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關(guān)鍵詞:關(guān)系型 數(shù)據(jù)庫 理論 實(shí)踐
中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)07(b)-0054-01
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)(Database Design)是指根據(jù)用戶的需求,在某一具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和建立數(shù)據(jù)庫的過程。而關(guān)系型數(shù)據(jù)庫則是創(chuàng)建在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫,是借助于集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念和方法來處理數(shù)據(jù),使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù),以滿足用戶的各種應(yīng)用需求。
1 數(shù)據(jù)庫的重要性
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,同時(shí)也是支撐計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵,是軟件設(shè)計(jì)的起點(diǎn),起著決定性的質(zhì)變作用,必須對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)高度重視起來。
(1)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)最起碼要占用整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)的40%以上的時(shí)間。數(shù)據(jù)庫是用戶需求的直觀反應(yīng)和表現(xiàn),需求的要求和變化都要一一體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中。
(2)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不僅僅停留在頁面demo的表面,還有模塊交互、表之間的聯(lián)系、中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等所需要的字段。因此,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中不僅包括基本的數(shù)據(jù)存儲,還包括邏輯數(shù)據(jù)的存儲。
(3)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)完成后,項(xiàng)目80%的設(shè)計(jì)開發(fā)在腦海中已經(jīng)完成了。在設(shè)計(jì)每一個(gè)字段時(shí),已經(jīng)考慮好這些字段的運(yùn)用,在表中如何體現(xiàn)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)完成后,程序中所有的實(shí)現(xiàn)思路和實(shí)現(xiàn)方式已經(jīng)考慮清楚了,否則會造成一系列不可預(yù)測的問題。
由此可見,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)在整個(gè)軟件開發(fā)過程中起到了舉足輕重的作用。
2 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程可大體分為四個(gè)時(shí)期七個(gè)階段。
(1)用戶需求分析時(shí)期,主要是了解和分析用戶對數(shù)據(jù)的功能需求和應(yīng)用需求,是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ),事關(guān)整個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。
(2)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)期,主要是將用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象,形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的數(shù)據(jù)模型,可用實(shí)體―聯(lián)系模型來表示,然后將其轉(zhuǎn)換為已選好的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)RDBMS所支持的一組關(guān)系模式并為其選取一個(gè)適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu),包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。
(3)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)時(shí)期,包括數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)創(chuàng)建階段和應(yīng)用行為設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)階段,是根據(jù)數(shù)據(jù)庫的物理模型創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建表、創(chuàng)建索引、創(chuàng)建聚簇等。
(4)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)階時(shí)期,最后一個(gè)階段則是數(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。
3 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的幾個(gè)原則
在進(jìn)行關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程中,要遵循以下幾個(gè)原則,借此可以提高數(shù)據(jù)庫的存儲效率、數(shù)據(jù)完整性和可擴(kuò)展性。
3.1 命名規(guī)范化
在概念模型設(shè)計(jì)中,對于出現(xiàn)的實(shí)體、屬性及相關(guān)表的結(jié)構(gòu)要統(tǒng)一。例如在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中,指定學(xué)生Sstudent,專指本科生,相關(guān)的屬性有:學(xué)號、姓名、性別、出生年月等,及每個(gè)屬性的類型、長度、取值范圍等都要進(jìn)行確定,這樣就能保證在命名時(shí)不會出現(xiàn)同名異義或異名同義、屬性特征及結(jié)構(gòu)沖突等問題。
3.2 數(shù)據(jù)的一致性和完整性
在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中可以采用域完整性、實(shí)體完整性和參照完整性等約束條件來滿足其數(shù)據(jù)的一致性和完整性,用check、default、null、主鍵和外鍵約束來實(shí)現(xiàn)。
3.3 數(shù)據(jù)冗余
數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能地減少冗余,這就意味著重復(fù)數(shù)據(jù)應(yīng)該減少到最少。例如:若一個(gè)部門職員的電話存儲在不同的表中,假設(shè)該職員的電話號碼發(fā)生變化時(shí),冗余數(shù)據(jù)的存在就要求對多個(gè)表進(jìn)行更新操作,若某個(gè)表不幸被忽略了,那么就會造成數(shù)據(jù)不一致的情況。所以在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中一定要盡可能存在少地冗余。
3.4 范式理論
在關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí),一般是通過設(shè)計(jì)滿足某一范式來獲得一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫模式,通常認(rèn)為3NF在性能、擴(kuò)展性和數(shù)據(jù)完整性方面達(dá)到了最好的平衡,因此,一般數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要求達(dá)到3NF,消除數(shù)據(jù)依賴中不合理的部分,最終實(shí)現(xiàn)使一個(gè)關(guān)系僅描述一個(gè)實(shí)體或者實(shí)體間一種聯(lián)系的目的。
4 以具體實(shí)例設(shè)計(jì)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的實(shí)踐
以大學(xué)教學(xué)管理軟件開發(fā)中的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析。
(1)重視系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。總體設(shè)計(jì)不僅與軟件項(xiàng)目順利開展的進(jìn)度有關(guān),還與是否可以達(dá)到預(yù)期的項(xiàng)目開發(fā)目標(biāo)有關(guān)。下面以大學(xué)教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫開發(fā)為例進(jìn)行說明。
(2)首先對大學(xué)教學(xué)管理軟件所涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。按照上述的設(shè)計(jì)思想,共設(shè)計(jì)了如下表,例如,學(xué)生關(guān)系表、專業(yè)關(guān)系表等,然后創(chuàng)建視圖和存儲過程。
①學(xué)生關(guān)系表S:S#(學(xué)號),SNAME(姓名),SSEX(性別),SBIRTHIN(出生年月)等字段,主鍵為S#(學(xué)號)。②專業(yè)關(guān)系表SS:SCODE#(專業(yè)代碼),SSNAME(專業(yè)名稱)等字段,主鍵為SCODE#(專業(yè)代碼)。③課程關(guān)系表C:C#(課程號),CNAME(課程名稱),CLASSH(學(xué)時(shí))等字段,主鍵為C#(課程號)。④設(shè)置關(guān)系表CS:SCODE#(專業(yè)代碼),C#(課程號)等字段,主鍵為SCODE#(專業(yè)代碼),C#(課程號)。⑤學(xué)習(xí)關(guān)系表SC:S#(學(xué)號),C#(課程號),GRADE(分?jǐn)?shù))等字段,主鍵為S#(學(xué)號),C#(課程號)。⑥教師關(guān)系表T:T#(教工號),TNAME(姓名),TSEX(性別)等字段,主鍵為T#(教工號)。⑦講授關(guān)系表TEACH:T#(教工號),C#(課程號)等字段,主鍵為TEACH:T#(教工號),C#(課程號)。
數(shù)據(jù)庫中的每一個(gè)表都建立了主鍵,部分表為了滿足查詢和排序的需要,還需要建立索引。例如查詢學(xué)生信息時(shí),除了按學(xué)號查詢,有時(shí)還會用到按照班級查詢。因此,在學(xué)生表中除了對主鍵“學(xué)號”建立主索引外,也對“班級”建立了次索引。同時(shí),在數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)按照主鍵和外鍵的關(guān)系,建立起了關(guān)系。另外,根據(jù)查詢需要,還建立了教學(xué)安排視圖、課程成績視圖和學(xué)生平均成績視圖及相關(guān)的存儲過程。
5 結(jié)語
通過前面的分析和研究,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是非常重要的,為之后整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供了穩(wěn)固的后臺保障。數(shù)據(jù)庫必須與應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)需求相輔相成,在設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格遵循關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)步驟,并靈活運(yùn)用上述原則。
參考文獻(xiàn)
[1] 潘博.計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要性以及原則研究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2013(8).
[2] 王曉軍.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐在軟件開發(fā)中的作用[J].科技與生活,2012 (8).
[3] 孟志偉.管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)[J].信息與電腦,2009(7).
【關(guān)鍵詞】Hadoop;非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫;安全技術(shù);HBase
1.Hadoop云計(jì)算環(huán)境與HBase
Hadoop是一個(gè)分布式系統(tǒng)環(huán)境,能夠運(yùn)行于大型集群上。Hadoop主要包括兩個(gè)方面:HDFS文件系統(tǒng)和MapReduce計(jì)算框架。在Hadoop中用戶無需詳細(xì)了解底層系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),即可開發(fā)分布式應(yīng)用程序。在云環(huán)境的實(shí)際使用時(shí),用戶的核心數(shù)據(jù)需要上傳到云端,這就會使用戶考慮云端是否能夠保障這些數(shù)據(jù)的安全性、完整性以及可用性。作為典型的一種云架構(gòu),Hadoop環(huán)境的用戶在連接服務(wù)器時(shí)無需驗(yàn)證即可與服務(wù)器進(jìn)行通信,這就難免存在數(shù)據(jù)的安全性問題。
Hadoop上集成應(yīng)用最多的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是HBase,HBase的架構(gòu)是典型的主從結(jié)構(gòu),包括一個(gè)Master和若干個(gè)RegionServer,另外還使用Zookeeper作為其數(shù)據(jù)一致性的協(xié)調(diào)程序。HBase數(shù)據(jù)庫底層存儲數(shù)據(jù)時(shí)使用的是Hadoop的HDFS文件系統(tǒng),客戶端在借助HBase API訪問存儲在HBase數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
Zookeeper的作用是保證整個(gè)HBase集群中只有一個(gè)master節(jié)點(diǎn),同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控regionserver的狀態(tài),一旦regionserver不能繼續(xù)提供服務(wù),zookeeper會將其狀態(tài)通知給HBase Master。
HBase數(shù)據(jù)庫中有兩張?zhí)厥獾南到y(tǒng)表:-ROOT-和.META.。-ROOT-系統(tǒng)表中存儲的是.META.的分片(region)信息,.META.中則存儲了所有的用戶表的分片(region)信息,每個(gè)分片都可以存儲到不同的regionserver上。這種類似B+樹的三層結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)高效的rowkey查詢,并保證HBase數(shù)據(jù)庫是一個(gè)高可靠、高可伸縮的分布式數(shù)據(jù)庫。
2.非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫及其安全需求
云計(jì)算技術(shù)及電子商務(wù)的興起,使得互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)量越來越大,傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)難以滿足大數(shù)據(jù)環(huán)境中大規(guī)模數(shù)據(jù)處理以及高并發(fā)的需求,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)運(yùn)而生,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫具有高并發(fā)以及高擴(kuò)展性等特性,并且具有和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同的存儲結(jié)構(gòu)。
與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫改變了其數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和架構(gòu)設(shè)計(jì),從而可以更好地處理高并發(fā)以及大規(guī)模數(shù)據(jù)的問題。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲的是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)存儲在行列組成的二維表中,所有行含有的字段完全相同;這樣的存儲方式雖然有利于表的連接操作,但當(dāng)數(shù)據(jù)量很大時(shí)會占用大量的存儲空間,這在一定程度上限制了其處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的性能。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲的是“鍵值對”,數(shù)據(jù)庫中每一行的結(jié)構(gòu)不必須完全一致,每行可以有不同的字段,這樣的松散數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常適合非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫利用SQL語言作為其訪問接口不同,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫由于沒有固定的字段結(jié)構(gòu),其訪問接口是鍵值對,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以隨著數(shù)據(jù)量的增加而橫向擴(kuò)展,即如果非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫所在的集群服務(wù)器數(shù)目增加一倍,則其負(fù)載能力也相應(yīng)提高一倍。
橫向擴(kuò)展主要是通過數(shù)據(jù)分片(shard)和分區(qū)(partition)實(shí)現(xiàn)的,數(shù)據(jù)分片又可以分為垂直分片和水平分片兩種;水平分片指的是把表中的行劃分為多個(gè)子集,這些子集分布在集群中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)上,以此提高整個(gè)集群的性能、降低數(shù)據(jù)出錯造成的影響。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中水平分片上比傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫具有更好的擴(kuò)展性,由于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一倍都是基于鍵值對模型的,很少對整個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行掃描查詢,所以能夠簡單地通過在集群中加入新的節(jié)點(diǎn)對方式來進(jìn)行擴(kuò)展。
非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一般是分布式的,其數(shù)據(jù)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上,所以其安全要考慮內(nèi)部安全和外部安全兩方面。前者指的是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲上的安全,主要滿足的是數(shù)據(jù)庫管理員的安全需求;后者指的是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫客戶端和服務(wù)器之間的安全,主要滿足的是數(shù)據(jù)庫用戶的安全需求。
3.Hadoop中HBase的安全策略
HBase是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中安全性最完善的,對其安全機(jī)制進(jìn)行研究有助于為其他的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫提供一定的參考價(jià)值。HBase是集成在Hadoop云計(jì)算開發(fā)平臺上的,所以Hadoop為其提供了訪問安全機(jī)制。Hadoop的安全特性主要包括四個(gè)方面:“基于令牌的認(rèn)證機(jī)制、基于Kerberos的安全認(rèn)證方案、基于ACL角色控制的權(quán)限控制,以及HDFS數(shù)據(jù)存儲的一致性保證和數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證”。
Hadoop中包含服務(wù)級和文件級兩類權(quán)限驗(yàn)證,其中前者是系統(tǒng)級別的,后者是文件級別的。對于服務(wù)級別的安全驗(yàn)證,是通過ACL角色控制實(shí)現(xiàn)的,默認(rèn)情況下hadoop中服務(wù)級別的安全驗(yàn)證是關(guān)閉的,要想開啟服務(wù)級別的安全驗(yàn)證,可以將配置文件${HADOOP_CONF_DIR}/core-site.xml中的hadoop.security.authorization屬性設(shè)置為true。
除了hadoop.security.authorization屬性外,還有一組類似的屬性可以控制哪些用戶可以訪問哪些資源。借助基于ACL的角色控制,Hadoop可以保證HBase的底層具備服務(wù)級別的安全訪問策略,以此限制用戶和組對資源的訪問,從而防止了非法用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行惡意操作。
當(dāng)HBase的底層文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫請求時(shí),客戶端可以指定訪問的用戶或用戶組,如果不對用戶進(jìn)行認(rèn)證,則客戶端用戶就可能偽裝為其他用戶訪問HBase數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),基于令牌的認(rèn)證機(jī)制有效解決了此問題。Hadoop中有兩種認(rèn)證機(jī)制:基于MD5的令牌認(rèn)證機(jī)制和基于GSSAPI的Kerberos的認(rèn)證機(jī)制;令牌認(rèn)證又分為兩種:對HDFS文件系統(tǒng)的授權(quán)令牌認(rèn)證和對MapReduce任務(wù)框架的任務(wù)令牌認(rèn)證。Kerberos認(rèn)證包括域內(nèi)認(rèn)證和跨域認(rèn)證兩種,其認(rèn)證步驟分為以下幾步:
(1)客戶端程序首先發(fā)送相關(guān)信息到AS服務(wù)器,這些信息包括用戶名IDc、認(rèn)證域、隨機(jī)數(shù)以及授權(quán)服務(wù)器TGS等;使用TGS的密鑰加密后得到TGT。
(2)客戶端程序獲得AS的應(yīng)答后,向TGS發(fā)送加密的用戶名、認(rèn)證域以及TGT、服務(wù)器名稱等相關(guān)信息;TGS解密收到的信息,并根據(jù)解密的結(jié)果對比確定請求的用戶、TGT票據(jù)的所有者等,并產(chǎn)生對應(yīng)的TS返回給客戶端。
(3)客戶端解密收到的TGS應(yīng)答,并發(fā)送TS、加密的用戶名及認(rèn)證域等信息到應(yīng)用服務(wù)器,訪問對應(yīng)的應(yīng)用資源。
HBase數(shù)據(jù)庫底層的HDFS分布式文件系統(tǒng)具有高度容錯性,不僅可以保證數(shù)據(jù)存儲的完整性,而且能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?。Hadoop集群中的DataNode定期檢查其自身管理的數(shù)據(jù)庫,并對其進(jìn)行完整性驗(yàn)證,通過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)塊就滿足數(shù)據(jù)存儲的完整性;Hadoop的客戶端在和DataNode進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),會對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸完整性驗(yàn)證。
HBase協(xié)處理器(Coprocessor)是HBase數(shù)據(jù)庫中的重要框架,它可以使用戶在服務(wù)端插入其定制代碼。HBase協(xié)處理器分為兩種類型:系統(tǒng)協(xié)處理器和表協(xié)處理器,前者能夠全局導(dǎo)入regionserver上所有的表,表協(xié)處理器允許用戶指定一張表使用協(xié)處理器。為了更好地提供靈活得控制,HBase協(xié)處理器提供了兩種不同的執(zhí)行模式,分別是Observer模式和Endpoint模式,分別類似于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的觸發(fā)器和存儲過程的概念。HBase的協(xié)處理器框架允許HBase數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)聚合、訪問控制等豐富的特性。
4.結(jié)語
本文結(jié)合HBase數(shù)據(jù)庫的分布式特性,圍繞非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性以及一致性,分析了HBase數(shù)據(jù)庫的安全需求。在此基礎(chǔ)上,研究了以HBase數(shù)據(jù)庫為代表的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的安全機(jī)制,包括基于ACL的角色控制機(jī)制、令牌認(rèn)證機(jī)制、HDFS數(shù)據(jù)一致性機(jī)制以及HBase協(xié)處理器機(jī)制等。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡平.基于Hadoop的NoSQL數(shù)據(jù)庫安全研究[D].上海交通大學(xué),2012.
[2]張少敏,李曉強(qiáng),王保義.基于Hadoop的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全存儲設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2013(7).
[3]朱敏.基于HBase的RDF數(shù)據(jù)存儲與查詢研究[D].南京大學(xué),2013.
[4]劉河,陳宇.云計(jì)算環(huán)境下NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用研究[J].軟件導(dǎo)刊,2013.
關(guān)鍵詞:SQL Server;Oracle;Transact-SQL;企業(yè)管理器;查詢分析器
中圖分類號:TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)14-3614-02
Large and Medium-sized Database Management System Performance Analysis of Differences
ZHANG Qun-hui, WANG Cong, TONG Xin
(Hunan Information Science Vocational College, Changsha 410151, China)
Abstract: The article introduces the architecture, security model, database file management method, data conversion, backup, restore and replication as well as the Transact-SQL language design. Describes the application process and the flip-flop storage to ensure data integrity and consistency between the realization of the process. Focus on the underlying SQL Server database configuration, management data, performance optimization and security management in detail. Finally, the above study, the SQL Server 2000 and oracle database performance comparison, summed up the characteristics of their own. At present, the practical application in the database field, a lot of database management are some problems still exist, resulting in poor database performance. To study the subject for the selection and application of database systems have a certain significance.
Key words: SQL Server; Oracle; Transact-SQL; Enterprise Manager; Query Analyzer
1 引言
SQL Server 2000是微軟公司最新版的大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,其性能指標(biāo)在各方面都有趕超Oracle數(shù)據(jù)庫的趨勢。在經(jīng)歷了SQL Server 6.5和7.0兩個(gè)版本的嘗試之后,微軟公司終于開始向大規(guī)模的業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)發(fā)了。微軟公司聘請了世界上最優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫專家而且專門搭建了信息量可謂空前龐大的地理信息系統(tǒng),勵精圖治。有了強(qiáng)大的性能和功能支持,并且徹底脫離了Sybase,它將數(shù)據(jù)庫連接到Internet,并通過Web瀏覽器顯示數(shù)據(jù)操作,具有客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu),并與Microsoft公司的其他產(chǎn)品及第三方產(chǎn)品具有良好的兼容性,能方便的實(shí)現(xiàn)無縫操作。此外,SQL Server 2000還提供了對分布式事務(wù)處理的支持,為大型數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目提供優(yōu)秀的企業(yè)級的解決方案。再配合其一向?yàn)槿朔Q道的易用性,SQL Server可以說成為了開發(fā)者手中的一柄利器。
因此,在數(shù)據(jù)庫需求日益增長的今天。學(xué)好SQL對于開發(fā)和維護(hù)數(shù)據(jù)庫,以及研究其他數(shù)據(jù)庫是非常重要的。
2 SQL Server體系結(jié)構(gòu)
SQL Server是由一系列數(shù)量眾多的數(shù)據(jù)組件組成。這些組件在功能上互相補(bǔ)充,在使用方式上彼此協(xié)調(diào),以滿足用戶在數(shù)據(jù)存儲和管理、大型Web站點(diǎn)支持和企業(yè)數(shù)據(jù)分析處理上的需求。從不同的應(yīng)用和功能角度出發(fā),SQL Server具有不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類。具體可以劃分為:
?數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)
?客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)
?關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎體系結(jié)構(gòu)
?服務(wù)器管理體系結(jié)構(gòu)
其中,客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)又可以劃分為客戶端組件、服務(wù)器組件和通信組件三部分。用戶不用直接訪問 SQL Server進(jìn)行分析服務(wù)的,而是使用客戶應(yīng)用程序來訪問數(shù)據(jù)的??蛻舳?服務(wù)器組件體系結(jié)構(gòu)如圖1。
3 SQL Server主要功能
SQL Server充分整合Analysis Services 和資料采集(Data Mining),因而可以調(diào)整資訊,掌握機(jī)會。領(lǐng)先業(yè)界支持XML、增強(qiáng)系統(tǒng)管理和調(diào)整等工具,以及在企業(yè)和電子商務(wù)等應(yīng)用上有著可調(diào)適性和可靠性。其主要功能包括管理數(shù)據(jù)庫文件,管理的安全性,執(zhí)行管理任務(wù)等方面,具體如圖2所示。
由于篇幅的關(guān)系,在這里主要介紹SQL Server在安全方面的管理特點(diǎn)。SQL Server的安全性機(jī)制分為4個(gè)等級。
?客戶機(jī)操作系統(tǒng)的安全性
?SQL Server的登錄安全性
?數(shù)據(jù)庫的使用安全性
?數(shù)據(jù)庫對象的使用安全性
每個(gè)安全等級就好像一道門,如果門沒有上鎖或用戶擁有開門的鑰匙,則用戶可以通過這道門達(dá)到一個(gè)安全等級。如果通過了所有的門,則用戶就可實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問了。這個(gè)關(guān)系用圖3來表示。
4 SQL Server性能優(yōu)化
數(shù)據(jù)庫是企業(yè)信息的核心,其應(yīng)用水平的高低直接影響到企業(yè)管理水平。選擇了一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品不等于就有一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,不僅會增加客戶端和服務(wù)器端程序的編程和維護(hù)的難度,而且還會影響系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的性能。
4.1 影響SQL Server性能主要因素及解決辦法
影響SQL Server數(shù)據(jù)庫性能的因素有很多。比如:在開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)、查詢設(shè)計(jì)、接口選擇等發(fā)面都有多種選擇,這取決于特定的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用需求。平常在優(yōu)化SQL Server性能,主要從以下幾個(gè)方面著手:
?數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)問題
?應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
?操作系統(tǒng)相關(guān)優(yōu)化
4.2 SQL Server優(yōu)化器
SQL Server優(yōu)化器通過分析查詢語句,自動對查詢進(jìn)行優(yōu)化并決定最有效的執(zhí)行方案。主要是通過查詢分析、索引選擇、合并選擇三個(gè)階段完成的。完成以上三個(gè)過程后,優(yōu)化器就會生成一個(gè)基于費(fèi)用的查詢執(zhí)行計(jì)劃,這個(gè)計(jì)劃充分利用了可用的索引,并以最小的系統(tǒng)開支和良好的執(zhí)行性能訪問原來的數(shù)據(jù)。
4.3 SQL Server優(yōu)化應(yīng)用分析
在實(shí)際操作過程中,可以先使用SQL事件偵查器創(chuàng)建一個(gè)工作負(fù)荷文件,來跟蹤一段時(shí)間內(nèi)某個(gè)指定數(shù)據(jù)庫的活動。然后根據(jù)跟蹤記錄,使用索引優(yōu)化向?qū)韺λ饕M(jìn)行優(yōu)化。
5 SQL Server與Oracle數(shù)據(jù)庫的比較
5.1 SQL Server的優(yōu)越性
SQL Server是當(dāng)今最重要的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一。之所以能夠在現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)行列中立于不敗之地,SQL Server有著他獨(dú)自的優(yōu)點(diǎn)。主要體現(xiàn)在以下以個(gè)方面:
1)非過程化語言
SQL是一個(gè)非過程化的語言,因?yàn)樗淮翁幚硪粋€(gè)記錄,對數(shù)據(jù)提供自動導(dǎo)航。
2)統(tǒng)一的語言
SQL可用于所有用戶的DB活動模型,包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、 應(yīng)用程序員、決策支持系統(tǒng)人員及許多其它類型的終端用戶?;镜腟QL 命令只需很少時(shí)間就能學(xué)會,最高級的命令在幾天內(nèi)便可掌握。
3)是所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言
由于所有主要的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持SQL語言,用戶可將使用SQL的技能從一個(gè)RDBMS(關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))轉(zhuǎn)到另一個(gè),所有用SQL編寫的程序都是可以移植的。
5.2 Oracle數(shù)據(jù)庫介紹
Oracle9i是業(yè)界第一個(gè)完整、簡單的用于互聯(lián)網(wǎng)的新一代智能化的、協(xié)作各種應(yīng)用的軟件基礎(chǔ)架,其主要特點(diǎn)體現(xiàn)在:
1)支持大數(shù)據(jù)庫、多用戶的高性能的事務(wù)處理。
2)ORACLE遵守?cái)?shù)據(jù)存取語言、操作系統(tǒng)、用戶接口和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3)實(shí)施安全性控制和完整性控制。
4)支持分布式數(shù)據(jù)庫和分布處理。
5)具有可移植性、可兼容性和可連接性。
5.3 兩種數(shù)據(jù)庫的比較結(jié)果
通過對SQL Server數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)和Oracle數(shù)據(jù)庫的查閱。總結(jié)出兩種數(shù)據(jù)庫大致區(qū)別,如下所示:
1)開放性
SQL Server:只能在Windows下運(yùn)行,沒有絲毫的開放性。
Oracle:能在所有主流平臺上運(yùn)行(包括 Windows)。完全支持所有的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。采用完全開放策略??梢允箍蛻暨x擇最適合的解決方案。對開發(fā)商全力支持。
2)可伸縮性和并行性
SQL Server:并行實(shí)施和共存模型并不成熟,很難處理日益增多的用戶數(shù)和數(shù)據(jù)卷,伸縮性有限。
Oracle:平行服務(wù)器通過使一組結(jié)點(diǎn)共享同一簇中的工作來擴(kuò)展Window NT的能力,提供高可用性和高伸縮性的簇的解決方案。如果WindowsNT不能滿足需要, 用戶可以把數(shù)據(jù)庫移到UNIX中。
3)安全性
SQL server:沒有獲得任何安全證書。
Oracle Server:獲得最高認(rèn)證級別的ISO標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
4)性能
SQL Server:多用戶時(shí)性能不佳,C/S結(jié)構(gòu),只支持Windows客戶,可以用ADO,DAO,OLEDB,ODBC連接。
Oracle:性能最高, 保持WindowsNT下的TPC-D和TPC-C的世界記錄。多層次網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,支持多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),可以用ODBC,JDBC,OCI等網(wǎng)絡(luò)客戶連接。
5)操作簡便
SQL Server:操作簡單,但只有圖形界面。
Oracle:較復(fù)雜, 同時(shí)提供GUI和命令行,在Windows NT和Unix下操作相同。
6)使用風(fēng)險(xiǎn)
SQL Server:完全重寫的代碼,經(jīng)歷了長期的測試,不斷延遲,許多功能需要時(shí)間來證明。并不十分兼容早期產(chǎn)品。使用需要冒一定風(fēng)險(xiǎn)。
Oracle:長時(shí)間的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),完全向下兼容。得到廣泛的應(yīng)用。完全沒有風(fēng)險(xiǎn)。
以上是SQL Server與Oracle數(shù)據(jù)庫之間較為粗略的比較。具體要考慮該使用什么軟件時(shí),還要根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求和基礎(chǔ)設(shè)施來綜合考慮。
6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)回顧與展望
縱觀當(dāng)今的商用數(shù)據(jù)庫市場,稱之為群雄割據(jù)毫不為過。自20世紀(jì)70年代關(guān)系模型提出后,由于其突出的優(yōu)點(diǎn),迅速被商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所采用。據(jù)統(tǒng)計(jì),70年代以來新發(fā)展的DBMS系統(tǒng)中,近百分之九十是采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型, 80年代和90年代是RDBMS產(chǎn)品發(fā)展和競爭的時(shí)代。各種產(chǎn)品經(jīng)歷了從集中到分布,從單機(jī)環(huán)境到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,從支持信息管理到聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(OLTP),再到聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)的發(fā)展過程;對關(guān)系模型的支持也逐步完善;系統(tǒng)的功能也不斷增強(qiáng)。
Oracle9i已經(jīng)出爐,它增強(qiáng)了針對電子商務(wù)的新特性,和對因特網(wǎng)應(yīng)用的支持,提供了對大數(shù)據(jù)量的在線事務(wù)處理(OLTP)環(huán)境、查詢密集型數(shù)據(jù)倉庫以及要求苛刻的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的高效、可靠及安全的數(shù)據(jù)管理能力。
SQL Server 2000的下一代產(chǎn)品YuKon預(yù)計(jì)在今年推出。YuKon主要增強(qiáng)的特性大概是集群,每個(gè)服務(wù)器自己進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、管理內(nèi)存、加鎖和事務(wù)處理,與此同時(shí)保持與集群中其他及其的內(nèi)部聯(lián)系,能做到集群中一臺機(jī)器不能工作,不會影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。
7 結(jié)束語
在信息量日益增多的今天,數(shù)據(jù)的管理及安全問題已成為眾多企業(yè)的“頭等大事”。隨之而來的,是眾多大中型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相繼推出,選擇一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能在某種程度上來彌補(bǔ)企業(yè)數(shù)據(jù)管理上的一些不足。有鑒于此,本文詳細(xì)分析了SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的原理,無論是從其安全性能方面,還是從其操作方面來說,SQL Server數(shù)據(jù)庫基本能滿足多數(shù)企業(yè)用戶的需要。特別是在安全等級方面,通過圖文并茂的方式得以體現(xiàn),讓用戶一看就懂,希望能對讀者了解SQL Server數(shù)據(jù)庫帶來幫助。
參考文獻(xiàn):
[1] Microsoft.企業(yè)級數(shù)據(jù)庫的安裝、配置和管理[M].北京:高等教育出版社,2003.8.
[2] 李真文.SQL Server 2000開發(fā)人員指南[M].北京:北京希望電子出版社.2001.5.
[3] Microsoft.SQL Server 2000系統(tǒng)管理[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.11.
[4] 李曉,張曉輝,李祥勝.SQL Server2000管理及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)[M].北京:人民郵電出版社,2002.12.
[5] 劉耀儒.新概念SQL Server 2000教程[M].北京:北京科海集團(tuán)公司出版,2000.9.
[6] 薩師煊,王珊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論[M].北京:高等教育出版社,2001.7.
Abstract: There are more and more data produced in equipment management systems. For decision making, all kinds of data must be collected and integrated from different management systems. By analyzing the diversity and isomerous quality of the data resources, the architecture of equipment management data warehouse is proposed in this paper. We discussed important components of the data warehouse. From the macroscopic point of view, the needs of the equipment management system are described by UML and this will help manage and use equipment data more efficiently.
關(guān)鍵詞: 數(shù)據(jù)倉庫;數(shù)據(jù)管理;用例圖
Key words: data warehouse;data management;use case diagram
中圖分類號:TP302.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)26-0192-04
0 引言
隨著大量信息化裝備列裝部隊(duì),圍繞裝備全壽命過程的保障數(shù)據(jù)日趨增加,繁冗的數(shù)據(jù)體系,給管理決策增加了難度。當(dāng)前,裝備部門按照各自的業(yè)務(wù)職能,在各個(gè)環(huán)節(jié)分別建立了相應(yīng)的信息管理系統(tǒng),如裝備儲備管理系統(tǒng)、裝備使用管理系統(tǒng)、維修計(jì)劃管理信息系統(tǒng)等。雖然各類應(yīng)用系統(tǒng)能夠滿足相應(yīng)業(yè)務(wù)部門需求,但各類數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)是分散的、獨(dú)立的子系統(tǒng),時(shí)效性差,共享困難,無法從統(tǒng)一的角度為領(lǐng)導(dǎo)層的全局分析提供及時(shí)、準(zhǔn)確的綜合信息[1]。本文提出構(gòu)建裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的思路與方法,將裝備保障數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行匯總,按照決策需求,以數(shù)據(jù)倉庫的形式進(jìn)行重新組織和存儲,建設(shè)綜合性的服務(wù)系統(tǒng)。通過使用UML用例圖,對系統(tǒng)整體需求進(jìn)行分析,為裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建提供模型基礎(chǔ)。
1 裝備保障數(shù)據(jù)倉庫框架模型構(gòu)建
結(jié)構(gòu)框架是構(gòu)建裝備保障數(shù)據(jù)倉庫最基本問題,其主要目的是研究裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的靜態(tài)結(jié)構(gòu),利用合適的方法來描述裝備保障數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架與功能的實(shí)現(xiàn)。
1.1 裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的總體設(shè)計(jì)方法 數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常有兩種,一是依據(jù)需求構(gòu)建的系統(tǒng)開發(fā)生命周期(System Development Life Cycle,SDLC)方法,這種方法以需求為驅(qū)動,由上層領(lǐng)導(dǎo)提出具體需求,通過設(shè)計(jì)人員加以實(shí)現(xiàn);二是依據(jù)在已有數(shù)據(jù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境下的系統(tǒng)開發(fā)生命周期(Cycle Life Development System,CLDS)方法[2],這種方法以數(shù)據(jù)為驅(qū)動,通過原有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)上層數(shù)據(jù)系統(tǒng)。在分析型環(huán)境中構(gòu)建裝備保障數(shù)據(jù)倉庫,上層分析需求不能像底層業(yè)務(wù)需求準(zhǔn)確給出,存在不確定性,這就使得在構(gòu)建裝備保障數(shù)據(jù)倉庫過程中,要使用CLDS的設(shè)計(jì)方法,從數(shù)據(jù)開始,結(jié)束于需求,將需求分析的過程貫穿在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,整體流程如圖1所示。
整體流程中,始終伴隨著需求理解,并逐步完善體系構(gòu)架。從數(shù)據(jù)源獲取的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)獲取與集成,進(jìn)入數(shù)據(jù)倉庫中心數(shù)據(jù)庫,通過DSS(Decision Support System)決策支持系統(tǒng)應(yīng)用編程,使得數(shù)據(jù)倉庫實(shí)現(xiàn)輔助決策功能。在系統(tǒng)測試階段,對系統(tǒng)進(jìn)行整體測試,并以反饋需求的方式,進(jìn)行系統(tǒng)的更改和完善。
1.2 裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的體系結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì) 裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè),一方面要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成,另一方面要實(shí)現(xiàn)對上層領(lǐng)導(dǎo)的決策支持,這就要求該倉庫應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性和靈活性,能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的需求。裝備保障數(shù)據(jù)倉庫主要以目前運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ),包含從裝備設(shè)計(jì)生產(chǎn)到使用退役的全壽命過程的數(shù)據(jù)內(nèi)容[3]。這些數(shù)據(jù)分布于異構(gòu)的數(shù)據(jù)平臺,數(shù)據(jù)不易集成。我們盡可能地以最基本、最不可分割、最基礎(chǔ)的可復(fù)用組件的方法來收集和儲存數(shù)據(jù),只有這樣,才能高效地利用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)上層領(lǐng)導(dǎo)的管理決策。裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的體系結(jié)構(gòu)建立在傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之上,將這些數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式,集成、存儲在一起,向后通過數(shù)據(jù)分析技術(shù),最終向各類用戶提供包括輔助決策在內(nèi)的各類服務(wù)。裝備保障數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)模型如圖2所示。
現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是裝備保障數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)源,從各種數(shù)據(jù)源開始,通過數(shù)據(jù)管理與建模工具,對數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換、裝載,在元數(shù)據(jù)的同一規(guī)范下,各類數(shù)據(jù)按照不同的粒度需求,整合存儲在中心數(shù)據(jù)庫之中。根據(jù)用戶需求的不同,建立各類數(shù)據(jù)集市,以滿足不同業(yè)務(wù)部門的高效使用。中心數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)集市通過OLAP(On-Line Analytical Processing)在線聯(lián)機(jī)分析處理、數(shù)據(jù)挖掘等多種方式,對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,最終滿足不同用戶對數(shù)據(jù)的需求。
2 裝備保障數(shù)據(jù)倉庫功能模型構(gòu)建
功能建模是為了進(jìn)一步細(xì)化和描述裝備保障數(shù)據(jù)倉庫功能的組成和邏輯關(guān)系,體現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)際需求,為裝備保障數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供支持[4]。這里主要采用UML用例圖的建模方法對系統(tǒng)功能需求進(jìn)行描述。如圖3所示, “管理功能需求”、“控制功能需求”、“接口功能需求”四個(gè)層次的劃分,從不同的側(cè)面反映了數(shù)據(jù)倉庫所應(yīng)具備的功能需求[5]。根據(jù)實(shí)際使用情況,將裝備保障數(shù)據(jù)倉庫得功能需求進(jìn)一步細(xì)化,其中“管理功能需求”分為“裝備數(shù)據(jù)管理”、“用戶管理”兩部分;“控制功能需求”分為“項(xiàng)目運(yùn)行控制”和“用戶訪問控制”兩部分;“接口功能需求”包含“數(shù)據(jù)接口管理”和“外部系統(tǒng)接入”。
2.1 管理功能需求建模
2.1.1 用戶管理 用戶是數(shù)據(jù)倉庫的使用者和操作者,用戶管理主要是進(jìn)行用戶及相關(guān)信息的創(chuàng)建和維護(hù),如圖4所示。
在裝備保障數(shù)據(jù)倉庫中,參與者主要包括系統(tǒng)管理人員,上層決策人員、中層業(yè)務(wù)人員、基層保障人員。系統(tǒng)管理人員負(fù)責(zé)系統(tǒng)軟硬件維護(hù),根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能;中層業(yè)務(wù)人員是系統(tǒng)的主要操作者,并配合系統(tǒng)管理人員保障系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)與日常維護(hù);上層決策人員與基層保障人員是裝備保障數(shù)據(jù)的主要使用者,前者側(cè)重?cái)?shù)據(jù)的輔助決策作用,后者注重?cái)?shù)據(jù)對于保障活動的指導(dǎo)作用。主要用例包括:
①“創(chuàng)建用戶”,對用戶進(jìn)行新建、修改、保存等操作。
②“編輯用戶信息”,定義和修改用戶的基本信息(如用戶姓名、職務(wù)、所屬部門等)。
③“信息上報(bào)”,用戶對自身信息進(jìn)行上報(bào),完善系統(tǒng)用戶信息。
④“用戶分類”,按照用戶所屬類型的不同進(jìn)行分類,以區(qū)別數(shù)據(jù)獲取權(quán)限等。
⑤“用戶權(quán)限管理”,為用戶設(shè)置權(quán)限,使用戶具備不同的操作內(nèi)容,如讀、寫、修改、刪除等。
2.1.2 保障數(shù)據(jù)管理 裝備保障數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)倉庫的核心內(nèi)容,良好的模型的構(gòu)建,有利于數(shù)據(jù)的便捷維護(hù)與高效利用。管理裝備保障數(shù)據(jù),構(gòu)建數(shù)據(jù)創(chuàng)建、使用、維護(hù)活動模型如圖5所示。
其參與者為中層業(yè)務(wù)人員與基層保障人員,中層業(yè)務(wù)人員負(fù)責(zé)裝備保障數(shù)據(jù)的整體收集、維護(hù),基礎(chǔ)保障人員對權(quán)限內(nèi)裝備保障數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào)、查詢。此外系統(tǒng)管理員配合中層業(yè)務(wù)人員,確保需求功能實(shí)現(xiàn)。主要用例包括:
①“增加裝備保障數(shù)據(jù)” 、“刪除裝備保障數(shù)據(jù)”、“更改裝備保障數(shù)據(jù)”,系統(tǒng)管理人員在中層業(yè)務(wù)人員的配合下,實(shí)現(xiàn)裝備保障數(shù)據(jù)的增加。
②“數(shù)據(jù)查詢”,可以按照給定的關(guān)鍵詞來檢索所需要的綜合保障數(shù)據(jù)或系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
③“數(shù)據(jù)上報(bào)”,基層保障人員在實(shí)際操作過程中,對錯誤數(shù)據(jù)的修正以及對新數(shù)據(jù)的添加。
2.2 控制功能
2.2.1 項(xiàng)目運(yùn)行控制 系統(tǒng)控制功能伴隨項(xiàng)目運(yùn)行而產(chǎn)生,用戶控制功能的實(shí)現(xiàn),必須建立在項(xiàng)目運(yùn)行的前提下。項(xiàng)目由中層業(yè)務(wù)人員創(chuàng)建,在實(shí)時(shí)跟蹤的同時(shí)將現(xiàn)實(shí)情況及時(shí)向上層反饋,如圖6所示。
其參與者為中層業(yè)務(wù)人員,同時(shí)需要基層保障人員與上層決策人員的配合,主要用例包括:
①“項(xiàng)目運(yùn)行”,項(xiàng)目運(yùn)行是項(xiàng)目控制的前提,各項(xiàng)控制活動,總是依托項(xiàng)目運(yùn)行展開。
②“項(xiàng)目創(chuàng)建”,最基本的項(xiàng)目運(yùn)行活動,由中層業(yè)務(wù)人員參與,創(chuàng)建項(xiàng)目。
③“實(shí)施跟蹤”,主要根據(jù)相應(yīng)的條件和規(guī)則來確定業(yè)務(wù)活動所處狀態(tài)(準(zhǔn)備、運(yùn)行、結(jié)束、錯誤等),為控制活動提供依據(jù)。
④“反饋上層”,通過項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對上層決策的支持。
⑤ “決策交互”是對“反饋上層”的擴(kuò)展,支撐“反饋上層”活動。
⑥“信息填報(bào)”,用戶對自身信息進(jìn)行上報(bào),完善系統(tǒng)用戶信息。
2.2.2 用戶訪問控制 裝備保障數(shù)據(jù)倉庫由于其業(yè)務(wù)活動的特殊性,必須嚴(yán)格控制訪問,用戶訪問不僅與用戶的身份和權(quán)限有關(guān),還涉及相關(guān)的軟件工具和業(yè)務(wù)活動,如圖7所示。
其參與者為中層業(yè)務(wù)人員與系統(tǒng)管理人員,主要用例包括:
①“項(xiàng)目運(yùn)行”,項(xiàng)目運(yùn)行是用戶訪問控制的前提,對用戶身份的驗(yàn)證、外部系統(tǒng)接入及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的檢查,伴隨項(xiàng)目運(yùn)行展開。
②“登陸控制”,主要檢查用戶是否注冊、是否分配了相應(yīng)的權(quán)限,以決定其是否能執(zhí)行相應(yīng)的操作。
③“外部系統(tǒng)接入”,主要檢查外部系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)倉庫的情況,并根據(jù)授予權(quán)限的區(qū)別,實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)內(nèi)容的傳輸。
④“上層決策系統(tǒng)接入”,上層決策系統(tǒng)的權(quán)限與數(shù)據(jù)需求都存在差別,根據(jù)上層決策的實(shí)際數(shù)據(jù)需求,形成不容的系統(tǒng)接入與數(shù)據(jù)傳輸。
“登陸控制”、“外部系統(tǒng)接入控制”、“上層決策系統(tǒng)接入控制”都與“接入控制”形成泛化關(guān)系。
2.3 接口功能 當(dāng)一些相對獨(dú)立的現(xiàn)有或遺留軟件應(yīng)用系統(tǒng)需要與裝備保障數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行交互時(shí),通過項(xiàng)目運(yùn)行,配合相關(guān)功能,實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)管理與數(shù)據(jù)接口管理,如圖8所示。
其參與者為系統(tǒng)管理員,主要用例包括:
①“項(xiàng)目運(yùn)行”,系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的接入圍繞項(xiàng)目運(yùn)行活動展開。
②“信息采集”,以采集信息為中心,通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上報(bào),原始數(shù)據(jù)過濾、加載,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的接入。
③“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上報(bào)”,基層保障人員將實(shí)際保障過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上報(bào),充實(shí)中心數(shù)據(jù)庫。
④“原始數(shù)據(jù)過濾加載”,將繁冗異構(gòu)的原始數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,具備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),以完成數(shù)據(jù)的交換與共享。
⑤“決策信息交互”,當(dāng)決策有數(shù)據(jù)需求或決策信息需要時(shí),通過“決策信息”交互實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
3 結(jié)論
本文描述了基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)構(gòu)建裝備保障數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的總體構(gòu)架,并將系統(tǒng)的相關(guān)需求以UML用例圖的形式給出。裝備保障數(shù)據(jù)倉庫在完成數(shù)據(jù)存儲功能的同時(shí),形成了全方位的保障數(shù)據(jù)服務(wù)體系,是我軍裝備管理工作發(fā)展的必然。在服務(wù)基層裝備保障、支持業(yè)務(wù)工作的同時(shí),裝備保障數(shù)據(jù)倉庫會對有效輔助領(lǐng)導(dǎo)層決策,大大提高裝備綜合保障能力,為提升我軍裝備保障水平發(fā)揮重要作用。
參考文獻(xiàn):
[1]吳小勇.基于數(shù)據(jù)倉庫的裝備體系數(shù)據(jù)建模方法[J].計(jì)算機(jī)工程,2006,36(1):76-78.
[2]張?jiān)茲?,龔?商業(yè)智能設(shè)計(jì)部署與實(shí)現(xiàn)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.
[3]單志偉,等.裝備綜合保障工程[M].北京:國防工業(yè)出版社,2007.
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)倉庫;飛行大學(xué)生;流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng);應(yīng)用;研究
1 數(shù)據(jù)倉庫概念
數(shù)據(jù)倉庫英文名稱data warehouse,簡稱DW,數(shù)據(jù)倉庫是隨著信息高速發(fā)展而產(chǎn)生的一種概念。數(shù)據(jù)倉庫是為了進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)資源,充分利用數(shù)據(jù),它區(qū)別于靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲,而是一種數(shù)據(jù)處理過程,在這個(gè)過程當(dāng)中包含數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)集中整理、數(shù)據(jù)加工等幾個(gè)過程。數(shù)據(jù)倉庫沒有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)庫理論基礎(chǔ),更偏向于工程應(yīng)用,按照關(guān)鍵技術(shù)劃分為數(shù)據(jù)的抽取、存儲以及數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)三個(gè)方面[1]。
2 飛行學(xué)生流轉(zhuǎn)管理現(xiàn)狀
飛行大學(xué)生培養(yǎng)模式是兩年內(nèi)在校本部完成所有本科階段的理論課學(xué)習(xí),符合理論課結(jié)業(yè)后下分院進(jìn)行飛行訓(xùn)練。兩年的時(shí)間里完成二十多門課程。其他大學(xué)生而言,時(shí)間緊,課程重。在理學(xué)習(xí)階段和私商儀考試時(shí)間是1.5年到2.5年(即18到30個(gè)日歷月),飛行學(xué)生采用準(zhǔn)軍事化管理模式,學(xué)生要在相應(yīng)的時(shí)限內(nèi)必須完成40余門基礎(chǔ)和專業(yè)課程的學(xué)習(xí),并且只有考試通過后,并通過私商儀執(zhí)照理論考試才能下分院。以飛行學(xué)院為例,目前學(xué)校有五個(gè)訓(xùn)練分院,學(xué)生在理論課程全部完成并且順利通過考試后就要下分院進(jìn)行訓(xùn)練,同時(shí)在中教訓(xùn)練完成后又要返回學(xué)校本部,其中中教在分院訓(xùn)練時(shí)間超過一年。由行大學(xué)生培養(yǎng)的特殊性,每個(gè)學(xué)生的訓(xùn)練進(jìn)度情況都不一定相同,學(xué)生在下分院以及從分院返回校本部時(shí)每個(gè)學(xué)生的信息都不一樣,為了加強(qiáng)對于學(xué)生的管理,數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)顯得十分重要。這其中學(xué)生的數(shù)據(jù)包括:學(xué)生基礎(chǔ)信息(姓名、學(xué)號、性別等),學(xué)生課程信息(已經(jīng)上了哪些課程,是否已經(jīng)通過),學(xué)生執(zhí)照及ICAO考試情況,學(xué)生體檢情況等。
3 基于數(shù)據(jù)倉庫的飛行學(xué)生流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)分析
根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)情況以及目前飛行大學(xué)生管理現(xiàn)狀,現(xiàn)有的學(xué)生流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)主要是以EXCEL方式管理為主,隨著學(xué)生數(shù)量增多,學(xué)生情況差異,原有的管理方式越來越繁雜,人力工作量越來越大,已經(jīng)不能滿足當(dāng)前學(xué)生流轉(zhuǎn)管理的需要。借助計(jì)算機(jī)技術(shù),我們可以對于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,存儲以及統(tǒng)計(jì)分析,這樣可以充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,并且實(shí)現(xiàn)學(xué)生流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的科學(xué)高效管理。設(shè)計(jì)基于數(shù)據(jù)倉庫的飛行學(xué)生流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)通過ETL技術(shù),達(dá)到數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)清洗,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)裝載的目的。在此基礎(chǔ)上導(dǎo)入學(xué)生基礎(chǔ)信息、學(xué)生課程信息、學(xué)生執(zhí)照考試信息、學(xué)生體檢信息等,從而構(gòu)建飛行學(xué)生流轉(zhuǎn)倉庫體系結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示。
設(shè)計(jì)飛行學(xué)生信息流轉(zhuǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)源通過使用ETL技術(shù)將數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)庫中去,在這個(gè)過程中首先要導(dǎo)入基礎(chǔ)信息包括學(xué)生課程信息、學(xué)生執(zhí)照考試信息、學(xué)生體檢信息等。
(1)數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),是存儲和管理數(shù)據(jù)的核心所在。包括飛行學(xué)生的各類信息,比如學(xué)生基礎(chǔ)信息,學(xué)生體檢情況,學(xué)生執(zhí)照考試情況,學(xué)生現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)情況等等。(2)數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)之后,會根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要對于數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作,包括數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)組裝。數(shù)據(jù)倉庫在管理過程中遵循安全、備份、維護(hù)、修復(fù)等工作。(3)OLAP引擎。聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)最主要的應(yīng)用,針對實(shí)際使用需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效集成。這樣就可以就行多方位多角度分析得到最終結(jié)果[2]。(4)前段展示。通過報(bào)表、查詢工具等等對數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的匯總分析,最后形成圖標(biāo)或者報(bào)表的形式可以直觀得看到結(jié)果。
4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型和功能結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中采用“星型”模型,數(shù)據(jù)庫中至少要包含一張“事實(shí)表”,事實(shí)表中的每一條記錄都指向各個(gè)維表的外鍵,飛行學(xué)生流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)建立學(xué)生基礎(chǔ)信息表、學(xué)生體檢情況,學(xué)生執(zhí)照考試情況,學(xué)生現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)情況表。具體示例如圖2所示。
多維數(shù)據(jù)分析主要完成飛行學(xué)生信息流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)倉庫建立和數(shù)據(jù)展現(xiàn)部分的設(shè)計(jì),以飛行學(xué)生現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)為例,通過統(tǒng)計(jì)分析各學(xué)期,橫向以及縱向比較,可以得出某一個(gè)學(xué)生同時(shí)期的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)比較或者同其他同學(xué)存在的差距或者問題。從而可以得到該生是否有進(jìn)步,存在哪些問題,同時(shí)也可以給航空公司提供一個(gè)平臺,了解學(xué)員在學(xué)生以及飛行訓(xùn)練階段的情況。
5 結(jié)束語
建立飛行學(xué)生流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫是一個(gè)很復(fù)雜的過程,特別是數(shù)據(jù)搜集,數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)展示等等。隨著飛行學(xué)生日益增多,數(shù)據(jù)量將會越來越大,傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)管理顯然已經(jīng)不能滿足需要。因此借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),建立數(shù)據(jù)倉庫,對于數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整理,統(tǒng)一管理,統(tǒng)一存放,使得數(shù)據(jù)合理規(guī)劃和整合,搭建便捷的飛行大學(xué)生數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)平臺,為學(xué)校和航空公司管理者提供足夠的信息支持,對于培養(yǎng)飛行員是大有意義的。
參考文獻(xiàn)