簡析數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)
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1計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫概述
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫具有多種多樣的形式，總的來說可以分為以下幾種。一是層次型數(shù)據(jù)庫。層次型數(shù)據(jù)庫呈樹狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間為父子關(guān)系，每一個(gè)父節(jié)點(diǎn)下有很多的子節(jié)點(diǎn)，但每個(gè)子節(jié)點(diǎn)都有且僅有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。層次型數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)較為簡單對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門描述自然、直觀，容易理解，操作方便快捷，通過樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即可完成操作。二是網(wǎng)狀型數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)狀型數(shù)據(jù)庫與層次型數(shù)據(jù)庫在結(jié)構(gòu)上最大的區(qū)別是每個(gè)子節(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的父節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)狀型數(shù)據(jù)庫允許兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有多中聯(lián)系，使得各子節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系較為緊密。其優(yōu)點(diǎn)是可以更為直接的描述現(xiàn)實(shí)世界，具有良好的性能，存取效率較高。然而，由于網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)路徑較多，對(duì)數(shù)據(jù)的增加或刪除處理較為麻煩，此外，網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尤其是隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)還會(huì)變的越來越復(fù)雜。三是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上一種多對(duì)多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，關(guān)系模型概念單一，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰、簡單，用戶易與掌握。關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明，具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性。然而其查詢效率往往比非關(guān)系數(shù)據(jù)模型低，必須優(yōu)化用戶的查詢請(qǐng)求以提高其性能。
2計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理的內(nèi)容
數(shù)據(jù)庫的管理是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保障，它主要包含數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)以及數(shù)據(jù)庫的完整性、安全性控制等方面。
2.1轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)
數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)通俗來講就是對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和恢復(fù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立運(yùn)行之后，數(shù)據(jù)庫管理員要按照各應(yīng)用的不同要求制定合理轉(zhuǎn)儲(chǔ)計(jì)劃，定期對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。故障發(fā)生后，才可利用備份的數(shù)據(jù)快速進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)，將故障對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的損害降到最低。
2.2監(jiān)督、分析和改進(jìn)
數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須不斷地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改。管理員在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的整個(gè)過程中需要時(shí)刻監(jiān)督數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行狀態(tài)，采集并分析數(shù)據(jù)，并設(shè)法改進(jìn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。若數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出現(xiàn)問題，管理員需及時(shí)采取相應(yīng)措施使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)恢復(fù)正常。
3計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存在的問題
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)隨時(shí)都有可能被非法用戶越權(quán)存取、惡意更改甚至破壞，同時(shí)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，還會(huì)受到許多其他不安全因素的威脅。這些問題歸結(jié)為以下三點(diǎn)。
3.1數(shù)據(jù)庫自身方面
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了十多年的發(fā)展，整個(gè)系統(tǒng)也隨著時(shí)間的推移而日趨成熟，其強(qiáng)大的功能和豐富的資料給人們帶來了極大的便利。然而，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)可共享的特點(diǎn)必然給數(shù)據(jù)庫帶來各種安全問題，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提出了更高的要求，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨問題和挑戰(zhàn)也相應(yīng)增多。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展給人們帶來了先進(jìn)技術(shù)，無疑給人們帶來了極大的好處，然而先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用更容易危害的網(wǎng)絡(luò)的安全，目前的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還很難抵御一些網(wǎng)絡(luò)安全方面的入侵。在這種情況下，不法分子利用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行破壞就變的比較簡單。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展難以抵擋高速發(fā)展的新技術(shù)對(duì)其產(chǎn)生的安全威脅。
3.2操作系統(tǒng)方面
計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要風(fēng)險(xiǎn)源之一，操作系統(tǒng)方面的問題主要有以下四個(gè)方面。第一、計(jì)算機(jī)病毒。計(jì)算機(jī)病毒是可執(zhí)行、可存儲(chǔ)、可隱藏在數(shù)據(jù)文件或可執(zhí)行程序中而不被人發(fā)現(xiàn)，經(jīng)觸發(fā)后可執(zhí)行一些程序來控制部分或全部系統(tǒng)，有潛伏性、傳染性、破壞性和可觸發(fā)性等特點(diǎn)。在操作系統(tǒng)中，很可能由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致病毒入侵，病毒被觸發(fā)后可能會(huì)降低計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作效率，也有可能損壞系統(tǒng)或程序文件甚至刪除文件而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，最嚴(yán)重的是它有可能破壞計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件而造成各種難以想象的后果。第二、電腦黑客。黑客就是那些檢查系統(tǒng)完整性和安全性的人，他們常常會(huì)去尋找網(wǎng)絡(luò)或者系統(tǒng)中的一些漏洞，利用這些漏洞來獲取信息、對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行攻擊。在每一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器操作系統(tǒng)中都不可避免的留有一個(gè)后門，它是伴隨著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特征參數(shù)而設(shè)置的。這個(gè)后門就成了電腦黑客攻擊數(shù)據(jù)庫的入口，他們通過這個(gè)后門對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行非法訪問，竊取數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)和信息，嚴(yán)重?fù)p害了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全。第三、用戶操作不當(dāng)。在用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用過程中的不正當(dāng)?shù)牟僮?，也?huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全造成影響。此外，如果用戶的口令和密碼設(shè)置過于簡單，不法分子很容易通過破譯用戶口令對(duì)數(shù)據(jù)庫開始攻擊。第四、軟件方面的問題。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的漏洞往往會(huì)成為黑客或者不法分子攻擊的突破口，給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全帶來威脅。因此，使用過程中要及時(shí)修復(fù)系統(tǒng)漏洞。3.3管理方面人是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用者和管理者。在使用與管理數(shù)據(jù)庫的過程中，如果用戶安全意識(shí)薄弱，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全問題沒有足夠的重視，或者是管理者不重視安全管理措施的實(shí)施，必然會(huì)使得數(shù)據(jù)庫的安全性面臨很大的威脅，對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全造成影響。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存儲(chǔ)有大量數(shù)據(jù)，有很多甚至是機(jī)密文件，如果由于管理方面的粗心而導(dǎo)致機(jī)密信息被非法竊取，那么會(huì)給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，給企業(yè)甚至國家?guī)聿豢晒懒康膿p失。調(diào)查顯示，有許多的管理者安全意識(shí)不強(qiáng)，沒有認(rèn)真負(fù)責(zé)的落實(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理工作，這種行為給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶來了極大的安全隱患。
4計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)分析
由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存在上述的問題和維護(hù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全、正常運(yùn)行的重要性，不斷改進(jìn)和完善數(shù)據(jù)庫的管理技術(shù)以維護(hù)其安全顯得尤為重要。
4.1存取管理技術(shù)
存取管理技術(shù)主要包括兩個(gè)部分。第一、訪問控制技術(shù)。訪問控制是系統(tǒng)通過用戶身份及其所屬的預(yù)先定義的策略組來限制用戶使用數(shù)據(jù)庫資源的一些權(quán)利和范圍，比如限制用戶對(duì)文件、目錄、服務(wù)器等資源的訪問。訪問控制技術(shù)可以防止非法用戶侵入或者訪問受保護(hù)的資源，以及防止合法用戶訪問非授權(quán)的資源。訪問控制模型中規(guī)定了主體對(duì)客體的訪問限制，在身份識(shí)別的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知的用戶身份信息，對(duì)提出的資源訪問請(qǐng)求加以控制。其中，客體是指資源，包括文件、設(shè)備、信號(hào)量等；主體是指對(duì)客體訪問的活動(dòng)資源，是訪問的發(fā)起者，通常是指用戶、程序或進(jìn)程。訪問控制策略包括入網(wǎng)訪問控制、權(quán)限控制、目錄級(jí)安全控制、屬性安全控制、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器安全控制、網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)和鎖定控制、網(wǎng)絡(luò)端口和節(jié)點(diǎn)的安全控制、防火墻控制等。第二、用戶認(rèn)證技術(shù)。在數(shù)字世界中，一切信息包括用戶的身份信息都是用一組特定的數(shù)據(jù)來表示的，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別用戶的數(shù)字身份，所以對(duì)用戶的授權(quán)也是振動(dòng)用戶數(shù)字身份的授權(quán)。用戶認(rèn)證技術(shù)通過對(duì)用戶口令、令牌或生物特征等的認(rèn)證來對(duì)用戶的身份進(jìn)行識(shí)別和鑒定，從而阻止未授權(quán)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問和合法用戶對(duì)數(shù)據(jù)的越權(quán)訪問。
4.2加密技術(shù)
為了提高數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性能，加密數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的重要數(shù)據(jù)是保證數(shù)據(jù)安全的重要手段之一。存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一些如虛擬財(cái)產(chǎn)、金融數(shù)據(jù)、商業(yè)秘密等非常重要的數(shù)據(jù)就可以通過加密手段進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，以免被竊取數(shù)據(jù)，危險(xiǎn)數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)加密技術(shù)的使用，很大程度上能提高數(shù)據(jù)的安全性，阻止被一些未授權(quán)用戶非法訪問。對(duì)數(shù)據(jù)庫中重要的文件、資料、信息、數(shù)據(jù)等進(jìn)行加密，只有擁有密碼的人才能訪問這些數(shù)據(jù)，就相當(dāng)于給其增加了保護(hù)裝置，未經(jīng)授權(quán)的人員是無法訪問這些經(jīng)過加密了的信息的，即使某一些人想通過非法手段竊取這些經(jīng)過加密了的信息也是幾乎不可能的。即使是在某些人企圖竊取這些信息而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫整體遭到破壞的情況下，也不會(huì)泄露經(jīng)過加密的這些信息，而當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)成功后，加密信息也會(huì)在此過程中同時(shí)得到恢復(fù)，因此，不會(huì)引起加密信息的泄露，由此看來，加密技術(shù)是保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全的一中行之有效的方式。
4.3數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)
為了防止數(shù)據(jù)被破壞、和數(shù)據(jù)的丟失，也即數(shù)據(jù)安全性的保障問題，數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)想得非常重要。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)之上，常常受到很多因素的制約與影響，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，機(jī)器本身故障、軟件故障、系統(tǒng)故障等都是在所難免的，而這些故障常常會(huì)引起數(shù)據(jù)的損壞與丟失，如果預(yù)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了備份操作，那么故障后損壞、丟失數(shù)據(jù)的還原就變得非常容易了。目前較為常見的數(shù)據(jù)庫備份手段有動(dòng)態(tài)、靜態(tài)、邏輯備份三種方式，數(shù)據(jù)恢復(fù)有數(shù)據(jù)庫備份、磁盤鏡像、在線日志等技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境來進(jìn)行選擇。
5總結(jié)
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)從誕生到現(xiàn)在發(fā)展都極為迅速，給人們的生活、學(xué)習(xí)和工作都帶來了極大的好處，然而，新技術(shù)給人們帶來方便的同時(shí)，其安全問題也日益凸顯，這也是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要解決的頭號(hào)問題。技術(shù)人員在發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的同時(shí)也要注重管理系統(tǒng)的構(gòu)建，不斷完善和改進(jìn)管理技術(shù)，管理員應(yīng)該增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理的認(rèn)識(shí)，將數(shù)據(jù)庫的安全管理落到實(shí)處。
作者：牛愛民 單位：山東英才學(xué)院