計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的管理技術(shù)要點及應(yīng)用

賈 雷

(甘肅省臨夏回族自治州科技教育培訓(xùn)中心，甘肅 臨夏回族自治州 731100)

數(shù)據(jù)庫是一種電子化的文件柜，用來存儲各種數(shù)據(jù)信息，以保障計算機(jī)系統(tǒng)的正常運行。這是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，可以更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)利用，提高數(shù)據(jù)傳遞和共享的效率，提升數(shù)據(jù)資源的利用率。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)已相對成熟，但在實際應(yīng)用中仍然存在不足之處，需加強(qiáng)分析，以滿足應(yīng)用實踐的需要。

1 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)涵及基本特征

1.1 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)涵

數(shù)據(jù)庫是計算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，是長期存儲在計算機(jī)內(nèi)、有組織可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行組織、描述、存儲，具有較小的冗余、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴(kuò)展性，能夠為各種用戶提供服務(wù)。數(shù)據(jù)模型是信息模型在數(shù)據(jù)世界中的表現(xiàn)形式，以數(shù)據(jù)模型類別進(jìn)行區(qū)分，可將計算機(jī)數(shù)據(jù)庫劃分為層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型。層次型具有典型的樹狀結(jié)構(gòu)特征，適于用來處理一對多的數(shù)據(jù)關(guān)系；網(wǎng)狀型能夠處理多對多的關(guān)系，應(yīng)用比較普遍，但在修改數(shù)據(jù)時會影響關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；關(guān)系型是用二維表格表述邏輯關(guān)系的，是數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中的重要一員，能夠很好地解決管理和存儲關(guān)系型數(shù)據(jù)的問題。這3種結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)庫都有一定的組織特點，需要根據(jù)實際需求合理選用。目前，常用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括SQL Server、MySQL、Oracle、Foxpro等。其中，SQL Server提供了Web功能，能夠讓用戶輕松訪問數(shù)據(jù)；MySQL是一個多用戶、多線程、快速的SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，能夠嵌入到大配置軟件中；Oracle具有功能強(qiáng)大、適用性好、完全開放等特點，能夠為用戶提供合適的選擇[1]。

1.2 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的基本特征

計算機(jī)數(shù)據(jù)庫具有完整性、獨立性、靈活性、共享性、安全性等特點。其中，完整性是不同用戶在正常調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息時，不會存在數(shù)據(jù)隱藏或數(shù)據(jù)破壞的情況，數(shù)據(jù)能夠長時間完整地儲存在其中；獨立性包括物理結(jié)構(gòu)的獨立和邏輯結(jié)構(gòu)的獨立，當(dāng)存儲設(shè)備、存儲方式等方面發(fā)生改變時，不會影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，同樣數(shù)據(jù)庫信息資料修改也不會影響應(yīng)用程序的使用；靈活性不僅是指數(shù)據(jù)管理功能的靈活性，還能夠為不同用戶提供個性化服務(wù)，滿足不同用戶的需求；共享性是不同計算機(jī)可以在同一時刻訪問數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，提高信息利用率；安全性對于數(shù)據(jù)庫而言至關(guān)重要，一方面通過設(shè)置個人ID并分配相應(yīng)權(quán)限，可以防止私密信息在有限范圍內(nèi)共享，另一方面通過動態(tài)口令、監(jiān)控賬戶等方式，避免賬號被盜，減少因黑客攻擊、病毒入侵等行為造成的數(shù)據(jù)損失，保證計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的安全可靠運行。計算機(jī)運行過程中會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，有些數(shù)據(jù)存在交叉重疊的問題，而計算機(jī)數(shù)據(jù)庫能夠?qū)@些冗余信息進(jìn)行清除，保證系統(tǒng)運行的高效性[2]。

2 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的安全特征

獨立性。利用計算機(jī)程序或登錄數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)信息時，二者之間保持獨立，在物理層面相互獨立，邏輯結(jié)構(gòu)也相互獨立，不會相互影響，具有邏輯獨立的特點。

完整性。計算機(jī)數(shù)據(jù)庫完整性具有一致性、正確性和有效性等特點。使用相同賬號登錄數(shù)據(jù)庫時，所利用的數(shù)據(jù)庫相同，具有一致性。使用計算機(jī)數(shù)據(jù)庫輸入的數(shù)據(jù)值和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)類型相吻合，具有正確性。利用數(shù)據(jù)庫的過程中，數(shù)據(jù)約數(shù)相同，具有有效性。

安全性。要想保證計算數(shù)據(jù)庫不受不良因素的影響，需利用多種手段進(jìn)行防護(hù)。例如：加強(qiáng)重點數(shù)據(jù)的保護(hù)或?qū)⑵渑c其他數(shù)據(jù)分開，借助數(shù)據(jù)庫授權(quán)，對用戶進(jìn)行監(jiān)控，還可對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或隱藏，將其上傳到數(shù)據(jù)庫中。

并發(fā)控制。計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中相同數(shù)據(jù)被多個用戶獲取或使用時，能夠在相同時間內(nèi)發(fā)生，相同數(shù)據(jù)可同時被多個用戶下載與儲存。如果其中一個用戶對數(shù)據(jù)做出了修改，則可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性的下降，需利用并發(fā)事件應(yīng)對方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤的情況。借助此方式，能夠使數(shù)據(jù)控制效果更好，避免用戶上傳數(shù)據(jù)信息的過程中對數(shù)據(jù)本身的準(zhǔn)確性產(chǎn)生負(fù)面作用，避免對其他使用者造成不良影響。

3 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)

3.1 存取管理技術(shù)

存取管理技術(shù)包括身份認(rèn)證技術(shù)和訪問控制技術(shù)。身份認(rèn)證技術(shù)可以看做是用戶訪問數(shù)據(jù)庫的安全屏障，只有用戶的身份信息被有效識別、輸入信息與系統(tǒng)內(nèi)存儲的信息一致、確定該用戶為合法用戶，才能夠被允許進(jìn)入到數(shù)據(jù)庫中，這樣可以將未被授權(quán)的用戶拒之門外。但不是所有通過身份認(rèn)證的用戶都能夠隨意操作，需要應(yīng)用訪問控制技術(shù)，防止非法用戶的入侵，限制合法用戶的活動范圍，禁止對非授權(quán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。這種存取管理模式在入口和內(nèi)部設(shè)置了兩道屏障，能夠有效保證數(shù)據(jù)庫的安全性，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露的問題，有效避免各類數(shù)據(jù)被惡意修改。

3.2 加密管理技術(shù)

各行各業(yè)中均存在機(jī)密信息，不便對外公開，對于這些重點資料信息，采用加密管理技術(shù)能夠有效提高數(shù)據(jù)的安全等級，增加外界對數(shù)據(jù)庫的攻擊難度。常見的加密管理包括設(shè)計加密程序、使用加密軟件等，只有知道密碼的用戶才能訪問相關(guān)資料，有效降低了黑客攻擊、病毒入侵導(dǎo)致的損失，保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。采用加密管理技術(shù)能夠約束操作行為，提高安全管理意識，但也會增加操作的煩瑣性，影響計算機(jī)數(shù)據(jù)庫的工作效率。實際應(yīng)用中，應(yīng)在效率與安全、封閉與開放之間做好平衡，根據(jù)不同文件的重要程度，設(shè)置不同的加密級別，采用合適的加密方式[3]。

3.3 安全管理技術(shù)

安全管理技術(shù)是計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理的關(guān)鍵，做好安全防范是數(shù)據(jù)庫運行的基礎(chǔ)條件，須從內(nèi)部和外部兩方面出發(fā)，防止數(shù)據(jù)信息遭到破壞，除了常用的身份識別、訪問限制、加密措施、多層存儲、設(shè)置防火墻等技術(shù)方法，還需不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，有效修復(fù)結(jié)構(gòu)漏洞，在做好安全防護(hù)的同時，完善相關(guān)預(yù)警機(jī)制。一旦計算機(jī)數(shù)據(jù)庫安全屏障被突破，必須及時發(fā)出預(yù)警，采取應(yīng)急處理措施，及時止損，達(dá)到事前、事中解決隱患的效果，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行始終處于安全穩(wěn)定的環(huán)境中。

3.4 數(shù)據(jù)備份技術(shù)

計算機(jī)運行過程會面臨著各種風(fēng)險，如硬件故障，可能會造成數(shù)據(jù)的意外丟失，如果提前做好備份，就可以挽回?fù)p失。數(shù)據(jù)備份技術(shù)是通過復(fù)制功能，將數(shù)據(jù)信息存儲到其他存儲設(shè)備中，目前，常用的備份方式包括存儲域網(wǎng)絡(luò)備份、遠(yuǎn)程備份等，前者主要通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和服務(wù)器終端機(jī)實現(xiàn)備份，數(shù)據(jù)庫接入網(wǎng)絡(luò)后，通過數(shù)據(jù)庫前端服務(wù)器將相關(guān)數(shù)據(jù)信息存放在存儲域網(wǎng)絡(luò)，此過程不會產(chǎn)生多余信息。后者是在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和服務(wù)器終端完成備份，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)信息資源的存儲和共享。遠(yuǎn)程備份的方式更為高效，能夠為用戶快速找回數(shù)據(jù)提供便利。

3.5 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)

數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)是在發(fā)生文件損壞、數(shù)據(jù)丟失等問題后，進(jìn)行應(yīng)急處理，使損壞的數(shù)據(jù)盡可能恢復(fù)到原樣，達(dá)到可利用的狀態(tài)。它主要包括指定文件恢復(fù)和全盤恢復(fù)，全盤恢復(fù)是采用引導(dǎo)扇區(qū)的方式進(jìn)行，將負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)的硬件磁盤劃分為多個拓展分區(qū)，利用BPB程序，根據(jù)參數(shù)表信息進(jìn)行尋址，找到相應(yīng)的備份文件，達(dá)到數(shù)據(jù)恢復(fù)的目的。指定文件恢復(fù)難度更大、技術(shù)要求更復(fù)雜，需要較強(qiáng)的尋址技術(shù)，且難以查明文件的參數(shù)信息。在采用指定文件恢復(fù)技術(shù)時，通常要調(diào)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，搜索指定恢復(fù)文件路徑，根據(jù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)恢復(fù)的位置，結(jié)合備份文件，將指定文件恢復(fù)到指定位置[4]。

3.6 數(shù)據(jù)操縱與維護(hù)技術(shù)

數(shù)據(jù)操縱主要包括檢索和更新兩大類，能夠?qū)崿F(xiàn)查詢、更新、插入、刪除等諸多功能，有利于充分發(fā)揮數(shù)據(jù)庫的價值，更好地為用戶提供服務(wù)。數(shù)據(jù)維護(hù)技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)載入、轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)儲、數(shù)據(jù)性能監(jiān)控等，能夠?qū)﹀e漏、冗余、有害的數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，保證數(shù)據(jù)邏輯的一致性，通過數(shù)據(jù)庫維護(hù)，可及時填補(bǔ)和修復(fù)數(shù)據(jù)庫漏洞，保證計算機(jī)數(shù)據(jù)庫處于良好的運行狀態(tài)，防止病毒和黑客攻擊，從而進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)信息的安全性。

4 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的應(yīng)用

計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，以醫(yī)院信息系統(tǒng)為例，其能夠?qū)Ω鱾€部門的人、財、物進(jìn)行綜合管理，采集、存儲、分析、處理各種醫(yī)療活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，提煉出有價值的信息，為醫(yī)院的科學(xué)管理提供依據(jù)。在信息管理系統(tǒng)中構(gòu)建SQL Server數(shù)據(jù)庫，在相關(guān)技術(shù)支持下，組織、存儲數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)系統(tǒng)與應(yīng)用程序的有效連接，在同一時間內(nèi)支持多個應(yīng)用程序的運行，完成存儲、編輯、查詢、傳輸?shù)榷喾N操作，使數(shù)據(jù)庫的共享性得以充分發(fā)揮，大大提高了信息管理效率和資源利用率。數(shù)據(jù)庫中的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)不相關(guān)聯(lián)，如果物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，不必更改其他應(yīng)用程序，可利用現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，完成與后臺數(shù)據(jù)的對接與交互。醫(yī)院信息系統(tǒng)的安全性可得到可靠保障，通過設(shè)置用戶權(quán)限、加密關(guān)鍵信息等措施，能夠面向不同用戶提供個性化服務(wù)，保證數(shù)據(jù)信息的安全性，使信息在一定范圍內(nèi)傳輸和共享。計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的應(yīng)用能夠有效處理大量冗余信息，定義和存儲不同類型信息，提高醫(yī)院信息系統(tǒng)的運行效率。還能充分發(fā)揮數(shù)據(jù)庫技術(shù)的優(yōu)勢，根據(jù)醫(yī)院自身的發(fā)展需求增加業(yè)務(wù)類型、拓展業(yè)務(wù)范圍，使數(shù)據(jù)庫更加豐富完善，形成更大規(guī)模的信息共享，促進(jìn)醫(yī)院信息系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展[5]。

5 計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展趨勢

計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的應(yīng)用對象主要是數(shù)據(jù)信息，如果計算機(jī)系統(tǒng)本身存在問題，將影響數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的有效應(yīng)用，如果計算機(jī)用戶存在不當(dāng)?shù)牟僮髁?xí)慣，則很容易產(chǎn)生隱患。需提升數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)水平，以應(yīng)對惡意軟件的攻擊，降低損失。計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的關(guān)鍵在于信息管理和規(guī)劃，應(yīng)提高數(shù)據(jù)管理質(zhì)量與效率。

從技術(shù)特點及應(yīng)用實踐上來看，計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間，可結(jié)合不同行業(yè)的實際需求，建立目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，提供針對性的管理辦法，不斷規(guī)范數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)行的運行環(huán)境存在著較大的安全風(fēng)險，應(yīng)加強(qiáng)安全管理技術(shù)研究，為數(shù)據(jù)庫創(chuàng)造一個更加安全、穩(wěn)定的環(huán)境空間。人性化的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是未來發(fā)展的重要方向，應(yīng)根據(jù)個人操作習(xí)慣，建立數(shù)據(jù)庫，形成個性化的操作平臺，通過簡約化設(shè)計，為用戶提供更好的操作體驗。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)系統(tǒng)也將更加完善，操作也將越來越規(guī)范，需更新管理理念，提升整體規(guī)劃水平和管理效率，充分挖掘和發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的潛在價值[6]。

6 結(jié)語

計算機(jī)數(shù)據(jù)庫具有其內(nèi)涵及基本特征，通過對其技術(shù)要點及其應(yīng)用方面的探討，展望了計算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展趨勢。應(yīng)加強(qiáng)理論研究，充分發(fā)揮管理技術(shù)的特點和優(yōu)勢，加快其在各行各業(yè)的應(yīng)用，以創(chuàng)造更大的價值和效益。