基于XML DB的信息系統(tǒng)運維服務(wù)的知識庫與知識模式設(shè)計

盧友敏

(懷化學院計算機系,湖南懷化 418008)

基于XML DB的信息系統(tǒng)運維服務(wù)的知識庫與知識模式設(shè)計

盧友敏

(懷化學院計算機系,湖南懷化 418008)

Oracle XML DB Repository是一個以文件目錄形式顯示的虛擬文件系統(tǒng),這種開放協(xié)議的XML存儲訪問方式,可以很好的支持知識庫層次結(jié)構(gòu)設(shè)計,也便于人工管理文檔.因此信息系統(tǒng)的運維服務(wù)采用這種分級結(jié)構(gòu),來設(shè)計存儲信息庫,這樣就可以保證分門別類的存儲各類資源,有利于對資源進行相關(guān)的人工檢索.此外,Oracle XML DB提供的基于訪問控制列表ACLs(Access Control Lists)對信息庫中所有資源的安全性控制的機制,使得XML DB的每個獨立訪問資源都有一個ACL來保障其安全性.因此,基于XML DB設(shè)計開發(fā)出來的運維服務(wù)知識庫中的每個資源,都可以通過設(shè)置ACL對其進行訪問控制,從而達到積累和共享知識這一構(gòu)建運維服務(wù)知識庫的目標.

XML DB; 知識庫; 知識模式; 運維服務(wù)

1 基于XML DB的運維服務(wù)知識庫的設(shè)計

1.1 知識庫層次結(jié)構(gòu)設(shè)計

Oracle XML DB Repository[1]是一個以文件目錄形式顯示的虛擬文件系統(tǒng),可以通過FTP、HTTP、WebDAV等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問這個文件系統(tǒng).這種開放協(xié)議的XML存儲訪問方式,可以很好地支持知識庫層次結(jié)構(gòu)設(shè)計,也便于人工管理文檔.

圖1 Oracle XML DB信息庫中資源的路徑結(jié)構(gòu)

因此本文利用了它的層次結(jié)構(gòu)好的特點,為運維服務(wù)知識存儲設(shè)計的XML DB Repository層次路徑結(jié)構(gòu)如圖1所示.首層文件夾/K OMS是知識庫的總目錄,存放所有與知識庫相關(guān)的文件資源.第二層創(chuàng)建了五個文件夾:/xsd用于存放XML模式文件;/xsl用于存放XSL樣式表;/xml用于存放知識項目的XML文件;/acl用于存放訪問控制權(quán)限的XML文件;/res用于存放其他的用戶元數(shù)據(jù),如圖片等.在第三層中的/central和/ normal文件夾,作為/xml的子目錄,里面有表示知識的XML文件,對應(yīng)知識的專業(yè)類別,在這兩個文件夾下分別創(chuàng)建了/hardware、/software、/business、/infosafe以及/other子目錄,分別用來存放硬件、軟件、業(yè)務(wù)應(yīng)用、通信與安全以及其他五類知識./central文件夾中存放重要的或是常用的知識項目文件,/normal文件夾中則保存其他的知識項目文件,知識工程師可以動態(tài)的調(diào)整知識項目文件的存儲位置.此外,第三層中還創(chuàng)建了/image和/other文件夾作為/res的子目錄,分別存放圖片與其他用戶元數(shù)據(jù)..jpg圖片資源存儲在/ image文件夾下的/jpg目錄中,其他圖片資源存儲在/ image文件夾下的/other目錄中.

采用這種分級結(jié)構(gòu)設(shè)計存儲信息庫,保證了分門別類存儲各類資源,便于人工檢索相關(guān)資源[2,3].

1.2 知識庫訪問控制設(shè)計[4]

Oracle XML DB信息庫中所有資源的安全性控制基于訪問控制列表ACLs(Access Control Lists)機制.ACL本身是保存在Oracle XML DB中基于特定XML Schema的資源,XML DB的每個獨立訪問資源都有一個ACL保障其安全性.當用戶對某個資源進行操作時,會首先根據(jù)這個ACL判斷用戶對該資源的權(quán)限.

運維服務(wù)知識庫的每個資源都可以通過設(shè)置ACL對其進行訪問控制.ACL文件包含ACE(Access Control Entry)列表,每個ACE主要包括以下屬性:

Operation(操作):賦予權(quán)限 (grant)或是限制權(quán)限 (deny).

Principal(主體):可以是數(shù)據(jù)庫用戶或者角色,甚至LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)的用戶和用戶組.

Privileges Set(權(quán)限集):對主體賦予或者取消的權(quán)限的內(nèi)容.

構(gòu)建運維服務(wù)知識庫的目標在于積累和共享知識,因此,對于知識資源用戶的訪問控制考慮三種角色:一為管理員角色,這種角色的用戶擁有知識庫的全部操作權(quán)限,賦予知識工程師;二為普通用戶角色,這種角色的用戶只能檢索和查看知識資源,賦予運維服務(wù)員工;三為高級用戶角色,這種角色的權(quán)限范圍在普通用戶的基礎(chǔ)上,增加修改知識資源內(nèi)容和鏈接的權(quán)限,賦予知識評審員.對照Oracle XML DB支持的權(quán)限,這三種角色對知識庫中全部資源的訪問控制設(shè)計詳見表1所示.其中,表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表管理員角色、普通用戶角色以及高級用戶角色;G、D分別表示賦予或限制權(quán)限.

表1 運維服務(wù)知識庫角色訪問控制設(shè)計

2 基于XML DB的運維服務(wù)的知識模式設(shè)計

2.1 知識模式的概念模式設(shè)計

運維服務(wù)知識是對運維服務(wù)實踐的經(jīng)驗總結(jié).一個完整的知識文檔通常包括標題、主體和附加信息三個部分.標題標明知識的主題,主體記載詳細的知識內(nèi)容,附加信息則記錄與知識相關(guān)的信息,如知識的來源、知識的發(fā)布日期等.

知識主體可能僅包含單一的內(nèi)容,也可能包含多個內(nèi)容段.例如,對于故障或問題的知識,一般應(yīng)包括故障或問題現(xiàn)象的描述、對其的詳細分析以及應(yīng)對的解決方案,這些記錄可能分別有多個內(nèi)容段組成.內(nèi)容段中也可能包含記錄的關(guān)鍵信息,以及相關(guān)知識的鏈接等.

為了區(qū)分知識,給每條知識一個唯一的序號.另外,考慮知識的組織,描述知識還需要記錄其所屬的類別.由此得到的知識的概念模式如圖2所示,顯然,這是一個復(fù)雜的樹形結(jié)構(gòu),其中,內(nèi)容段是重要的組成單元.

圖2 知識的概念模式

2.2 知識模式的XML邏輯模式設(shè)計[5,6]

邏輯模式設(shè)計主要是把概念模式轉(zhuǎn)換成邏輯模式,邏輯模式更準確地表示了該領(lǐng)域,并且能夠有效地使用邏輯數(shù)據(jù)模式的結(jié)構(gòu).

參照以下規(guī)則,從知識的概念模式中創(chuàng)建XML邏輯模式:

規(guī)則一:每個非葉子節(jié)點轉(zhuǎn)換成一個元素類型,每個葉子節(jié)點既可以作為父節(jié)點的屬性,又可以作為父子點的子元素,一般作為子元素處理;但是內(nèi)容簡單的葉子節(jié)點盡量作為父節(jié)點的屬性處理.例如:知識節(jié)點作為根元素結(jié)點,發(fā)布日期是簡單的葉子節(jié)點,選擇將其作為屬性處理.

規(guī)則二:節(jié)點的除葉子節(jié)點之外的全部子節(jié)點轉(zhuǎn)換為該節(jié)點的子元素;若節(jié)點的字節(jié)點是葉子節(jié)點,則參照規(guī)則一轉(zhuǎn)換.

規(guī)則三:盡可能降低信息的冗余,使得轉(zhuǎn)換得到的邏輯模式盡可能簡單.

現(xiàn)在來初步分析圖2,顯然,知識應(yīng)作為根元素;主體、附加信息、內(nèi)容段、現(xiàn)象描述、原因分析以及解決方案應(yīng)作為元素處理;序號、知識來源以及發(fā)布日期是簡單的葉子節(jié)點,視為元素的屬性處理;主題、關(guān)鍵詞、鏈接、專業(yè)類別以及用途類別等葉子節(jié)點作為子元素處理.

從圖2可以看出,主體元素具有復(fù)雜結(jié)構(gòu),知識主體子元素可能由若干內(nèi)容段組成,內(nèi)容段中既可能由關(guān)鍵詞、鏈接及其他子元素組成,又可能由現(xiàn)象描述、原因分析、解決方案組成,這三者反過來又可能包括內(nèi)容段.可見,內(nèi)容段必須作為復(fù)雜的子元素類型處理.可以確定的是,主體必然由內(nèi)容段組成.此時,主體的意義可以由內(nèi)容段替代,為了降低信息冗余,在邏輯設(shè)計中去除了主體元素.同樣的理由,附加信息和類型元素也是冗余的信息,也予以去除.再將序號、知識來源以及發(fā)布日期屬性直接作為根元素的屬性,專業(yè)類別和用途類別則直接作為知識的子元素處理.

綜合以上的分析,得到最終描述知識的結(jié)構(gòu):知識作為根元素;主題、內(nèi)容、現(xiàn)象描述、原因分析、解決方案、專業(yè)類別以及用途類別作為根元素的子元素;序號、提供者以及發(fā)布日期作為根元素的屬性;不同的內(nèi)容段分別作為內(nèi)容、現(xiàn)象描述、原因分析以及解決方案的子元素;關(guān)鍵詞與鏈接作為內(nèi)容段的子元素.

結(jié)合Oracle提供的數(shù)據(jù)類型,得到運維服務(wù)知識的數(shù)據(jù)模型如表2與表3所示.

表2 描述知識的XML數(shù)據(jù)類型

表3 描述知識的附加數(shù)據(jù)類型

在設(shè)計XML結(jié)構(gòu)時,考慮將來結(jié)構(gòu)的擴充或修改,定義一個any元素,將any元素與內(nèi)容段元素組合成基本單元,多個元素需要使用這個基本單元,因此,將其自定義為CONTENT-TYPE類型,其邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示.圖中的PARA代表內(nèi)容段,可由文本、關(guān)鍵字KEYWORD和鏈接LINK組成.鏈接具有兩個屬性href與type,這兩個屬性用來顯示相關(guān)知識內(nèi)容的鏈接.對CONTENT-TYPE與PARA的出現(xiàn)次數(shù)均不作限制,可為任意次.

圖3 CONTENT-TYPE邏輯結(jié)構(gòu)

最終得到設(shè)計的知識模式邏輯結(jié)構(gòu)如圖4所示. CONTENT-TYPE類型定義為知識模式的一部分.內(nèi)容CONT、現(xiàn)象描述PHENO、原因分析ALANS以及解決方案RESVE均定義為CONTENT-TYPE類型,可以根據(jù)需要擴充各個部分的內(nèi)容.它們與定義為string類型的知識主題TIT LE、專業(yè)類別KIND、用途類別SORT共同作為知識模式的根元素K OM的子元素.

圖4 知識模式邏輯結(jié)構(gòu)

[1]T.Bray,J.Paoli,C.M.Sperberg-McQueen.Extensible Markup Language(XML)1.0.W3C.

[2]張建華.K M中的知識存儲策略 [J].情報雜志,2006, (3):37-39.

[3]易凌峰,朱景琪.知識管理 [M].上海:復(fù)旦大學出版社,2008:61-68.

[4]Recommendation,2000.http://www.w3.org/TR/REC-xml.

[5]D.C.Fallside,P.Walmsley.XML Schema Part 0:Primer Second Edition.W3C Recommendation,2001.http://www. w3.org/TR/xmlschema-0.

[6]J.Clark,S.Derose.XML Path Language(XPath).W3C Recommendation,1999.http://www.w3.org/TR/xpath.

Abstract:Oracle XML DB Repository is a virtual file systemwhich displayed withfile directoryformat,Thisopen protocol of XML storage access method,can well support the design of knowledge base hierarchy,but also easy to manually manage documents.Therefore,the Operation and Maintenance Services of Information Systems using this hierarchical structure to store the information base,so as to ensure that all typesof resources stored classification,and also conducive to all kindsof manual retrieval of resources.In addition,Oracle XML DB provides the security control mechanism based on ACLs(access control lists)to all resources In the information database,making each independent accessed resource of XML DB has a ACL to protect their safety. Therefore,to each resource in the knowledge base of Operation and Maintenance Services which designed and developed based on XML DB,By setting the ACLs to control access to them,to achieve the accumulation and sharing of knowledge's goals.

Key words:XML DB; knowledge base; knowledge model; Operation and Maintenance Services

The Design Based on XML DB of the Operation and Maintenance Services' Knowledge Base and Knowledge Model of Information Systems

LU Y ou-min
(Department of Computer Science and Technology,Huaihua University,Huaihua,Hunan 418008)

TP391

A

1671-9743(2010)05-0065-06

2010-04-20

盧友敏 (1978-),女,湖南靖州人,懷化學院助教,碩士,主要研究信息安全.