DBTechNet / M. Laiho sivu 1 DBTechNet DBTech VET Pikaopas DebianDB tietokantalaboratorion käyttöön Disclaimers This project has been funded with support from the European Commission. This publication [communication] reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein. Trademarks of products mentioned are trademarks of the product vendors. DBTechLab, jonka versiosta 6 käytetään myös nimitystä DebianDB, on ilmainen tietokantalaboratorio, joka rakentuu32-bittisestä Debian Linux pohjaisesta virtuaalikoneesta ja siihen asennetuista ilmaisista tietokantatuotteista ja on tarkoitettu luokkahuoneopetukseen ja myös opiskelijoiden sekä ammattilaisten itseopiskeluvälineeksi. Virtuaalikoneen aikaisempi versio kehitettiin Makedonian yliopistossa Thessalonikissa DBTechNet-verkostolle ja tätä on edelleen kehittänyt opinnäytetyön osana Taito Halonen Haaga-Heliassa. DBTechNet on kiitollinen Debian.org -järjestölle (http://www.debian.org/index.en.html) sen Linux-versioiden kehityksestä ja kaupallisten, työelämässä käytettävien tietokantaohjelmistojen tuottajille näiden ilmaisversioiden saatavuudesta opiskelukäyttöön. Tämän dokumentin tarkoitus on auttaa laboratorion asentamisessa ja sen tietokantatuotteiden käyttöönotossa, vaikka Linux-käyttöjärjestelmä ei olisikaan ennestään tuttu. Tietokantalaboratorion asennus DebianDB-laboratorio on saatavissa OVA-tiedostona, joka voidaan ladata seuraaville virtuaalikonealustoille VMware Player (http://www.vmware.com/products/player/ ) Oraclen VirtualBox (https://www.virtualbox.org/ ) Näiden asennustiedostot ja tarkemmat ohjeet ovat saatavina yllä listatuista osoitteista. Jatkossa tarkastelemme asennusta VirtualBox in osalta. VirtualBoxin asennusta tulee täydentää samasta osoitteesta ladattavalla Oracle VM VirtualBox Extension Pack -paketilla. DebianDB:n toimitus on saatavana osoitteesta http://www.dbtechnet.org/download/debiandbvm06.zip (4.9 GB) ja se sisältää seuraavat tiedostot ja englanninkieliset dokumentit DebianDBV06_n.ova (missä n on laboratorion versionumero) ReadMeFirst.doc installation documents
DBTechNet / M. Laiho sivu 2 OVA-tiedosto sisältää tietokantalaboratorion levyasennuksen (appliance image), joka voidaan ladata VMware- tai VirtualBox-ympäristöön. Debian Linuxin työpöytä-käyttöliittymänä on GNOME-ohjelmisto. Dokumentti Virtual Machine Image User s Guide selittää asennuksen yksityiskohdat, kuinka OVA-tiedosto ladataan VirtualBox-alustalle, kuinka käytettävä näppäimistö määritellään, mitkä tietokantatuotteet ja kehitysvälineet laboratorioon on asennettu. Laboratorioon on valmiiksi asennettu seuraavat tietokantaohjelmistot: DB2 Express-C, Oracle XE, MySQL/InnoDB, PostgreSQL ja Pyrrho. VirtualBox-ohjelmiston oma kieliasennus on vaihdettavissa valitsemalla seraavasti File -> Preferences -> Language ja painamalla oikean kielen kohdalla OK-painiketta. OVA-tiedoston lataus VirtualBoxiin aloitetaan valitsemalla File -> Import Appliance.. Tämä vie lomakkeelle Import Virtual Appliance, missä painetaan valitaan Open appliance.. Tämä puolestaan vie lomakkeelle Select an appliance to import, jolla etsitään ladattava OVA-tiedosto ja painetaan Open -painiketta, mikä palauttaa Import Virtual Appliance lomakkeen jolla nyt näkyy valitun OVA-tiedoston nimi. Painetaan
DBTechNet / M. Laiho sivu 3 Next -painiketta ja siirrytään Appliance settings lomakkeelle missä painetaan Import -painiketta ja odotetaan kunnes DebianDB:n versio ilmestyy VirtualBoxin appliances-listalle. Valitaan tämä ja käynnistetään tietokantalaboratorio painamalla VirtualBox Manager työpenkin työkalurivin Start - painiketta. Käyttäjät (Users) Laboratorioon määritellyt Linux-käyttäjäryhmät ja käyttäjät salasanoineen on selitetty dokumentissa Virtual Machine Image Administrators Guide. Koska laboratorion on tarkoitus tarjota helppo ympäristö tietokantatuotteiden käytön harjoitteluun, on useimpien käyttäjätunnusten salasanaksi nyt vaihdettu password. Salasanojen vaihto tarvittaessa vahvemmiksi on helppoa, kun laboratorion käyttö tulee tutuksi. Laboratorio käynnistyy oletuskäyttäjän student nimissä ilman salasanakyselyä. Student-käyttäjän salasanaa password tarvitaan silloin tällöin, esimerkiksi laboratorion aktivoimiseksi kun se on ollut jonkin aikaa käyttämättä ja sen ruutu on pimentynyt. Student-käyttäjä pääsee suoraan käyttämään joitakin laboratorion tietokantainstansseja, esimerkiksi MySQL ja Oracle instansseja, mutta ei kaikkia. Laboratorion pääkäyttäjä on root, jonka salasana on P4ssw0rd. Root-käyttäjäksi voi kirjautua vain Linuxin Terminal-ikkunassa komennolla su root. PostgreSQL-instanssia hallitsee postgres -käyttäjä, joksi voi kirjautua root-käyttäjänä komennolla su postgres. DB2-instanssin voi käynnistää db2inst1 - käyttäjä, joksi voidaan kirjautua valitsemalla ensin Applications -> System Tools -> New Login in a Window mikä käynnistää käyttäjävalinnan Xephyr ali-ikkunassa. Tästä valitaan käyttäjä db2inst1 ja kirjoitetaan salasana password, jolloin päästään toimimaan db2inst1-käyttäjänä ali-ikkunassa vaihtamatta pääikkunan student-käyttäjän istuntoa. Käynnistetään ali-ikkunassa Linux Terminal ja annetaan siinä komento db2start.
DBTechNet / M. Laiho sivu 4 Käyttäjä voi vaihtaa salasanansa Terminal-istunnossa Linux-komennolla passwd. Käyttäjien ryhmiä ja salasanoja voidaan hallita myös graafisella käyttöliittymällä valitsemalla aluksi System -> Administration -> Users and Groups -> User Settings Omaa salasanaa voi vaihtaa valitsemalla Change ja Password: Asked on login, ja täyttämällä tämän jälkeen lomakkeelle Change User Password nykyisen ja uuden salasanan. Muiden käyttäjien tietojen muuttamista varten ohjelmaa vaatii root-käyttäjän salasanan:
DBTechNet / M. Laiho sivu 5 Näppäimistön määrittely (Keyboard Layout) Select your country from the list And press [ Add ] Näppäimistön oletus on suomalainen näppäimistö. Yllä on kuvattu näppäimistön vaihto esimerkiksi United Kingdom näppäimistöksi.
DBTechNet / M. Laiho sivu 6 Tietojen vaihto host-koneen kanssa (Interchange with the Host) Host-koneella tarkoitetaan tietokonetta, johon tietokantalaboratorion virtuaalikone on asennettu. Tekstipaloja voidaan siirtää copy/paste tekniikalla aktivoiden Shared Clipboard tai siirrellen tiedostoja USB-muistien tai jaettujen hakemistojen kautta. Shared Clipboard Copy/paste tekniikkaa varten aktivoidaan Shared Clipboard valitsemalla Devices -> Shared Clipboard -> Bidirectional Tekstitiedostoja käsitellään Linuxin GNOME-ympäristössä gedit-ohjelmalla, jonka käyttö vastaa Windowsin Notepad-ohjelman käyttöä ja jolla voidaan siirrellä tietoja host-koneen vastaavien tekstinkäsittelyohjelmien kesken copy/paste-tekniikalla kuten seuraavat kuvat osoittavat:
DBTechNet / M. Laiho sivu 7 Jaetut USB-muistit (Shared USB Devices) Host-koneen USB-porttiin kytketty muistitikku tai levy voidaan ottaa virtuaalikoneen käyttöön, jos se ei ole host-koneen aktiivissa käytössä. Tämä tehdään oheisen kuvan mukaisesti seuraavilla valinnoilla Devices -> USB Devices -> <list of connected devices> mistä valitaan ao. USB-laite. Laite aktivoituu viiveellä ja tulee näkyviin GNOME-työpöydälle seuraavan kuvan mukaisesti Tekstitiedostojen siirrossa host-koneen suuntaan voi esiintyä rivinvaihto-ongelmia sillä Windows issa rivinvaihto tarvitsee aina merkkijonon CR LF (\r \n) kun taas Unix/Linux käyttää rivinvaihtoon vain LFmerkkiä (\n). Ongelma ratkaistaan siten, että Linuxista siirrettävä tekstitiedosto avataan gedit-ohjelmalla seuraavan esimerkin mukaisesti
DBTechNet / M. Laiho sivu 8 Ja talletetaan valitsemalla Fille -> Save as Ja Line Ending tyypiksi Windows. Tiedosto voidaan tallettaa suoraan USB-muistiin tai raahata se sinne paikallisesta hakemistosta.
DBTechNet / M. Laiho sivu 9 Kun USB-muisti vapautetaan virtuaalikoneelta Eject-valinnalla tai Devices-valikosta se ei välttämättä aktivoidu host-koneen käyttöön. Tällöin se on välillä irroitettava USB-portista ja kytkettävä uudelleen, minkä jälkeen se näkyy host-koneen laitteena ja siirretty tiedosto on käytettävissä host-koneella kuten esimerkkimme: Jaetut hakemistot (Shared Folders) 1) Ennen virtuaalikoneen käynnistystä valitaan kone VirtualBox Manager ohjelman listalta ja sen Settings. Settings lomakkeen listalta valitaan "Shared Folders" ja etsitään host-koneen hakemisto, joka on tarkoitus jakaa, esimerkissämme fshare
DBTechNet / M. Laiho sivu 10 2) Seuraavaksi käynnistetään itse virtuaalikone ja Terminal ikkunassa root-käyttäjän istunto 3) root-käyttäjänä luodaan /mnt-hakemistoon alihakemisto, esimerkiksi /mnt/sharemount 4) ja sallitaan hakemistoon kaikille kaikki oikeudet Linux-komennolla 'chmod 777 /mnt/sharemount' 5) Lopuksi mountataan hakemisto Linux-komennolla 'mount -t vboxsf -o uid=1000,gid=1000 fshare /mnt/sharemount' kytkien se host-koneen 'fshare' hakemistoon.
DBTechNet / M. Laiho sivu 11 6) Jos halutaan jakaa fshare hakemisto pysyvästi jaetuksi, lisätään /etc/fstab tiedostoon seuraava rivi: 'fshare /mnt/sharemount vboxsf uid=1000,gid=1000 0 0' Seuraavassa esimerkissä tämä tehdään ensin tiedoston kopioon cp fstab fstab_bak cp fstab fstab_edit gedit fstab_edit Ja lopuksi kopioidaan korjattu tiedosto fstab-tiedostoksi cp fstab_edit fstab 7) Jos sharemount-hakemiston halutaan näkyvän GNOME n desktopilla, annetaan lisäksi Linux-komento ln -s /mnt/sharemount $HOME/Desktop/sharemount
DBTechNet / M. Laiho sivu 12 Tietokantaohjelmistojen käyttö (Accessing the DBMS Products) DebianDB virtuaalilaboratoriossa on käytettävissä seuraavat ilmaiset tietokantatuotteet: DB2 Express-C 9.7, Oracle 10g XE, MySQL 5.6, PostgreSQL 8.2 (9.3) ja Pyrrho 5.1 DBMS. Vaikka useimmille tietokantatuotteille on saatavana graafiset käyttöliittymät, tässä dokumentissa rajoitumme esittelemään perinteiset merkkipohjaiset client-ohjelmat, jotka riittävät transaktioharjoituksiin. DB2 Express-C 9.7 DB2-instanssiin on jo luotu valmiiksi IBM:n perinteinen SAMPLE-tietokanta, joka on luotu db2inst1 käyttäjän nimissä (käyttäjän salasana on siis password ). Instanssi ei ole käynnissä jatkuvasti, vaan se on ensin käynnistettävä db2inst1-käyttäjän nimissä valiten seuraavasti Applications -> System Tools -> New Login in a Window valitaan listalta db2inst1 käyttäjä ja kirjoitetaan tämän salasana. Käyttäjälle db2inst1 avautuu Xephyrikkunaan minityöpöytä, jossa käyttäjä avaa Terminal-ikkunan ja käynnistää siinä db2-instanssin komennollla db2start
DBTechNet / M. Laiho sivu 13 Tämän jälkeen voidaan siirtyä takaisin student-käyttäjän näkymään ja käynnistää db2:n merkkipohjainen client-ohjelma CLP (Command Line Processor) seuraavasti Komentorivin optiolla +c ohjelma toimii transaktionaalisessa moodissa, muuten autocommit-moodissa.
DBTechNet / M. Laiho sivu 14 Oletuksena kaikki komennot annetaan yhdellä rivillä ilman komennon lopetussmerkkiä, mutta komentorivin optiolla -tc; komennot voidaan jakaa useammalle riville ja ne päätetään puolipisteeseen (;) kuten on totuttu muissa SQL-järjestelmissä. CLP:n lisäksi versiossa 9.7 on käytettävissä hallintaohjelmisto Control Center ja client-ohjelma Command Editor, mutta seuraavissa versioissa nämä on korvattu Eclipse-pohjaisella Data Studio ohjelmalla, josta meillä on nyt käytössä versio 2.2.1. Oracle XE 10.2 Myöskään Orcale-instanssi ei ole käynnissä jatkuvasti, vaan se on käynnistettävä seuraavan kuvan mukaisesti Start Database -valinnalla, minkä jälkeen odotetaan instanssin käynnistymistä noin minuutin. Oracle-instanssi on luotu student-käyttäjän nimissä, joten student-käyttäjä voi käynnistää Oraclen perinteisen client-ohjelman sqlplus (Sql*Plus) ja määrittää sillä uusia käyttäjiä tietokantaan, esimerkiksi tyypillinen testikäyttäjä Scott seuraavasti määrittäen tälle salasanan tiger ja myöntäen connectoikeuden (roolin) ja luvat luoda omia tietokantarakenteita SCOTT-schemaan:verran.
DBTechNet / M. Laiho sivu 15 Tämän jälkeen voidaan käynnistää sqlplus-istuntoja esimerkiksi käyttäjän scott nimissä Terminal-ikkunoissa tai käyttäen seuraavaa Application Express -järjestelmällä luotua selain-pohjaista käyttöliittymää taikka Java-pohjaista SQLDeveloper-ohjelmaa.
DBTechNet / M. Laiho sivu 16 MySQL 5.6 MySQL instanssia ei tarvitse käynnistää erikseen ja student-käyttäjälle on asennettu valmiiksi tietokanta testdb. On tärkeää muistaa, että MySQL:n tietokanta- ja taulunimet Linux-alustalla ovat case-sensitiivisiä eli isot j a pienet kirjaimet ovat eri merkkejä. PostgreSQL 8.2 (9.3) PostgreSQL-instanssi on jatkuvasti käynnissä ja sitä hallitsee Postgres-käyttäjä, joka voi luoda instanssiin tietokantoja ja myöntää oikeuksia muille käyttäjille seuraavan esimerkin mukaisesti: student@debiandb:~$ su root Password: root@debiandb:/home/student# su postgres postgres@debiandb:/home/student$ psql
DBTechNet / M. Laiho sivu 17 psql (8.4.9) Type "help" for help. postgres=# CREATE USER student WITH login; CREATE ROLE postgres=# ALTER USER student WITH PASSWORD 'Student1'; ALTER ROLE postgres=# CREATE DATABASE testdb; CREATE DATABASE postgres=# GRANT CONNECT ON DATABASE testdb TO student; GRANT postgres=# GRANT CREATE ON DATABASE testdb TO student; GRANT postgres=# \q postgres@debiandb:/home/student$ exit exit root@debiandb:/home/student# exit exit There are stopped jobs. root@debiandb:/home/student# root@debiandb:/home/student# exit exit student@debiandb:~$ Tämän jälkeen student-käyttäjä voi aloittaa PostgreSQL:n client-ohjelmalla psql istunnon seuraavasti: psql testdb BEGIN WORK; CREATE TABLE T1 (id INT, c VARCHAR(10)) ; INSERT INTO T1 (id, c) VALUES (1, 'foo1-1'); COMMIT; \q Pyrrho DBMS 5.1 Pyrrho on Dr. Malcolm Crowen (University of the West of Scotland, UWS) kehittämä SQL:2011 standardia noudattava kokeellinen tietokantajärjestelmä. Pyrrho on ohjelmoitu.net-arkkitehtuurin C#-kielellä ja mielenkiintoista on että se toimii Linuxissa.NET:in Mono-porttauksen päällä. Pyrrho on myös laboratoriomme ainoa aitoa optimistista samanaikaisuuspalvelua toteuttava järjestelmä. Järjestelmän dokumentaatio ja uusimmat versiot löytyvät osoitteesta http://pyrrhodb.uws.ac.uk/index.htm. Seuraava esimerkki auttaa pääsemään alkuun Monon ja Pyrrhon käytössä: # testing mono (~.NET implementation on Linux) in Debian student@debiandb:~$ gedit hello.cs
DBTechNet / M. Laiho sivu 18 student@debiandb:~$ gmcs hello.cs student@debiandb:~$ mono hello.exe Hello Mono World # testing Pyrrho # Start the server in a terminal window: #Start a client in another terminal window cd $HOME/Pyrrho./client.sh USE testdb BEGIN TRANSACTION CREATE TABLE T1 (id INT, c CHAR) INSERT INTO T1 (id, c) VALUES (1, 'foo-1') COMMIT QUIT Huom: Pyrrhon komennot kirjoitetaan yleensä yhdelle riville. Komentoa ei tarvitse päättää puolipisteellä. Jos komento halutaan kirjoittaa useammalle riville, se suljetaan hakasulkeisiin seuraavasti: [CREATE TABLE T1 ( id INT, c CHAR) ]
DBTechNet / M. Laiho sivu 19 Debian järjestelmän päivitykset Debian 6 järjestelmän päivitystä varten tarvitaan Internet-yhteys. Päivitys aloitetaan valitsemalla System -> Administration -> Update Manager Password-kenttään kirjoitetaan root-käyttäjän salasana Seuraavaksi avautuu Update Manager lomake, jolla voit valita ne päivitykset, jotka haluat asentaa
DBTechNet / M. Laiho sivu 20 Paina lopuksi Install Updates painiketta, jolloin päivitysten lataus ja asennus alkaa Debian.org websivustolta Kun asennus on valmis, kuittaa asennus Close -painikkeella. Asennetut DBMS-tuotteet päivitetään erikseen. Olemme tehneet muiden ilmaisohjelmistojen asennuksia rajoitetusta pitääksemme virtuaalikoneen OVA-tiedoston kohtuullisen kokoisena (noin 4-5 GB).
DBTechNet / M. Laiho sivu 21 Virtuaalikoneen sulkeminen Käynnissä mahdollisesti oleva Oracle tai DB2 instanssi on hyvä tapa pysäyttää ensin hallitusti. Virtuaalikone voidaan sulkea Linux-komennoilla, mutta helpointa on käyttää GNOME:n graafista käyttöliittymää ohjaten sulkeminen seuraavasti: System -> Shut Down -> Shut Down Jos käynnissä on vielä joitakin käyttäjäistuntoja, järjestelmä pyytää root-käyttäjän salasanaa järjestelmän sulkemista varten.