中国知网论文数据库能找到教育研究与实践6吗
云数据管理技术的一个有效管理方案就是NoSQL系统,即非关系型数据库,NoSQL数据库相对于传统的关系型数据库更适合处理高并发读写、海量数据处理、高扩展性和可用性的应用需求。目前主流的NoSQL数据库主要有BigTable、HBase、Dynamo、Cassandra、MongoDB、CouchDB、Redis、Riak、Membase等。本文以NoSQL系统的典型代表MongoDB数据库为例进行研究。MongoDB是为了Web应用而设计的数据库管理系统,MongoDB能够提供高读写吞吐量、易于伸缩,还能进行自动故障转移,能够解决传统关系型数据库面向Web纯动态网站的高并发读写、海量数据的高效访问、高可扩展性和高可用性时的困境,因此得以推广。MongoDB的设计定位是在具有key/value存储方式的高性能和高度扩展性的同时,具备传统的关系数据库管理系统的丰富功能,集两者的优势于一身。MongoDB使用数据结构松散的BSON(BinaryJSON)格式,面向文档存储数据,使用自动分片(Auto-Sharding)实现海量数据存储,支持全类型索引,使用的查询语言语法类似面向对象査询语言,可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能,支持主/从(Master/Slave)和复制集(ReplicaSet)两种数据复制机制。
2数据库建设基本流程
3基于MongoDB的数据库设计
3.1MongoDB数据库
MongoDB是最受欢迎的开源NoSQL数据库之一,因其高效的性能和丰富的使用功能在生产中有非常广泛的应用。MongoDB是一个面向文档的数据库。数据库有两个要素构成:文档和集合。(1)文档:是MongoDB的核心概念,是键值对的有序集。文档的键和值不再是固定的类型和大小。其功能类似关系数据库中的一条记录。(2)集合:就是一组文档。集合是动态模式的,即一个集合中的文档可以是各式各样的。但集合之间不能进行连接查询。(3)数据库:由集合构成。一个数据库可以包含有0个或者多个集合。文档、集合、数据库三者关系如图2所示。
3.2石油文化数据库设计模型
4结语
[关键词]多媒体数据库;数据模型;面向对象;分布式数据库
1多媒体数据模型
多媒体数据模型主要采用文件系统管理方式、扩充关系数据库的方式和面向对象数据库的方式。
1.1文件系统管理方式
多媒体资料是以文件的形式在计算机上存储的,所以用各种操作系统的文件管理功能就可以实现存储管理。Windows的文件管理器或资源管理器不仅能实现文件的存储管理,而且还能实现有些图文资料的修改,演播一些影像资料。为了方便用户浏览多媒体资料,出现很多的图形、图象浏览工具软件。有些在Windows95下的浏览软件还和资源管理器结合起来,如ACDSee工具软件不仅可浏览BMP、GIF、JPEG、PCX、Photo-CD、PNG、TGA、TIFFandWMF格式的图像,而且还具备资源管理器的查询、删除、复制等功能。如多功能影像处理及管理软件ImagePals,是在Windows上影像工具软件,ImagePals提供了电子相簿(Album)、影像编辑(ImageEditor)和屏幕捕捉(ScreenCapture)等功能,此外还具有视窗及CD浏览器等。电子相薄(Album)是一个很具特色的应用程序,能对文件进行迅速、可视性的管理。文件系统方式存储简单,当多媒体资料较少时,浏览查询还能接受,但演播的资料格式受到限制,最主要的是当多媒体资料的数量和种类相当多时,查询和演播就不方便了。
1.2扩充关系数据库的方式
数据库的出现是为了解决文件管理数据的不足,同样,为了解决管理多媒体数据,人们很容易地会想到使用数据库。传统的关系数据模型建立在严格的关系代数的基础上的,解决了数据管理的许多问题,目前基于关系模型的数据库管理系统仍然是主流技术。但是平坦化的数据类型不适于表达复杂的多媒体信息,文本、声音、图像这些非格式化的数据是关系模型无法处理的;简单化的关系也会破坏媒体实体的复杂联系,丰富的语义性超过了关系模型的表示能力。出于保护原有投资和市场的考虑,全球几家大的数据库公司都已将原有的关系数据库产品加以扩充,使之在一定程度上能支持多媒体的应用。用关系数据库存储多媒体资料的方法一般是:
1.2.1用专用字段存放全部多媒体文件;
1.2.2多媒体资料分段存放在不同字段中,播放时再重新构建;
1.2.3文件系统与数据库相结合,多媒体资料以文件系统存放,用关系数据库存放媒体类型、应用程序名、媒体属性、关键词等。
1.3面向对象数据库的方式
为高效管理多媒体数据,基于关系数据库的应用系统逐渐演变到多媒体数据库管理系统用面向对象的概念扩充关系数据库。用面向对象的高级语言扩展基本关系类型,使其支持复杂对象,并对关系模型提供的操作加以扩充,利用关系数据库的优势管理多媒体资料。
2数据的压缩和解压缩
由于多媒体信息,如声音、图像目前国际上的压缩标准有:
P×64标准和MPEG标准的数据压缩技术有许多共同之处,但P×64标准是为适应各种通道容量的传输,而MPEG标准是用狭窄的频带实现高质量的图像画面和高保真的声音传送。
3多媒体数据的存储管理和存取方法
如何有效地按照多媒体数据的特性去存取多媒体数据呢?利用常规关系数据库管理系统来管理多媒体数据已经不能适应了,基于内容的多媒体信息检索研究应运而生。它支持其他多媒体信息技术,如超媒体技术、虚拟现实技术、多媒体通信网络技术等。多媒体内容的处理分为三大部分:内容获取、内容描述和内容操纵。也可将其看成是内容处理的三个步骤,即先对原始媒体进行处理,提取内容,然后用标准形式对它们进行描述,以支持各种内容的操纵。
----内容描述(Description)描述在以上过程中获取的内容。目前,MPEG-7专家组正在制定多媒体内容描述标准。该标准主要采用描述子(Descriptor)和描述模式(Scheme)来分别描述媒体的特性及其关系。
----内容操纵(Manipulating)针对内容的用户操作和应用。有许多这方面的名词和术语。查询(Query)是面向用户的术语,多用于数据库操作。检索(Retrieval)是在索引(Index)支持下的快速信息获取方式。搜索(Search)常用于Internet的搜索引擎,含有搜寻的意思,又有在大规模信息库中搜寻信息的含义。
摘要(Summarization,Excerpt)对多媒体中的时基媒体(如视频和音频)是一种特殊的操作。我们熟知文献摘要的含义,在内容技术支持下,也可以对视频和音频媒体进行摘要,获得一目了然的全局视图和概要。同样,用户可以通过浏览(Browsing)操作,线性或非线性地存取结构化的内容。另外,基于内容的技术不仅仅用在多媒体信息的检索和搜索方面,检索仅仅是信息存取的一个方面。过滤(Filtering)就是与检索相反的一种信息存取方式。用过滤技术可以实现个人化的信息服务。
4分布式数据库技术
4.1本地自治(LocalAutonomy);
4.2不依靠一个中心站点;
4.3能连续操作;它也是数据库技术的一个发展方向。
关键字:数据库安全管理
Abstract:Databaseistheimportantcomponentofcomputerinformationsystem,astheinformationtogethercollective,thedatabasedocumentisbearingthemissionofstoringandmanagingtheinformation''''sdata,soitssecuritywillbethemostimportantofall.ThispaperhavediscussedmainlysafeproblemwhichfacingtotheDatabase,andhavesubmittedsomecertainsuggestions.
Keywords:Databasesecuritymanagement
一、数据库安全概述
1.数据库安全概述
数据库安全是指保护数据库以防止非法用户的越权使用、窃取、更改或破坏数据。数据库安全涉及到很多层面,必须在以下几个层面做好安全措施:
(1)物理层:重要的计算机系统必须在物理上受到保护,以防止入侵者强行进入或暗中潜入。
(2)人员层:数据库系统的建立、应用和维护等工作,一定要由政治思想上过硬的合法用户来管理。
(3)操作系统层:要进入数据库系统,首先要经过操作系统,如果操作系统的安全性差,数据库将面临着重大的威胁。
(4)网络层:由于几乎所有网络上的数据库系统都允许通过终端或网络进行远程访问,所以网络的安全和操作系统的安全一样重要,网络安全了,无疑对数据的安全提供了保障。
(5)数据库系统层:数据库系统应该有完善的访问控制机制,以防止非法用户的非法操作。为了保证数据库的安全,必须在以上所有层次上进行安全性控制。
2.数据库安全的目标
(1)提供数据共享,集中统一管理数据;
(2)简化应用程序对数据的访问,应用程序得以在更为逻辑的层次上访问数据:
(3)解决数据有效性问题,保证数据的逻辑一致性:
(4)保证数据独立性问题,降低程序对数据及数据结构的依赖:
(5)保证数据的安全性,在共享环境下保证数据所有者的利益。
以上仅是数据库的几个最重要的动机,发展变化的应用对数据库提出了更多的要求。为达到上述的目的,数据的集中存放和管理永远是必要的。其中的主要问题,除功能和性能方面的技术问题,最重要的问题就是数据的安全问题.如何既提供充分的服务同时又保证关键信息不被泄漏而损害信息属主的利益,是DBMS的主要任务之一。
二、数据库系统安全的主要风险
数据库系统在实际应用中存在来自各方面的安全风险,由安全风险最终引起安全问题,下面从四个方面讲述数据库系统的安全风险。
1.来自操作系统的风险
2.来自管理的风险
3.来自用户的风险
4.来自数据库系统内部的风险
虽然绝大多数常用的关系数据库系统已经存在了十多年之久,并且具有强大的特性,产品非常成熟。但许多应该具有的特征,在操作系统和现在普遍使用的数据库系统中,并没有提供,特别是那些重要的安全特征,绝大多数关系数据库系统并不够成熟。
三、数据库安全技术研究
1.数据库加密
数据加密就是将称为明文的敏感信息,通过算法和密钥,转换为一种难于直接辨认的密文。解密是加密的逆向过程,即将密文转换成可识别的明文。数据库密码系统要求把明文数据加密成密文,数据库存储密文,查询时将密文取出解密后得到明文。数据库加密系统能够有效地保证数据的安全,即使黑客窃取了关键数据,他仍然难以得到所需的信息。另外,数据库加密以后,不需要了解数据内容的系统管理员不能见到明文,大大提高了关键数据的安全性。
2.存取管理技术
存取管理技术主要包括用户认证技术和访问控制技术两方面。用户认证技术包括用户身份验证和用户身份识别技术。访问控制包括数据的浏览控制和修改控制。浏览控制是为了保护数据的保密性,而修改控制是为了保护数据的正确性和提高数据的可信性。在一个数据资源共享的环境中,访问控制就显得非常重要。
2.1用户认证技术
(1)用户身份验证
(2)用户身份识别
2.2访问控制
访问控制是从计算机系统的处理功能方面
每个功能模块对不同用户设置不同权限,如无权进入本模块、仅可查询、可更新可查询、全部功能可使用等,而且功能模块名、用户名与权限编码可保存在同一数据库。
(2)将数据库系统权限赋予用户
3.备份与恢复
数据备份与恢复是实现数据库系统安全运行的重要技术。数据库系统总免不了发生系统故障,一旦系统发生故障,重要数据总免不了遭到损坏。为防止重要数据的丢失或损坏,数据库管理员应及早做好数据库备份,这样当系统发生故障时,管理员就能利用已有的数据备份,把数据库恢复到原来的状态,以便保持数据的完整性和一致性。一般来说,数据库备份常用的备份方法有:静态备份(关闭数据库时将其备份)、动态备份(数据库运行时将其备份)和逻辑备份(利用软件技术实现原始数据库内容的镜像)等;而数据库恢复则可以通过磁盘镜像、数据库备份文件和数据库在线日志三种方式来完成。
4.建立安全的审计机制
参考文献:
刘启原,刘怡.数据库与信息系统的安全[M].科学出版社,2000.
李海泉,李健.计算机网络安全与加密技术[M].科学出版社,2001