDBC 3.0作为其符合性测试内容。

基准性能测试主要是采用统一的性能评价标准来度量国产数据库管理系统实现的效率和所能支持的实际应用规模。2003年国产数据库管理系统评测采用了TPC-C标准。

应用综合测试的主要目的是度量国产数据库管理系统对应用程序开发环境的支持程度。测试选用了在Delphi环境下基于SQL Server开发的ERP系统中“进、销、存”模块作为应用综合测试的测试系统。


2003年4月15日,东软集团有限公司中间件技术分公司、北京人大金仓信息技术有限公司、武汉华工达梦数据库有限公司申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库产品。在测试环境上,各个厂商使用的服务器和客户端的系统配置均完全相同。对于TPC-C测试部分,分别给每个厂商分配了一块配置相同的SCSI硬盘,通过在相同的服务器上插上不同的SCSI硬盘来保证各产品测试外部环境的一致性,有效地避免了由于测试环境的差异造成测试结果的差异。此外,针对厂商的每一次现场技术支持,都进行了详细的纪录。经过努力,2003年6月完成了此次评测工作,并向科技部提交了“2003年度国产数据库管理系统软件产品测试报告”、“2003年度国产数据库管理系统产品问题报告”和“2003年度国产数据库管理系统评测过程文档”。

测试工具:

申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库



因为测试的每个阶段特点不同,所以采用的评测工具和方法也不尽相同,有的是直接采用已有工具,有的是在已有工具上略加改进,而有的则是自己开发测试工具。

在国产数据库的标准符合性测试中,对其SQL92入门级测试采用了美国国家标准技术研究所历经10年所形成的SQL 标准符合性测试工具(SQL Test Suite),认真研究了该测试工具和操作手册,并根据国产数据库管理系统评测的需要进一步明确了评测规程和评分标准,同时对其规定的481个测试用例进行验证;在ODBC测试中以俄罗斯的开放源码测试工具ODBC Test Suite 工具为框架,将微软QuickTest工具中的用例整合到该框架中,形成了符合我们评测大纲要求的ODBC测试工具,在该工具中共实现了53个函数432个测试用例;对其进行JDBC测试时则使用了Sun公司发布的JDBC符合性测试环境JDBC API Testsuite 1.3.1,包括四种运行环境下的5288个测试用例,测试人员在进行环境验证之后纠正了其中的部分错误,同时根据需要又增加了部分测试用例。

在产品确认测试和应用综合测试中主要以交互测试方式为主,其中使用了产品确认用例150个,应用综合测试用例289个。

基准性能测试可以说是指标烙印最为浓重的一个,实打实的测试,实打实的数据。测试小组在广泛考察国内市场上的TPC-C测试工具之后,开发出了适合国产数据库管理系统的基于SEDA(Staged Event Driven Architecture)结构的轻量级TPC-C测试工具。该工具运行于.Net环境,占用资源少、容错性高、可视化好、便于使用。

国产DBMS综合素质有提升

2003年国产数据库管理系统评测结果显示,国产数据库管理系统的综合表现比去年均有不同程度的提高,某些方面甚至超过了主流数据库管理系统的指标水平。当然它们与国际主流数据库产品相比仍然有相当大的差距,但它们的提升是显而易见的。测试结果表明,它们基本可以满足中等强度与规模的数据库系统应用。

产品化程度提高

本次参测的国产数据库产品均能方便地安装在Windows、Linux和Solaris操作系统之上,并且可以方便地起/停数据库服务,运行稳定,功能相当。在Windows平台都提供了图形安装与卸载工具,这些工具既可以用于服务器端安装,也可以用于客户端安装。数据库管理系统在安装和卸载时,不会影响常用办公软件、杀毒软件等的运行。

它们都提供了相对完整的用户文档资料,并且部分提供了丰富的示例与说明,可以较好地指导用户进行操作。所有参测产品在Windows环境下都提供了电子文档。


图形化工具更丰富

参测产品都提供了运行在Windows环境下的图形化工具,部分产品还提供了运行在Linux环境下的图形化工具,它们都具有友好的用户界面,方便使用。

其中包括图形化的数据库管理员(DBA)工具,方便了管理员进行数据库管理(包括参数设置、数据库状态查询、存储增长方式等)、模式定义(包括基本表管理、索引管理、视图管理等)、用户与权限管理(包括用户创建、口令管理、授权管理等)。

与此同时,参测产品还都提供了面向普通数据库用户的交互式SQL工具。用户可通过此类工具向数据库提交SQL命令,高效灵活地执行所有SQL程序,以进行数据库查询与管理工作。

此外,参测产品还提供了图形化数据导入导出工具、数据库性能监测工具、作业调度工具等。其中一家还推出了较为稳定的基于Java环境的跨平台国产数据库管理工具。

申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库



SQL用于数据库功能的具体定义,是数据库重要的基础性国际标准,也是大型通用关系数据库管理系统的典型特征。本次测试基于嵌入式C语言接口,利用NIST开发的SQL92入门级测试用例对参测国产数据库进行了测试,它们均取得了较好的成绩,其中两家参测单位的SQL符合性超过了99%。

ODBC、JDBC作为支持数据库应用的重要接口标准,规定了数据库客户端基于SQL访问数据库服务的接口,得到数据库应用集成开发环境和数据库管理系统的广泛支持。测试结果表明,国产数据库产品的符合性均超过了90%,某些甚至超过了98%。可以看到,国产数据库的这一测试指标明显好于目前某些国际主流数据库产品。

国产数据库在标准符合性方面之所以能在一定程度上优于国际主流数据库产品,一方面是由于国际主流数据库产品开发时间较早,而某些国际标准形成时间较晚,国产数据库在产品研发中具有后发优势;另一方面也是由于我们对国产数据库管理系统提出了明确的符合性要求。

触发器和存储过程更加实用

虽然触发器和存储过程在SQL92中没有明确定义,但是在申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库中已经成为标准的一部分,同时国际主流数据库产品全部提供该功能。它们是保证数据模型完整性和提高数据库性能的重要技术之一。

2003年国产数据库管理系统评测结果表明,国产数据库管理系统提供了较为完善的触发器和存储过程机制。参测产品根据要求实现了8个“进、销、存”模块中典型的存储过程,包括基本存储过程(支持参数传递、局部变量定义)、支持流程控制的存储过程(包括条件、循环等控制语句)、支持复杂的存储过程(能建立临时表,并在存储过程结束后自动消除,能够利用游标进行循环控制)、支持存储过程的嵌套调用等。并且根据业务需要实现了语句级触发器和记录级触发器。

稳定性与性能显著提高

根据评测规则,评测过程中国产数据库一次安装配置后不得更换。在7周的时间内申请SQL 2000数据库、申请SQL Server 2000数据库经历了高强度的应用,在这期间三家参测国产数据库没有出现不可恢复性错误,表明其稳定性得到了较大提高。

同时还对它们进行了TPC-C测试。为了便于比较不同数据库管理系统的性能优劣,测试人员采用了统一的服务器,同时在Windows和Linux平台上进行测试。

在Windows平台上,参测国产数据库的tpmC值达到550(即平均每分钟处理550个订单),在2小时内共完成148426个事务,数据规模为47个仓库,物理存储规模接近5GB。在Linux平台上,某些参测数据库的tpmC值超过了490(即平均每分钟处理490个订单),在2小时内共完成132495个事务,数据规模为42个仓库,物理存储规模约4GB。




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