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數據庫系統范文1
關鍵詞:數據庫 安全性
目前,隨著隨著計算機及網絡技術的發展和廣發應用,數據庫已在各行各業得到了廣泛的應用。數據庫存儲著企業大量的至關重要的信息資源,所以隨之而來的數據庫的安全性也逐漸成為研究的熱點。
一、數據庫系統安全控制
數據庫系統在實際應用中面臨著各方面的風險,如火、電、人為因素等等,這些最終都會引起各類安全問題。數據庫系統安全性主要包括了以下幾個方面;
(1)物理位置:存放計算機系統的地方應該保護,防止入侵者進行破壞。
(2)人員:數據庫用戶賬號以及用戶對數據庫的訪問權限需謹慎,防止用戶把數據庫的訪問權利交給其他人使用。其次就是用戶的安全意識,用戶對信息安全的重視程度以及相關的安全防范措施。
(3)操作系統:操作系統本身的漏洞,對操作系統相關的安全配置以及病毒的威脅這三個方面,影響到數據庫的安全性。因此操作系統和硬件設備的安全是數據庫安全的保證。
(4)網絡:幾乎所有的數據庫系統都會允許用戶通過終端或網絡進行遠程訪問,所以網絡的安全性也是數據庫安全的一個重要屏障,目前網絡系統面臨的主要威脅有網絡欺騙、木馬程序、病毒和入侵等。
(5)數據庫管理系統:不同的用戶在系統中具有對不同數據的不同的訪問權限,數據庫系統應保證這些權限不發生沖突;可以通過視圖的方法對信息進行隔離,防止用戶對基本表的操作;定期對數據庫進行備份操作,防止系統問題導致的數據丟失。
(6)人為因素:用戶使用簡單的口令,而使允許訪問敏感數據的用戶進行了誤操作。
二、數據庫系統安全技術
數據庫存在著諸多安全因素,不同的DBMS提供著不同的數據庫安全手段,以下將提出幾種常用的DBMS安全防范技術。
1、自主訪問控制技術(DAC)
一個數據庫通常包含大量的數據信息和幾組用戶。如果允許所有的用戶無限制去訪問數據庫中的所有數據,這樣就會存在很大的安全風險,因此需要提供一種機制來控制數據的訪問權限。自主訪問控制就是對用戶訪問數據庫的權限加以限制的機制。按照用戶訪問數據庫權限的不同將數據庫用戶分為三種:(1)具有CONNECT特權用戶,這類用戶可以對數據庫中的數據進行查詢、更新、創建視圖。(2)具有RESOURCE特權的用戶,這類用戶除以上特權外還可以表、索引、修改表結構,可以把自己創建的數據對象的訪問權授予其他用戶或將其權限再收回,而且可以對自己創建的數據對象進行跟蹤審查。(3)具有DBA特權的用戶,這類用戶擁有對數據庫操作的最大權利,可以對數據庫進行任何操作,因而也對數據庫負有最大的責任。
2、跟蹤審計技術
跟蹤審計技術是一種監視措施,記錄用戶對數據庫的所有操作。一旦發現用戶進行了不當操作,系統就會自動報警,或根據數據進行事后的分析和調查。跟蹤審計是一種及時有效的防范措施,但是通常會占用大量的時間和空間,所以DBA可以根據應用對安全性的要求,打開或關閉審計功能。很多數據庫系統提供了內置機制,可以建立審計跟蹤。
3、數據加密技術
數據加密技術是一種可以實現數據存儲的安全保護和防止數據在傳輸過程中被竊聽的技術。數據庫系統,擔負著存儲和管理數據和信息的任務。每個信息系統都要保證其保密性和安全性。對數據庫系統中重要信息加密,只有在執行了相應的解密算法后,用戶才能正確進入數據庫中,從而很大程度上提高了關鍵數據的安全性。為防止密碼被破解,采用先進的加密技術就顯得尤為重要了。目前流行的加密模式是公鑰加密。在對數據庫文件加密或是對數據庫字段說明部分加密時一定要把它們作為一個整體加密。
4、數據庫備份與恢復技術
數據庫的備份與恢復是數據庫系統安全的另一個重要保證。為了最大限度的減少軟硬件故障導致數據信息的丟失,應及早做好數據庫的備份,而當系統發生故障時,及時恢復到原來的狀態。備份時影響數據安全的因素很多,其中有物理方面、密碼保管、備份軟件、備份權限設置和數據的恢復等操作。為了提高備份的安全性應采取一定的措施。
5、鑒定技術
鑒別用戶身份是數據庫系統的最外層的安全保護措施。目前常用的鑒別用戶身份的方法有:
(1)詢問-應答系統
通過數據庫系統和被鑒別者的對話,問題答對了,就核實了用戶的身份。
(2)只有用戶具有的物品鑒別
通過數據庫系統安裝磁性卡片來鑒別用戶身份。
(3)用戶個人特征鑒別
通過指紋、聲音、簽名等用戶個人特征來鑒別用戶的真偽。
(4)數字簽名
通過采用非對稱密鑰加密算法,保證發送信息的完整性、不可否認性和身份認證。
(5)口令認證技術
口令認證方式是鑒別數據庫系統用戶身份最基本的方式。是通過對用戶賬號和密碼進行嚴格的管理機制來保證數據庫系統安全性。
三、總結
數據庫已成為人們日常生活和工作中不可缺少的重要組成部分,因此數據庫的安全問題也是人們備受關注的一個問題。數據庫系統的安全涉及到了企業各個層次協調工作,因此對數據庫系統的安全有了更高的要求。數據庫系統的安全與操作系統的安全、網絡的安全以及數據庫管理系統的安全息息相關,因此必須根據具體的應用環境對必要的安全需要進行分析,采取相關的安全措施,以保證數據庫系統的安全。
參考文獻:
[1]田婕.談數據庫安全性策略[J].計算機安全,2003(6)
[2]姚志強.子密鑰數據庫安全加密算法研究[J].中國安全科學學報,20071)
數據庫系統范文2
關鍵詞:高校本科;考試方式;改革;數據庫
課程考試是高校本科教育工作中的重要環節,是評價學生、檢驗學習效果、促進創新人才培養的主要手段。而考試方式又是考試技術環節中的重要問題。面對當前本科生的學習狀態、考場上的紀律情況、畢業生的就業及工作狀況,作為本科教師不得不深思:我們的考試方式是否能提高學生的學習興趣?是否能促進適合知識經濟時代創新人才的培養?科學合理的考試方式能夠引導學生并及時糾正學習方向上的偏差,從根本上調動學生的學習積極性和創造性。如果考試方式不當,一方面會助長高校教育中的某些不良風氣,另一方面會挫傷學生的積極性和自尊心,阻礙創新能力的培養。
一、現行高校本科課程考試方式存在的主要問題
目前高校本科大多數課程的考試方式采取課程結束后的一次性閉卷形式。盡管各種開卷、論文、實際操作、大型作業等考試方式越來越多,但所占比例仍不夠大,且多限于選修性質的課程。閉卷考試考題比較單一,客觀題較多,而論述、分析等主觀題較少,理論性知識多,導致學生死記硬背應付考試,難以對學生的分析能力、操作能力、創新思維等進行培養和評價。具體體現在以下幾個方面。
(一)考試目的存在誤區
考試是高校檢查效果、評價教學質量、評定學生成績和反饋教學信息的重要手段之一。然而大多數教師認為學生學完了自己所教的課程,應該給個結論,因而考試僅僅是為了給學生學了某門課程下個結論而已;對于學生來說,考試就是為了得到較高的分數,取得學分,獲得獎、助學金、優先入黨、謀取文憑與學位。因此沒能對課程進行全面分析,尤其缺乏對學生知識掌握情況,能力形成情況的了解。教師則是在改完試卷得出分數,即認為課程結束,教學任務完成,很少有人對考試結果進行認真分析、做出評鑒,并及時反饋給學生。學生則是為了考試而學習,每天“讀死書”。這種墨守成規、不善思考、滿足書本、不敢質疑的學習態度與方式,與時代所倡導的創新精神是相背離的。
(二)考試方式單一
目前我國大部分高校本科都存在著考試方式比較單一,主要表現在現行考試習慣于一次性閉卷考試,很少能充分利用多種考試手段。嚴重存在著閉卷多,開卷少;筆試多、口試、答辯方式少,理論考試多,技能、操作、實踐能力考查少;一次考試定論多,數次考試及綜合評價少。此考試的弊端在于偶然性大,不能客觀、全面的反映學生的真實水平,不僅對教學起不到應有的積極作用,相反會阻礙學生創造力和個性的發展。然而高校教育培養的是復合型、實踐性的高級人才,除了要求學生掌握必備的理論知識外,更側重于學生動手能力、創新能力的培養。
(三)考試內容重知識輕能力
在很多課程的試題中,考試內容基本上是教科書上有的、教師講過的,且要求學生按標準答案做題,很少有自由發揮的機會??荚嚽皩W生要求教師劃重點、劃考試范圍已經是司空見慣的事。試卷上很少有要求學生運用綜合知識解決實際問題的試題,忽視了對學生各種能力的培養。重記憶輕創新,也就是說學生把學習的重點放在死記硬背上,缺乏學習的主動性和創造性。逐漸形成了“接受-復制性思維”,遏制了“創造-發散性思維”。
(四)重考試結果
現在的考試在很多時候都是“一錘定音”,只根據學生的期末成績便對其進行評價。這是極不利于學生成長的,在一定程度上也會增加學生的惰性和一部分學生的心理不平衡。
(五)考試分析反饋不夠
期末考試面臨寒暑假,多數教師把試卷改出來登錄了成績就算了事,有的教師即使做了試卷分析,也只是按規定統計及格率,排分數段等膚淺應付。真正使教研組的老師能認真坐下來,組織分析研究試卷,確定考試的難易度、靈活度、開放度、學生的掌握度以及對知識的延伸度等很少。這樣,考試對教學的反饋促進功能就發揮不出來。
二、其他先進國家大學考試方式的借鑒
在國外,大學考試的形式至少在二十多種以上,如無人監考考試、論文、開卷考試、階段測試、試驗和實地考察、答辯、專題討論、口頭演示、同學評價、圖片演示、設計、制圖或模型、個人研究項目、小組研究項目、自評、以計算機為基礎的評價、資料分析、書評、圖書館運用評估項目、課堂表現、作文、實習和社會實踐筆記或日記、口試以及閉卷口試等。
美國大學的課程很少統考,多是由專業教師根據既定的教學進程和要求,自行組織考核??己朔绞匠尸F多樣化,尤其注重對學生的能力培養。澳洲大學的學生考核模式可以概括為“以平時成績為主,考試成績為輔”。這樣的考評模式既鼓勵學生平時努力,撰寫文章,互相交流,積極參與課上討論等良好的學習、研究習慣,又避免了抱佛腳、死記硬背等不良學習習慣,值得借鑒。
三、數據庫系統概論課程改革實踐
數據庫系統是一門綜合性、實踐性很強的信息基礎設施的核心技術和重要基礎課程,它作為IT類相關專業的主干技術基礎課程之一,對培養學生科學的思維方法和開發方法,對后續課程的學習、完成畢業設計和今后從事實際工作等方面起著十分重要的作用。
如何教授該門課程才可以取得較好的效果;如何能讓學生從這門課程中感受到樂趣,激發他們的興趣,最終能發掘出學生的潛能和創新精神,體現他們創造性的思維和才能。我們經過長時間反復思考在對該課程考試方式方面做了一些新的嘗試。
(一)靈活多樣的考試方式和評價方法
任何一種單一的考試方法,只能滿足某一方面目的的需求。要想通過考試達到測量、評價學生的學習狀況和綜合素質,單一的考試方式肯定是欠科學的。
在對計算機、信息管理類專業學生所授“數據庫系統”課程的教學過程中,我們采取了相對靈活多樣的考試方式和評價方法。首先把該課程分為理論教學、實驗教學和課程設計三個環節來進行,每個環節上都有不同的考試方式和評價辦法。理論教學中的采用筆試考試和課外讀書報告方式(通過數據庫專題網站進行數據庫新技術學習筆記);實驗教學中的實驗操作演示(含口試)及實驗報告考試方式;課程設計中的論文和答辯考試方式等。
相應的評價方法分為五個部分,即作業(含讀書筆記)、出勤(含課堂問答)、實驗成績、課程設計答辯、期末筆試成績。
考試方式的選擇應本著具體問題具體分析的原則,即根據不同學科的區別,根據具體考試內容的性質特點和目的要求,選擇考試方式,以對學生進行立體式的、多方位、多層面的測查,盡可能全面地獲得有關學生素質水平的信息。
(二)過程考試與集中考試相結合,增加平時成績在總成績中的比重
數據庫系統概論課程中的基本技能的考核通過實驗環節采用多次過程化考試方式。該門課程的實驗環境采用是:Access+SQLServer,編程語言不限(VB、JAVA、.NET等)。每次實驗進行單元能力測試,包括基礎模塊測試和應用模塊的測試?;A模塊測試主要考核工具的使用,進行數據庫建立、查詢及應用等,如Access的使用;應用模塊測試主要考核使用SQL命令進行數據庫建立、查詢及應用(SQLServer)。每次考核若干個技能點,不但要看結果,還要看速度。最后是期末的集中考試方式。
學生在學習過程中的每次過程化考核成績累加起來,算作學生的平時成績(包括讀書筆記、出勤、每次實驗成績),學生最后成績的得出,按照平時成績50%,期末集中考試成績50%計算。隨著考試條件和手段的進一步改善,可加大平時成績在總成績中的比重。
這種考試方式強調考試過程化,它把考試作為教學過程的重要組成部分,將考試貫穿于整個教學過程中,就像企業對其產品質量進行全過程監控一樣,能夠促進學生在平時下功夫,把精力用在對課程內容的掌握上;有利于及時診斷出教與學兩個方面存在的問題,以便及時采取措施,調整教與學的努力方向,順利實現教學目標。
(三)基本技能考試和綜合技能的考試相結合
教師在教學過程中一定要注重學生的綜合素質培養、知識的綜合運用,手段上采用案例教學,同時要注重實踐。
前面提到基本技能的考試是通過課程實驗進行的,而數據庫系統的綜合技能的訓練是通過課程設計進行。在開課時就給學生布置一些課程設計題目,要求一個學期下來學生能夠獨立完成一個應用系統。最后采用答辯和論文報告的考試方式進行考核。學生需要經過認真的選題,查閱大量的資料,進行一番精心設計,在調查、設計、編寫程序、測試等基礎上才能完成。
課程設計是對學生的一種綜合訓練,這種綜合訓練和考核既包括了對課程內容的理解和吸收,也包括對課程所學知識的綜合運用,還包括一些和課程相關知識的了解、掌握和應用。對提高學生的綜合素質、培養學生的創新意識與實踐能力具有特殊的作用。實踐證明課程設計也是學生非常喜歡的一種方式,對學生的就業非常有利。
(四)個體考試與小組考試相結合
數據庫基本技能考試與期末集中考試采用的是個體考試方式,而課程設計的綜合性考試則采用小組考試方式。教師只對小組評分,小組長將教師的評分進行分配。
由于課程設計采取分組方式,每個小組同一個題目,不同小組的題目不同。因此考試方式是分組答辯方式,每個學生既是答辯人,又是評委。答辯人一邊在計算機上演示,一邊講解自己設計的軟件的功能,還要講解增加在軟件設計中的“得意之作”以及今后有待改進之處。其他同學再幫他指出設計中的不足,對于答辯人在軟件設計中的閃光點,同學們紛紛取經。每組答辯完畢,由學生和教師共同評選出優秀軟件。通過答辯,又給同學們提供了一次互動學習、互相交流的機會。
通過對數據庫課程的考試改革,我們深深體會到:學生們對該課程的學習興趣濃厚了,學習熱情大大提高了,而且在沒有降低考試要求的情況下全部通過了考試,并且優良的比例也有較大的提高。
積極改革高校本科課程考試方式和評價體系,探索平時考核與期末考試相結合、教師考核與學生相互及自我評價相結合,引導學生積極思維,“考”以致“思”,“考”以“創新”,建立靈活多樣的課程考試方式和考核評價體系,真正把考試變成學生能力培養的一個重要環節。
參考文獻:
1、張運舟.對高校考試改革的一點思考[J].河套大學學報,2006(1).
2、趙芳枝.以大學考試改革促進創新人才培養[J].北京理工大學學報,2007(S1).
數據庫系統范文3
關鍵詞:Oracle;數據庫;系統;安全;技術
中圖分類號:TP311.138
數據庫系統的建設和安全已經隨著數據庫的發展而得到國家的重視。數據庫應用到社會各個領域中,受到國家政府機關、企事業單位、軍隊等部門的重點關注。數據庫系統不僅與人們的生活息息相關,甚至深入到商業協作的領域。Oracle數據庫是全世界最為應用廣泛的數據庫管理系統,它是一個完備關系的產品。
1 數據庫系統的安全定義
數據庫系統的安全分為四部分:數據內容的完整性;保密性;一致性和可用性。
數據內容的完整性是指阻止非法數據進入數據庫內,由開發人員定義數據的完整性,規定數據表中的數據內容。數據完整性保證了數據的準確性和有效性,防止非法數據進入到數據庫內產生無效操作。數據的完整性十分關鍵,關系到能否真實的輸入數據信息。
數據的保密性是指數據庫的信息具有隱私權,不能被非法、非授權人員私自獲取。
數據的一致性是使每個用戶看到的數據是統一的。
可用性是數據信息保證對已授權用戶進行開放,而不會因為人為或其他自然原因而關閉授權用戶的使用權[1]。
2 Oracle數據庫系統安全問題
Oracle是一種關系型的數據庫管理系統,其功能非常強大,在數據庫中應用十分廣泛,由其大型數據庫的管理系統,基本離不開Oracle。正常使用的情況下,Oracle數據庫會有效保障數據的安全性及穩定性,可以為用戶提供準確信息,但Oracle數據庫面臨的安全威脅,也是不可忽視的重要問題。
例如用戶非法對數據庫進行訪問,或使用合法權限從事非法目的,攻擊Oracle數據庫TNS Listener和調度器或數據庫通信協議受到威脅。這些問題都將影響Oracle數據庫內的數據正常使用,甚至可以破壞掉數據庫內容,使數據庫內容丟失、系統癱瘓等狀態發生。所以Oracle數據庫的安全性對于整個系統來講,是最為重要的安全部分[2]。
3 Oracle數據庫系統安全技術策略
3.1 網絡系統層次的安全策略
(1)設立密碼。網絡系統中,網上的遠程用戶需要通過密碼方式進入數據庫,輸入密碼時,進行加密設置,這樣能夠避免密碼被他人盜用;
(2)對于非法用戶進行拒絕訪問。設置由遠程用戶訪問DBA來對網絡上的DBA權限的控制;
(3)利用防火墻技術。防火墻技術作為系統的第一道安全防線,可以監控可信任網絡和未知網絡之間的訪問通道,可以在網絡系統的內部形成一道防線,阻擋外來非法訪問,從而防止內部信息的丟失。
3.2 操作系統的層次安全策略
(1)密碼保障。用戶登錄時需要輸入密碼口令,這是第一道用戶訪問防護驗證;
(2)賬戶鎖定保護。用戶需要申請賬戶后才是合法用戶,才可以登錄系統;
(3)用戶權利。用戶登錄后,有訪問所使用的賬戶、口令、訪問權限等方面;
(4)訪問權限。規定了用戶的的訪問權限。
3.3 數據庫管理系統層次的安全技術
數據庫在操作系統中都是以文件形式進行管理,非法入侵者可以利用網絡系統漏洞或直接利用OS來進行對數據庫內容的更該,為保證前兩道安全防護被攻破后仍然能使數據庫安全運行,需要對數據庫管理系統制定一套完整的、強大的、有力的安全機制[3]。
計算機系統如果發生故障,將會影響到數據庫的正常操作,也會對數據庫的準確性造成影響,甚至破壞數據庫,使內容丟失。因此,對于如何保證Oracle數據庫的安全性和穩定性,目前應該采取以下的安全防范措施:
(1)權限控制。Oracle數據庫可以通過用戶角色(Role)和用戶的權限(Privilage)進行授權(Grant)和回收(Revoke)操作,可以對用戶的權限進行有效控制。用戶的該有權限只能對其他用戶的信息查看而不能修改;用戶的權限只用于Oracle數據庫系統的指定內容的存儲;用戶可以利用自己賬戶的權限進行對自己賬戶的修改;數據庫管理員需要有create和delete文獻的操作系統權限;
(2)用戶控制。對于普通用戶的使用,設置其密碼的方式與數據庫連接,方法如下:客戶端中oracle.ini文件,將初始化參數從ora_encrypt_login改為true;在服務器的initORACLE_SID.ora文件中將初始化參數dbling_encypt_login改為true;
(3)數據庫管理者的安全性控制。數據庫建立好之后,需要更改管理權限的sys和system的默認密碼,防止用戶非法訪問;需要保證數據庫管理者的唯一性,只有管理者有權利進入數據庫,防止以sysdba連接,進行沒有任何限制的操作;對于失效用戶,Oracle數據庫系統在安裝時會自動生成一些默認用戶,數據庫安裝完成后,將無用的用戶進行失效處理[4];
(4)數據的控制。數據庫管理系統的最重要作用是對數據進行保護,保證在服務器或系統出現錯誤時仍然使數據不丟失。
數據庫對數據的日常保護需要對數據進行備份,當服務器或系統出現問題時,可以及時使用備份資料進行數據回復。
Oracle數據庫中提供的日志,用以記錄數據庫中的各種操作,是數據庫內部建立起的一個所有作業的完整記錄[5]。
4 結束語
綜上所述,Oracle數據庫的安全技術還有待提高,對于數據系統的防護還需要做好網絡系統的安全保障。但數據庫系統的安全管理需要長期維護,并不斷更新技術,加強數據庫管理人員的技術手段,及時阻止非法用戶對數據庫內的數據造成破壞。另一方面,數據庫的管理人員需要加強防范意識,保證數據庫系統的安全性。本文概括說明Oracle數據庫安全的重要性,同時提出了防護措施,利用高科技手段對Oracle數據庫進行安全保護。
參考文獻:
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數據庫系統范文4
摘要:要做好數據庫的日常管理與維護,不僅要求數據庫管理員熟練掌握專業技術,還要有足夠的細心和高度的責任心??茖W有效地管理與維護數據庫系統是不斷探討的課題。
關鍵詞:數據庫;維護;優化策略
大量的數據存儲、共享、訪問和修改,都需要通過數據庫系統來實現。數據庫系統作為信息的聚集體,是計算機信息系統的核心,其性能在很大程度上影響著企業信息化水平的高低。科學有效地管理與維護數據庫系統,保證數據的安全性、完整性和有效性,己經成為現代企業信息系統建設過程中的關鍵環節。數據庫管理的意義重大,關系到企業信息系統的正常運作,仍至整個企業的生死存亡。近年來,隨著多媒體技術、空間數據庫技術和計算機網絡的飛速發展,數據庫系統的發展十分迅速,應用領域愈來愈廣。如何合理高效地為政府管理人員或企業高層決策人員、設計數據庫管理系統服務已成為當務之急。
一、做好數據庫的日常管理與維護
數據庫系統在信息化建設中的重要地位和作用告訴我們,數據庫的日常管理與維護不容小視。為保證數據庫數據的安全,企業應該做到未雨綢繆。
(一)完善管理制度,強化監管力度。數據庫系統的安全與企業自身內部的安全機制、內外網絡環境、從業人員素質等密切相關。因此,企業應該完善網絡系統安全規章制度,防范因制度缺陷帶來的風險;企業應該規范操作流程和故障處理流程,減少人為失誤與故障,提高故障處理速度,縮短故障處理時間;企業應該通過建立科學合理的責任追究機制,防止出現由于工作態度、工作作風等各種人為因素導致的數據庫安全事故。
(二)采取措施,確保數據庫數據的安全。保證數據庫數據的安全是數據庫日常管理與維護工作的首要任務,企業需要采取的安全措施主要有:
確保網絡及操作系統安全。網絡系統是數據庫應用的外部環境和基礎,網絡系統安全是數據庫安全的第一道屏障。從技術角度講,網絡系統層次的安全防范技術有很多種,大致可以分為防火墻、數字簽名與認證、入侵檢測等。操作系統是數據庫系統的運行平臺,能夠為數據庫系統提供一定程度的安全保護。操作系統的安全控制方法主要是采用隔離控制、訪問控制、信息加密和審計跟蹤。主要安全技術有操作系統安全策略、安全管理策略等。 加強用戶身份驗證。用戶身份驗證是數據庫系統的重要防線。利用窗體身份驗證數據庫程序的漏洞,進而獲取存儲在數據庫中的用戶身份驗證密碼,這是目前對網絡數據庫攻擊最常見的方式。對此,企業信息部門通常使用帶有salt值的單向密碼哈希值,以避免用戶密碼在數據庫中以明文形式存儲,減輕字典攻擊帶來的威脅。
對重要數據加密。數據加密交換又稱密碼學,是計算機系統對信息進行保護的一種最可靠的辦法。它利用密碼技術對信息進行交換,實現信息隱蔽,從而有效保護信息的安全不受侵犯。數據庫加密要求加解密的粒度是每個記錄的字段數據。采用庫外口加密的方式,對密鑰的管理較為簡單,只需借用文件加密的密鑰管理方法,將加密后的數據塊納入數據庫,在算法或數據庫系統中做些必要的改動就行。這樣有利于公共數據字典的使用和維護系統的完整性。
二、搞好用戶需求分析采集
設計一個數據庫,第一件的事情就是搞好用戶需求分析,需求分析是對現實世界深入了解的過程,數據庫能否正確地反映現實世界,主要決定于需求分析。而需求分析的采集主要是由設計人員和該單位有關工作人員合作進行的。在收集用戶視圖需求的數據和整個系統需求的數據時,開發人員將會了解當前系統的運行方式。當然,我們正在建立一個新的系統,在給新的系統引進新的優良特性的同時還應該盡量保留老系統的好的方面。與此階段相關的一個非常重要的活動是怎樣處理有多個視圖的情況。
需求分析的結果整理成需求說明。需求說明是數據庫技術人員和應用單位的工作人員取得共識的基礎,必須得到有關管理人員確認。需求說明經過評審后,才成為正式的需求文檔,為下一步的數據庫設計打好基礎。
三、搞好數據庫邏輯性設計
數據庫邏輯設計決定了數據庫及其應用的整體性能,調優位置。如果數據庫邏輯設計不好,則所有調優方法對于提高數據庫性能的效果都是有限的。為了使數據庫設計的方法走向完備,數據庫的規范化理論必須遵守。規范化理論為數據庫邏輯設計提供了理論指導和工具,在減少了數據冗余的同時節約了存儲空間,同時加快了增、刪、改的速度。
另外,在規范的數據庫邏輯設計時,還應考慮適當地破壞規范規則,即反規范化設計,來降低索引、表的數目,降低連接操作的數目,從而加快查詢速度。常用的反規范技術有增加冗余列、增加派生列、重新組表等。
增加冗余列:有時要進行查詢的列分布在不同的表中,如果這個連接查詢的頻率比較高,那就可以根據需要,把其它表中的這一列加進來,從而使得多個表中具有相同的列,它常用來在查詢時避免連接操作。但它的壞處就是需要更多的磁盤空間,同時因為完整性問題需要增加維護表的工作量。
四、提高數據庫關系模式規范化程度
對數據庫進行關系模式規范化不僅有助于消除數據庫中的數據冗余、刪除、插入等異常出錯的可能性,而且,還使你的設計比較科學、規范,同時也使你的系統的伸縮性,以及后期維護特別容易。
3NF通常被認為在性能、擴展性和數據完整性方面達到了最好平衡。其定義為:關系R中若不存在這樣的碼X、屬性組Y及非主屬性Z(Z包含于Y)使得X決定Y、Y不依賴于X、Y決定Z成立,則稱R屬于3NF。
此外,還有BCNF,4NF、5NF等更高層次的關系規范化,但是不是關系規范化的程序越高, 就越實用呢,就越能滿足我們的要求呢?我只能用不一定來回答,因為這要視情況而定。其實,在有些項目中是非常慎用關系模式的。因為如果規范化的程序越高,勢必要將一個大表拆分成幾個小表,在這些小表中用一些鍵值進行聯接,在查詢時就需要對多個表進行連接,而聯接時最易產生迪卡爾積,這樣查詢結果集就成幾何倍增,非常影響查詢的效率。所以為了追求效率我們有時不對表進行關系規范化也是必要的,這樣的例子很多。
五、運用視圖隱藏細節
我們考慮這樣的情況,當我們在進行數據庫模式設計時需要將一張大表拆分為幾張小表,而在進行查詢時又需要將幾張小表合并為一張大表。如果表比較多的話,我們就要編寫復雜的SQL語句,有沒有一種機制將這幾張小表一次合并為一張虛表,然后對一張表查詢,這樣操作起來就會簡單得多。答案是肯定的。在Oracle9i中可以用視圖解決。視圖是一個虛擬表,其內容由查詢定義。同真實的表一樣,視圖包含一系列帶有名稱的列和行數據。但是,視圖并不在數據庫中以存儲的數據值集形式存在。行和列數據來自由定義視圖的查詢所引用的表,并且在引用視圖時動態生成。
視圖可以隱藏基表。 可以禁止所有用戶訪問數據庫表,而要求用戶只能通過視圖操作數據。這種方法可以保護用戶和應用程序不受某些數據庫修改的影響。
總之,我們在進行數據庫設計時,一定要綜合考慮多種因素,具體問題具體分析,既要考慮當前實現的可行性,又要考慮以后的升級維護;既要減輕前臺編碼的負擔,又要讓后臺的管理簡單易行;既要讓前臺的查詢效率高,又要讓后臺的實現方便可行。數據庫設計是一項綜合性設計,決非一朝一夕之功,只有在工作、學習中多思考、多動腦、多總結、靈活運用所學知識,綜合考慮各種因素,平衡把握每個細節,這樣數據庫設計才會更加科學、合理。
參考文獻:
[1]大型數據庫技術及應用,重慶大學出版社,王越,劉加伶,李梁著。
[2]數據庫系統概論,高等教育出版社,王珊,薩師煊著。
數據庫系統范文5
關鍵詞:系統設計;信息分析;Oracle數據庫;數據結構;GIS
中圖分類號:TP311.13文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)08-1800-04
The System Design of Information Analysis Database for Changqing Oilfield
LI Juan, GUO Kang-liang, HE Zhen-ming, TANG Jun, YAN Ke-wei
(Department of Geosciences, Yangtze University, Jingzhou 434023, China)
Abstract: Changqing Oilfield information analysis database system using ORACLE database, GIS (geographic information system) technology on the original field information storage, graphical management, and through mathematical analysis to accomplish the production information analysis, obtained laws to assist in the future the work of decision making. Development through information analysis system will make that field information management more scientific and convenient.
Key words: system design; information analysis; Oracle databases; data structures; GIS
隨著當今計算機數據庫和數據倉庫,GIS等技術的發展,利用大量的、全面的生產歷史數據,將其存儲在數據(倉)庫中,進行新數據的錄入、歷史數據的分類提取。然后借助相關數學方法對生產信息進行科學的數據分析,進而總結規律。GIS圖形化管理工具的運用也能幫助直觀、便捷的處理各類信息。這些先進的技術必將給油田的發展帶來二次的飛越。油田信息化將大大提升油田生產、管理水平,為油田生產發揮巨大的效益,成為公認的增強企業競爭力的有效途徑。
1 系統需求分析
1.1 數據管理需求
油田信息化建設是改變傳統的油田生產經營模式,以一種全新的數字化作業方式代替傳統的手工或半手工的工作方式。油田的管理首先要對油田的各類海量信息數據進行管理。數據是油田的資產和寶貴的財富,但由于以前是人工管理,現在存在了資料的保存介質多樣、數據格式多樣、數據冗余、數據管理繁瑣、數據應用不便、不能共享等各種問題。系統將以數據庫技術,地理空間信息為基礎,直觀合理、科學便捷的實現油田地質研究、數據管理、自動化監控、經營管理、部門管理等。
1.2 生產需求
長慶油田屬于低滲透砂巖氣藏,這類氣藏具有孔隙度低、滲透率低,含水飽和度高,氣水關系負雜、非均質性強、氣體流動啟動壓力高、單井產量低等特點,壓裂是這類低滲透砂巖氣藏開發的主要手段。只有搞好氣井的壓裂,使其發揮最大的經濟效益,才能真正提高油氣田的產量。因此做好壓裂前各項技術的準備,如選井選層及綜合地質研究,為優化施工設計提供地質依據。壓裂以后做好壓裂效果評價,正確科學的對壓裂效果的各項數據進行分析,從而選擇最佳的壓裂施工方案[1]。系統可以將油井的復雜性整體客觀地展示給管理者,用戶可以把復雜的壓裂數據和地質情況轉換成直觀的分析曲線,可簡單便捷的確定分析油藏,直接設計井位和壓裂開發方案,可以實現桌面化的油田研究、管理、指揮和決策,能夠獲得不同思路的建模和模擬結果,從而達到降低風險,優化決策的效果[2]。
2 系統體系結構
計算機應用結構分為:Client/ Server(客戶機/服務器)結構、Browser/Server(瀏覽器/服務器)結構。
2.1 Client/Server模式
C/S模式是基于網絡技術發展起來的一種新型體系結構的信息處理模式,具有較強的信息共享能力。這種結構的配置較為靈活,每個用戶具有較強的獨立性。但需要在每一個Client端安裝特定的應用程序,限制了Client端的靈活性,而且存在Client端跨多平臺時不靈活的問題,因此這種結構具有一定的局限性。C/S網絡運行模式操作復雜,對系統維護人員要求高。這樣對于一般的部門往往會出現因為管理人員的維護不當而使系統出錯甚至使系統崩潰。另外C/S方式對網絡要求比較高,一般適用于局域網內部使用。
2.2 Browser/Server模式
B/S結構擴展了客戶機/服務器的概念,使開發者只需將注意力集中到Web服務器端后臺應用的開發,省去了客戶端前臺交互界面軟件的開發,上網用戶使用通用的多媒體瀏覽器(如IE)就可進行信息訪問和交流,數據操作和程序運行都在服務器中完成,實現客戶端的零安裝和零維護。這不僅可節省開發費用和加快開發進度,更重要的是實現了跨越多平臺的開發。由于數據訪問是實時的,當多用戶并發訪問、傳輸數據量較大時,易造成網絡堵塞,降低訪問速度。
鑒于B/S方式和C/S方式各具優缺點,系統采用以B/S為主,C/S為輔的網絡結構模式進行系統結構管理(見圖1),為各部門業務的開展提供可行的解決方案。對于信息室,由于要負責數據更新和系統的維護等工作,涉及大量數據的處理,提供C/S模式,以充分利用其具有良好的人/機交互能力,對圖形數據具有很強的處理和編輯能力,對于空間數據的存取效率高的特點,方便用戶開展管理工作[3]。對于各處室業務人員日常辦公,由于辦公地點分布地域廣、工作人員的素質差異較大,為其提供B/S模式,通過局域網訪問信息中心。所有日常辦公操作可通過瀏覽器完成,可大大降低對基層人員的計算機技術要求。
3 系統功能設計
數據庫系統在功能結構上由服務器、管理平臺和客戶端三部分組成,管理平臺和客戶端通過TCP/IP協議與服務器相連。服務器主要用于數據庫的存儲、數據庫信息調用的服務。并選用國際通用的、能提供對大塊數據體支持的Oracle數據庫產品,能夠很好地滿足分布式網絡數據庫要求。管理平臺與客戶端是兩個相對獨立的部分,都通過內部網絡與服務器相連,通過軟件平臺調用服務器上數據庫的信息。功能模塊的設計上,按照功能的不同主要分成了三個部分:基礎資料的管理部分,圖件數字化部分,分析決策部分;其中各個部分又依照具體功能分成了不同的子系統來實現具體功能。子系統包括數據庫管理與顯示子系統、基礎數據統計查詢子系統、數理統計方法庫管理子系統、壓裂措施選取輔助決策子系統、數據接口子系統、生產分析結果管理子系統、圖件數字化子系統、專題地質圖件繪制子系統等等。
3.1 基礎資料管理部分
主要包括用戶管理、日志管理、系統維護、基礎應用管理、數據顯示等功能模塊來負責對以往的油田各項信息資料數據進行存取、錄入、更新以及維護。這部分主要是借助ORACLE數據庫各種功能的來管理和實現,類似一般的數據庫管理。
3.2 圖件數字化部分
主要是采用C/S結構,基于地理信息系統(GIS)組件二次開發,圖件數字化子系統實現了地圖顯示與瀏覽、圖像導入、圖像校正、空間參照系的設置、圖形輸入與編輯、常用數據接口、圖件排版與輸出等功能。并且聯同ORACLE查詢功能來實現圖形與屬性互操作的管理、查詢、修改功能。
3.3 分析決策部分
這部分是整個系統的關鍵,建立服務于壓裂效果評價與措施選擇的方法庫,為基礎資料的綜合分析和挖掘提供技術支撐。借助了相關的數學分析方法能夠對各類生產數據進行多元回歸分析(線性、非線性)、主成份分析、因子分析等方法綜合研究。其中運用了神經網絡、數據挖掘等技術對于分析油層參數、措施參數與措施效果之間的協同復雜關系,為措施效果評價、措施參數優化提供技術支撐。
由于壓裂效果與其影響參數之間大多呈復雜的非線性關系,這種關系難以用傳統的數學表達式來描繪;又由于各因素對壓裂效果的影響程度不同,而且某些因素之間存在交叉影響現象。因而可以用人工神經網絡方法來解決這類高度復雜的非線性問題。在處理參數間的復雜非線性關系時,利用網絡上各神經元的參數(即復雜的網絡結構)來表達知識,而不是用傳統數學中的簡單表達式;通過調節網絡中各節點與節點之間的連接系數(即參數的權值大小)來解決參數存在的重復和主次現象[4]。
4 數據庫結構設計
4.1 數據庫需求分析
數據庫是本系統的基礎,將實現系統中各種空間、屬性數據的統一管理與維護,支持系統中各項業務的正常運行。總體上,本系統數據庫中的數據應包括基礎數據、業務數據、分析成果數據三大部分。基礎數據由地理空間數據、系統管理數據、組織機構數據、工程基礎數據組成;業務數據主要由長慶石油勘探局井下技術作業處生產信息系統中的壓裂、試井、分析生產數據構成,另外還包括收集整理測井成果數據。分析成果數據是該系統的核心數據,通過運用本系統提供的分析方法與工具對現有油層數據、測井數據、試井數據等評價分析獲得,是系統進行壓裂效果評價和壓裂方案設計的數據基礎。
4.2 數據庫系統設計
系統選用結構化系統開發方法。這種方法的突出優點就是它強調系統開發過程的整體性和全局性,強調在整體優化的前提下來考慮具體的分析設計問題,即自頂向下的觀點,是一種目前廣泛被采用的系統開發方法[5]。數據庫是本系統的基礎,將實現系統中各種空間、屬性數據的統一管理與維護,支持系統中各項業務的正常運行。
從數據的形式來說,本系統數據庫中既包含傳統一維表格數據又包括新采集的二維圖形數據。為了便于二者的管理和維護,需要設計統一的數據模型將二者有機的組織在一起統一管理、統一維護[4]。利用國產GIS軟件MapGIS空間數據引擎SDE提供的強大功能,可實現圖形和屬性數據在商業數據庫軟件ORACLE中的統一存儲和管理,同時也保證了本系統數據庫與井下處生產信息系統數據庫的兼容性。從數據的來源與用途來看,本系統數據可分為基礎數據、業務數據、分析成果數據三大部分,因此,邏輯上劃分為基礎數據庫、業務數據庫、分析成果數據庫三個子庫。
1)基礎數據
基礎數據包括維護系統和系統業務運行的各項基礎數據,包括工程基礎數據、地理空間數據、組織機構基礎數據、系統管理數據等。
2)業務數據
業務數據是井下處生產過程中所涉及的生產設計、生產記錄和生產成果數據,主要包括壓酸擠數據、測試試井數據、生產分析結果數據、測井綜合數據等。
3)分析成果數據
分析成果數據是本系統中用于支持壓裂效果評價與方案優選的數據基礎,包括評價分析樣本數據、評價分析因素相關系數數據、評價分析方法數據、評價分析成果數據。
4.3 數據表結構設計
每一口井的信息種類不盡相同,同時,每一口井的單個信息可能有多次測量。并且測井信息在不斷的更新中。這就要求數據庫有良好的可擴充性,在統一了測井信息數據格式的基礎上,在ORACLE數據庫系統的支持下,采用嵌套表的方法可較好地解決這一問題[6]。另一方面由于數據庫中井的數量龐大。這就要求測井信息數據庫有良好的結,達到盡量提高效率的原則?;诖?設計了如圖3所示的數據庫表結構形式[7]。
4.4 數據信息關系設計
系統采用當前應用最為廣泛的基于關系表的存儲方式,并采用星型存儲模式,這種模式可為數據倉庫提供優越的數據檢索和分析功能。在創建數據倉庫的過程中,選定的主題為壓裂效果無阻流量,在數據倉庫中存在維表和事實表,兩種表間利用維的ID連接[8]。
5 系統的關鍵技術路線
5.1 面向對象的系統分析和設計(OOA&D)方法
系統分析與設計將采用面向對象的系統分析與設計(OOA&D)方法,確保系統設計與開發符合軟件工程的規范,開發出規范化的、具有較高可移植性、可靠性的軟件,提高系統開發的效率。
5.2 采用關系數據庫管理空間數據和屬性數據
當前地理信息系統(GIS)技術發展的最新趨勢是采用關系數據庫或對象關系數據庫管理空間數據和屬性數據,可以充分利用關系數據庫管理系統(RDBMS)的數據管理功能,利用結構化查詢語言(SQL)對空間與非空間數據進行操作,同時可以利用關系數據庫的海量數據管理、事務處理(Transaction)、記錄鎖定、并發控制、數據倉庫等功能,使空間數據與非空間數據一體化集成。系統將采用關系數據庫管理空間數據和屬性數據,確保空間和非空間數據的一體化集成。
5.3 全組件式GIS技術應用
GIS融入IT除了將空間數據交到關系數據庫中進行管理以外,開發客戶端時,還要考慮使用全組件式的GIS。全組件式GIS軟件將GIS的功能從數據輸入、編輯、處理(建立拓撲關系)、查詢顯示、分析和制圖輸出全部封裝成組件,可以根據用戶需要,自由定制操作方式和界面。用戶可以將GIS組件和其他組件放在一起,采用通用的開發平臺,如Visual Basic、Delphi、Power Builder、C#等,而不再受GIS二次開發語言限制。從而極大地方便了二次開發,同時增強了二次開發的擴展能力,使得后續應用系統的開發與基礎數據的銜接變得方便簡單[7]。
5.4 數據挖掘技術的應用
數據挖掘能自動在大型數據庫里面找尋潛在的預測信息。傳統上需要很多專家來進行分析的問題,現在可以快速而直接地從數據中間找到答案。數據挖掘工具可以根據過去大量的數據找出其中最有可能對將來的發展最有價值的信息,并辨認出那些隱藏著的模式。數據挖掘技術可以讓現有的軟件和硬件更加自動化,并且可以在升級的或者新開發的平臺上執行[9]。
5.5 神經網絡技術的應用
人工神經網絡就是模擬人思維的直觀性思維:1)信息是通過神經元上的興奮模式分布儲在網絡上;2)信息處理是通過神經元之間同時相互作用的動態過程來完成的。這是一個非線性動力學系統,其特色在于信息的分布式存儲和并行協同處理。雖然單個神經元的結構極其簡單,功能有限,但大量神經元構成的網絡系統所能實現的行為卻是極其豐富多彩的。神經網絡方法能很好地解決多因素的非線性問題[8]。
6 結束語
在系統的開發過程中要具體的考慮到數據庫表的各項數據內容的結構,設置方便開放的數據接口,方便系統的二次開發與維護。各類數據平臺和軟硬件要更加通用和開放。
參考文獻:
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數據庫系統范文6
本文通過對嵌入式數據庫系統進行詳細介紹,對嵌入式數據庫進行內涵介紹,并且對嵌入式數據庫的各種應用特點進行全面分析,結合嵌入式數據庫的發展情況,對嵌入式數據庫系統選擇進行闡述,對嵌入式數據庫對于數據的處理以及存儲過程進行詳細的分析,并且對嵌入式數據庫的主體架構進行介紹,望可以對我國嵌入式數據庫的發展給予支持。
關鍵詞:嵌入式;數據庫;系統設計
1 嵌入式數據庫系統介紹
1.1 嵌入式數據庫系統內涵
隨著計算機技術的不斷發展,數據處理系統中也逐漸將嵌入式進行融合,對該系統自身功能進行全面完善,根據軟硬件的不同的需求進行應用實現, 能夠滿足系統在進行應用過程中對數據庫系統的功能以及可靠性進行一定程度的提升。在嵌入式數據庫系統中毫無疑問的融入了計算機高新技術、電子操作技術以及更加先進的半導體技術,將這些先進的技術進行融合無疑是對數據庫系統處理數據的時候進行速度提升。另外融合了嵌入式技術的數據庫系統并不和傳統的數據庫桌面相同,因為嵌入式系統內存比較小,所以這種類型的數據庫系統所需要的內存以及磁盤空間都比較小,同時因為這種數據庫系統總是需要將不同類型的數據進行模型建造,所以可以將其分為層次性、網狀性以及關系型等集中類型。
從我國目前所制定的嵌入式數據庫系統的標準數據模型以及同步技術來看,嵌入式數據庫系統已經成為同類型中的新興焦點,該系統中不管是嵌入式的操作程序還是數據管理系統,所需要的內存都比較小,所以運行效率一般都比較高。但是因為在嵌入式環境中使用數據庫系統方面還是存在部分難度,因為不同的嵌入式應用模塊具備獨特的特點以及應用條件,而普通的數據處理系統只能夠完成相對比較簡單的數據查詢以及處理流程,所以在這方面還得加深研究。
1.2 嵌入式數據庫系統特點分析
嵌入式數據庫系統之所以能夠被廣泛運用,與其自身所具備的有點是有很大的關系的,根據同類型的數據庫系統相比較,這種新型的數據庫系統占有的系統資源很小,但卻能保證高度可靠性,安全性也不低,系統自身可移植性也比較很高,系統所具備的易用性也是相當成功的,所以結合我國嵌入式數據庫系統發展的實際情況,對其自身所具備的特點進行分析,現總結為下文所述。
1.2.1 系統資源占有量較小
由于嵌入式系統內部存儲資源很是有限,所以一般內部不會設置一些存儲空間比較大的設備,所以嵌入式數據庫系統就組織結構就必須設計合理,以便能夠在有限的內部存儲空間中儲存更多有用的數據,與此同時,嵌入式系統內部存儲空間一般都比較小,所以就決定著嵌入式數據庫體積比較小,并且運行效率很高的特點。另外影響嵌入式數據庫系統占有很小的系統資源是因為必須為其他應用程序預留一些磁盤空間,所以必須對系統占有資源進行最小化,這樣才能保證系統能夠正常運行。
1.2.2可靠性
因為嵌入式數據庫在運行過程中通常需要在移動環境中進行操作,就注定工作人員不能夠對嵌入式數據庫進行現場技術支持,所以注定嵌入式數據庫必須可靠,并且還必須保證在沒有工作人員進行維護的情況下也能夠保證嵌入式數據庫進行正常運行,所以對于嵌入式數據庫來說,必須具備可靠性。
1.2.3良好的可移植性
因為一般的嵌入式數據庫系統是根據具體情況進行需求滿足之后才設計出來的,所以為了能夠保證與其他軟件能夠進行數據通信,所以嵌入式數據庫開發人員必須在進行系統開發的時候提供必備的模塊,以實現嵌入式數據庫的可移植性,在應用對象有所變化的時候可以根據需求進行功能實現,可移植性能夠保證資源不好出現大范圍的浪費。
2 嵌入式數據庫系統設計方案
2.1 嵌入式數據庫系統選擇
嵌入式數據庫在進行設計的時候,通常都是選擇嵌入式Linux系統,該系統是一種源代碼完全公開的嵌入式操作系統,它是對標準Linux操作系統經過小型化裁剪后,能夠固化在容量只有幾百千字節或者幾兆字節的存儲器芯片中,并且應用于特定嵌入式環境的專用Linux操作系統。而且,Linux操作系統具有穩定性好、網絡能力優異、支持多種文件系統等優點。因此,嵌入式Linux一般具有性能可靠、軟件資源豐富、網絡功能強大、使用成本低等優點,而且支持多任務多線程,支持實時性擴充。同時,其內核可以靈活地進行配置,因此具有很強的適用性。
Linux的內核小、效率高,內核的更新嵌入式Linux速度很快,Linux是可以定制的,其系統內核最小只有約134KB。第三,Linux是免費的OS,在價格上極具競爭力。 Linux還有著嵌入式操作系統所需要的很多特色,突出的就是Linux適應于多種CPU和多種硬件平臺,是一個跨平臺的系統。到目前為止,它可以支持二三十種CPU。而且性能穩定,裁剪性很好,開發和使用都很容易。很多CPU包括家電業芯片,都開始做Linux的平臺移植工作。移植的速度遠遠超過Java的開發環境。也就是說,如果今天用Linux環境開發產品,那么將來換CPU就不會遇到困擾。同時,Linux內核的結構在網絡方面是非常完整的,Linux對網絡中最常用的TCP/IP協議有最完備的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網絡,以及無線網絡,Toker ring(令牌環網)、光纖甚至衛星的支持。
2.2 系統處理過程分析
由嵌入式應用程序的界面控制部分等待使用設備用戶的輸入。當等到一條用戶輸入的數據請求時,首先分析該數據請求是否能夠在本地使用設備數據庫中得到滿足。若能夠借助本地使用設備數據庫實現數據請求,則將數據請求交給使用設備嵌入式數據庫管理系統:否則,將數據請求交給使用設備同步程序。當使用設備嵌入式數據庫管理系統接到數據請求時,它首先分析數據請求的合法性,若合法,則響應請求,訪問嵌入式數據庫,得到處理結果,并將其返回給嵌入式應用程序;否則,向嵌入式應用程序返回出錯信息。當使用設備同步程序接收到數據請求時,它與PC同步程序聯系,建立連接后,將數據請求發送過去,由PC同步程序進行后續處理。PC同步程序的監聽線程監視串口狀態,發現來自PDA的數據請求便將該請求交給PC同步程序的主線程。主線程接到數據請求后,將其交給ODBC接口模塊進行處理。ODBC接口接到來自PC同步程序的數據請求后,解析數據請求,并判別其合法性,若合法,則訪問ODBC主數據源,得到處理結果,并將該處理結果交給PC同步程序,由其回饋給PDA;若非法,則通知PC同步程序向PDA報告出錯信息。
2.3 系統數據存儲過程分析
當前流行的數據庫管理系統基本上都采用關系數據模型。關系模型己經成為數據庫中數據模型事實上的標準,采用關系數據模型有利于為廣大開發社區接受。同時關系模型的描述能力比較強,效率高。對于嵌入式計算,數據庫應該是輕量級的,不宜采用面向對象模型。嵌入式設備的一個主要特征是其資源緊張性。另外,嵌入式數據庫本質上還是面向個人服務的數據庫管理系統,數據管理的功能相對于傳統的企業級數據庫來說要求相對較弱。基于上述原因,這里我們將采用效率更高的關系模型。存儲組織包括數據表示和存儲空間管理兩個方面。數據表示是數據庫中應用數據的物理存儲的表現方式,它受到數據庫系統所采取的存儲模型的制約。存儲空間組織是對存儲設備可用存儲空間的應用組織策略,它的目標有兩個:高效利用存儲空間和為快速的數據存取提供便利。在嵌入式數據庫中,數據將分為“永久版本”和“臨時版本”。
數據庫在運行的大部分時間中都只關心臨時版本,只在系統空閑或顯式要求的情況下才將臨時版本中的數據更新到永久版本中。這是一種樂觀的持久化策略。因此,對嵌入式數據庫來說,我們首先關注的是數據在主存中的高效的存取,其次,才會考慮數據的文件組織形式,盡可能地提高數據在內外存之間的調入、調出效率。因此,嵌入式數據庫避免直接操作外存,而使用操作系統提供的文件系統接口實現外存處理;同時,不再使用數據緩沖區,而使用高活躍度數據存儲區域替代,兩者的不同在于前者在內存中按頁面來組織緩沖區,每個頁面對應磁盤上的一個存儲塊,后者則以記錄為單位存儲頻繁被存取的數據。同時,因為數據字典占用空間很小且存取頻繁,所以將其常駐內存。
2.4 系統主題架構
由于嵌入式系統地存儲量有限,因此在終端嵌入式數據庫中的數據不能存儲大量的數據,同時,由于嵌入式系統處理器的主頻較低,運行速度較慢,以及網絡速度的原因,系統也不可能將每次的用戶請求都提交到服務器端后臺數據庫處理數據,因此這就要求我們將大多數的數據處理放在終端數據庫系統中處理,為了保證終端嵌入式數據庫數據的有效性和實時性,我們必須保證嵌入式數據庫和服務器端數據庫的數據同步復制。 當終端數據庫發生更新時,立即將更新的請求發送給終端同步程序,由終端同步程序和服務器端同步程序建立連接,再由服務器端同步程序將該請求交給服務器端數據庫實現后臺數據庫的更新。
由于嵌入式系統地存儲量有限,因此在終端嵌入式數據庫中的數據不能存儲大量的數據,同時,由于嵌入式系統處理器的主頻較低,運行速度較慢,以及網絡速度的原因,系統也不可能將每次的用戶請求都提交到服務器端后臺數據庫處理數據,因此這就要求我們將大多數的數據處理放在終端數據庫系統中處理,為了保證終端嵌入式數據庫數據的有效性和實時性,我們必須保證嵌入式數據庫和服務器端數據庫的數據同步復制。當終端數據庫發生更新時,立即將更新的請求發送給終端同步程序,由終端同步程序和服務器端同步程序建立連接,再由服務器端同步程序將該請求交給服務器端數據庫實現后臺數據庫的更新。
結論
隨著信息技術的不斷發展,各行業中所需要處理的數據大量化,并且對于數據具體的處理結果保密性也在逐步要求保密,而嵌入式系統因其強大的保密性、可移植性以及體積小等特點,在數據處理過程中被廣泛運用,嵌入式數據庫由此誕生。通過對嵌入式數據庫系統特點進行全面分析,對其系統選擇過程進行分析,并且結合嵌入式數據庫運行范圍進行處理過程分析,對嵌入式數據庫在對具體數據進行處理之后的存儲過程進行分析,對嵌入式數據庫的主題架構進行全面了解,由此可以將嵌入式數據庫系統進行全面分析,對該系統與傳統數據庫進行對比,可以將其優越性進行全面展示。相信隨著相關科技技術的不斷發展,嵌入式數據庫一定會發展的更為迅速,更為全面。鑒于本人學識有限,在本文撰寫過程中存在一些不足之處,望各位同仁能夠及時指出,以便日后及時作出修正。
參考文獻
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