一、三个世界 1、现实世界 人们管理的对象存于现实世界中。现实世界的事物及事物之间存在着联系,这种联系是客观存在的,是由事物本身的性质决定的。例如学校的教学系统中有教师、学生、课程,教师为学生授课,学生选修课程并取得成绩。 2、概念世界 概念世界是现实世界在人们头脑中的反映,是对客观事物及其联系的一种抽象描述,从而产生概念模型。概念模型是现实世界到机器世界必然经过的中间层次。涉及到下面几个术语: 实体:我们把客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是实际事物,也可以是抽象事件。如一个职工、一场比赛等。 实体集:同一类实体的集合称为实体集。如全体职工。注意区分"型"与"值"的概念。如每个职工是职工实体"型"的一个具体"值"。 属性:描述实体的特性称为属性。如职工的职工号,姓名,性别,出生日期,职称等。 关键字:如果某个属性或属性组合的值能唯一地标识出实体集中的每一个实体,可以选作关键字。用作标识的关键字,也称为码。如"职工号"就可作为关键字。 联系:实体集之间的对应关系称为联系,它反映现实世界事物之间的相互关联。联系分为两种,一种是实体内部各属性之间的联系。另一种是实体之间的联系。 3、机器世界 存入计算机系统里的数据是将概念世界中的事物数据化的结果。为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联系,数据库中的数据必须有一定的结构,这种结构用数据模型来表示。数据模型将概念世界中的实体,及实体间的联系进一步抽象成便于计算机处理的方式。 数据模型应满足三方面要求:一是能比较真实地模拟现实世界;二是容易为人所理解;三是便于在计算机上实现。数据结构、数据操作和完整性约束是构成数据模型的三要素。数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS的实现。 关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式。 关系数据库因其严格的数学理论、使用简单灵活、数据独立性强等特点,而被公认为最有前途的一种数据库管理系统。它的发展十分迅速,目前已成为占据主导地位的数据库管理系统。自20世纪80年代以来,作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的,例如,Oracle,Sybase,Informix,Visual FoxPro等。 网络数据库也叫Web数据库。促进Internet发展的因素之一就是Web技术。由静态网页技术的HTML到动态网页技术的CGI、ASP、PHP、JSP等,Web技术经历了一个重要的变革过程。Web已经不再局限于仅仅由静态网页提供信息服务,而改变为动态的网页,可提供交互式的信息查询服务,使信息数据库服务成为了可能。Web数据库就是将数据库技术与Web技术融合在一起,使数据库系统成为Web的重要有机组成部分,从而实现数据库与网络技术的无缝结合。这一结合不仅把Web与数据库的所有优势集合在了一起,而且充分利用了大量已有数据库的信息资源。图1-1是Web数据库的基本结构图,它由数据库服务器(Database Server)、中间件(Middle Ware)、Web服务器(Web Server)、浏览器(Browser)4部分组成。 Web数据库的基本结构 它的工作过程可简单地描述成:用户通过浏览器端的操作界面以交互的方式经由Web服务器来访问数据库。用户向数据库提交的信息以及数据库返回给用户的信息都是以网页的形式显示。 1.1.1 Internet技术与相关协议 Internet技术在Web数据库技术中扮演着重要的角色。Internet(因特网)专指全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的计算机网络,并通过各种协议在计算机网络中传递信息。TCP/IP协议是Internet上使用的两个最基本的协议。因此也可以说Internet是全球范围的基于分组交换原理和TCP/IP协议的计算机网络。它将信息进行分组后,以数据包为单位进行传输。Internet在进行信息传输时,主要完成两项任务。 (1)正确地将源信息文件分割成一个个数据包,并能在目的地将源信息文件的数据包再准确地重组起来。 (2)将数据包准确地送往目的地。 TCP/IP协议的作用就是为了完成上述两项任务,规范了网络上所有计算机之间数据传递的方式与数据格式,提供了数据打包和寻址的标准方法。 1.TCP/IP协议 TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)规定了分割数据和重组数据所要遵循的规则和要进行的操作。TCP协议能保证数据发送的正确性,如果发现数据有损失,TCP将重新发送数据。 2.IP协议 在Internet上传送数据往往都是远距离的,因此在传输过程中要通过路由器一站一站的转接来实现。路由器是一种特殊的计算机,它会检测数据包的目的地主机地址,然后决定将该数据包送往何处。IP协议(Internet Protocol,网际协议)给Internet中的每一台计算机规定了一个地址,称为IP地址。IP地址的标准是由4部分组成(例如202.112.203.11),其中前两部分规定了当前使用网络的管理机构,第3部分规定了当前使用的网络地址,第4部分规定了当前使用的计算机地址。 Internet上提供的主要服务有E-mail、FTP、BBS、Telnet、WWW等。其中WWW(World Wide Web,万维网)由于其丰富的信息资源而成为Internet最为重要的服务。 3.HTTP协议 HTTP协议(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议)应用在WWW上,其作用是完成客户端浏览器与Web服务器端之间的HTML数据传输。 1.1.2 Web的工作原理与工作步骤 万维网简称为Web。Web可以描述为在Internet上运行的、全球的、交互的、动态的、跨平台的、分布式的、图形化的超文本信息系统。 1.Web的工作原理 Web是伴随着Internet技术而产生的。在计算机网络中,对于提供Web服务的计算机称为Web服务器。Web采用浏览器/服务器的工作方式。每个Web服务器上都放置着大量的Web信息。Web信息的基本单位是Web页(网页),多个网页组成了一个Web节点。每个Web节点的起始页称为“主页”,且拥有一个URL地址(统一资源定位地址)。Web节点之间及网页之间都是以超文本结构(非线性的网状结构)来进行组织的。 2.Web的工作步骤 Web的工作步骤如下。 (1)用户打开客户端计算机中的浏览器软件(例如Internet Explorer)。 (2)用户输入要启动的Web主页的URL地址,浏览器将生成一个HTTP请求。 (3)浏览器连接到指定的Web服务器,并发送HTTP请求。 (4)Web服务器接到HTTP请求,根据请求的内容不同作相应的处理,再将网页以HTML文件格式发回给浏览器。 (5)浏览器将网页显示到屏幕上. 图1-2 Web的工作步骤 1.1.3 WWW世界中的标记语言 1.HTML语言 HTML(Hypertext Markup Language,超文本标记语言)是创建网页的计算机语言。所谓网页实际上就是一个HTML文档。文档内容由文本和HTML标记组成。HTML文档的扩展名就是.html或.htm。浏览器负责解释HTML文档中的标记,并将HTML文档显示成网页。 (1)HTML标记 HTML标记的作用是告诉浏览器网页的结构和格式。每一个标记用尖括号<>括起来。大多数标记都有一个开始标记和一个结束标记。标记不分大小写。多数标记都带有自己的属性。例如字体标记有FACE、COLOR、SIZE等属性:FACE定义字体;COLOR定义字体的颜色;SIZE定义字体的大小。 使用格式: BEIJING 。 网页中有很多文本链接和图片链接。链接,又被称为超链接,用于链接到WWW万维网中的其他网页上。在HTML文档中表示超链接的标记是,通过属性HREF指出链接的网页地址URL。 使用格式: BEIJING 。 (2)HTML程序 HTML程序必须以标记开始,以标记结束。在和标记之间主要由两部分组成:文件头和文件体。文件头用标记 来标识,文件体用标记来标识。在文件的头部通常包含整个网页的一些信息。例如
随着互联网的迅猛发展,数据库系统在网络环境下的面临着一系列威胁如病毒感染、黑客攻击等。下文是我为大家搜集整理的关于网络数据库安全论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 网络数据库安全论文范文篇1 浅论计算机网络数据库安全 【摘 要】文章阐述了网络数据库的安全因素,并且对网络数据库的安全防范措施进行了探讨。 【关键词】计算机数据库;网络环境;分析;安全 经过目前网络环境下,网络信息安全是一个亟待解决的重要问题,而计算机数据库的安全问题,又是其核心和关键问题,它直接关系到网络信息管理系统的整体的安全性。所以,为了保证网络信息系统高效、稳定、安全的运行,科学、合理的防范措施是网络数据库技术研究的重点内容。 一、网络数据库的模型构建 网络数据库的基础是后台数据库,其访问控制功能是由前台程序所提供。查询、存储等操作的信息集合是由浏览器完成的,数据库在网络环境下,其特点是实现数据信息的共享,同时能够实现访问控制和最小冗余度,保持数据的一致性和完整性,图1是网络数据库的构建模型图如下 该模型是在网络技术结合数据库技术的基础上构建的,具体是由三层结构组成,包括数据库服务器、应用服务器和WEB服务器、浏览器等。整个系统和用户连接的接口,是通用的浏览器软件。作为第一层的客户端,浏览器的功能是为用户提供信息的输入,将代码转化为网页,提供交互功能,同时处理所提出的各种请求。而第二层的WEB服务器是作为后台,通过对相应的进程进行启动,来响应各种请求,同时生成代码处理各种结果,若数据的存取也在客户端请求的范围内,则数据库服务器必须配合WEB服务器,才能对这一请求共同进行完成。第三层数据库服务器对数据库能进行有效的管理,对不同的SQL服务器发出的请求起到协调的功能。 二、分析网络数据库安全性 1、分析数据安全性 网络数据库是信息管理系统的核心部分,其安全性能会对数据库中数据的安全起到直接的影响作用,由于很多重要的数据保存在数据库服务器上,例如一些账务数据、金融数据、还有一些工程数据、技术数据、涉及到规划和战略发展的决策性数据等等,属于机密信息,严禁非法访问,对外必须严格保密的数据等。而针对企业和公司,内部资源的筹划、对外交易的进行、日常业务的运作等等,必须依赖网络数据库进行,所以数据的安全性至关重要。 2、分析系统的安全性 网络数据库是否安全,直接决定了服务器主机和局域网的安全性能,数据库系统配置的“可从端口寻址的”,表示只要具备数据的使用权限及适合的查询工具,都可直接连接数据库及服务器端口,而针对操作系统的安全检测,可巧妙避开。而多数数据库还具有公开的密码和默认号,而这种默认账号的权限非常高,既可访问数据库的各级资源,同时还可按照指令对操作系统进行操作,甚至还能开启后门,对监听程序进行存放,进而获得相关口令,对整个局域网进行控制,产生较严重的危害性。 3、分析影响数据库的安全因素 数据库服务器是网络信息系统的核心部分,里面有大量敏感的和重要的信息存在,所以数据库的安全性对保存的数据的安全性有着直接的影响。网络数据库不仅有着较大的处理量,较集中的数据信息,同时数据有着非常频繁的更新,用户访问量也非常巨大。所以,对网络数据安全带来威胁的影响因素有: (1)用户没有执行正确的访问操作,造成数据库发生错误; (2)人为对数据库进行破坏,造成数据库不能恢复正常; (3)非法访问机密信息,而表面又不留任何痕迹; (4)通过网络,用户对数据库进行访问时,会受到各种搭线窃听技术的攻击; (5)用户采取非法手段,对信息资源进行窃取; (6)在未被授权的情况下,对数据库进行修改,造成数据失真现象严重; 面对以上种种威胁,只进行网络保护还根本不够,由于和其他系统在结构上有着本质的区别,数据库中所含有的各种数据敏感级别和重要程度不同,同时还具有共享功能,为拥有各种特权的用户提供服务,所以它对安全性的要求更广,也更为严格,不仅仅需要对联机网络、外部设备等实行物理保护,为防止敏感数据被盗用,同时对非法访问进行预防,还必须采取其他有效措施,以实现数据的一致性和完整性。 三、对网络数据库实行安全防范的措施 目前所采取的各种防范策略中,往往还不全面和具体,无法真正实现数据库的安全保障。所以在网络环境下,针对数据库的安全问题,应从日常的维护和开发,系统的设计等整体方面进行考虑和设计,建立各种安全机制,形成整体的安全策略。 1、研发信息管理人员应转变设计观念 首先研发信息管理系统的人员,必须转变观念,改变以往的只对信息管理系统功能进行重视的错误看法,综合考虑系统的安全性,彻底评估所要开发的系统和软件,从后台数据库系统及前台开发工具,以及软件和硬件的实施环境等方面,查找信息系统中潜在的安全隐患,避免因为硬件环境及开发工具的不合适,造成数据库的泄密,进而使整个系统出现不稳定现象。 2、系统管理和维护人员应综合考虑数据库安全性 系统管理和维护人员,必须对数据库的安全性进行全面的考虑,具体涵盖以下两点内容: 1)外围层的安全 主要包括网络安全和计算机系统安全,而来自病毒的侵犯是最主要的威胁,所以为了对整个系统的正常运行做出保证,必须规避外层中病毒的扩散和隐藏及入侵,采用综合治理方法,将防、杀、管结合在一起,对网络数据库系统的虚拟专用网进行构筑,采用技术,使网络路由的传输安全性和接入安全性得到保障,利用防火墙技术,实现网段间隔离及网间隔离,既避免系统遭受非法入侵,同时也使网络边界安全得到保障。 同时,网路数据库外围安全重点是在WEB服务器及操作系统上,既要进行物理保护,同时还应进行应用服务器的保护,通过加密等方式,预防在传输过程中,数据被篡改或监听。因为该层对数据库自身的加密并为涉及,所以不能直接进行文件的加密,也无法使用密钥管理。同时由于主要是以WEB浏览器服务输出进行该层的运行程序,所以在ASP等具体应用软件上,更要实现其安全性能。 2)核心层安全 在整个网路数据库系统中,应用软件和数据库是重要的核心组成部分,若滥用、非法复制、窃取、篡改、丢失软件和数据,将会对系统造成毁灭性的打击,严重的会危害到社会安全。所以,我们必须进行控制用户访问权限,从数据库的加密、恢复和备份、数据分级控制等几个方面,来进行安全防范,使数据库管理系统的完整性和独立性得到保障。数据分级是一种简单易行的操作方法,可对数据库实行信息流控制。采用加密控制,通过加密数据库文件,提供几种不同速度和安全强度的加解密算法,为用户提供合理的设置。 四、结语 伴随着计算机技术的迅猛发展和不断更新换代,各种建立在Internet及计算机上的信息管理系统已经成为重要的手段,支撑和完成各种事物的运作。在网络环境下,开发和使用信息管理系统的过程中,必须重点考虑安全问题,这样才能为整个数据库服务器的数据安全提供保障,以实现一种预期的效益,更好的为广大用户服务。 参考文献: [1]徐莉.春梅.网络数据库的安全漏洞及解决方法[J].福建电脑,2007(12). [2]钱菁.网络数据库安全机制研究[J].计算机应用研究,2010(12). 网络数据库安全论文范文篇2 浅谈网络数据库安全策略 摘 要: 主要对现今网络环境中数据库所面临的安全威胁进行详尽论述,并由此全面地分析提高网络数据库安全性的解决对策。 关键词: 网络;数据库;安全对策 随着网络在21世纪社会当中的普及发展,越来越多的企业逐渐地 参与进来,并且将企业的核心逐渐的转向互联网,在地理区域内分散的部门和公司以及厂商对于数据库的应用需求明显呈现出过旺的趋势,在数据库的管理系统当中逐渐的从单机有力的扩展到了整个网络环境,针对数据的收集和储存以及处理与后期的传播方式都从集中性迈向了全面分布式模式。企业在使用数据库管理系统的时候,尤为重视的是数据库信息的安全性。 1 网络数据库安全机制 网络数据库的基础是计算机的后台数据库,在加上前台程序所以提供的访问控制,对于数据的储存和查询以及信息之间的集合操作都可以通过有效的浏览器进行逐步完成。当前信息处理网络环境当中,有效的将大量数据信息进行多用户的共享是数据库存在的最大特点,然而与此同时对于数据的完整性以及一致性都有着有效的保障,有力的实现了最小程度的访问控制。 网络数据库所采用的两个典型的模式是B/S模式和C/S模式。C/S所采用的模式主要分为三层结构:① 首先是客户机;② 应用服务器;③ 数据库服务器,主要表现形式的是由客户机将数据传输到应用服务器,然后再次传输到数据库的服务器当中。B/S所采用的模式其主要也是分为三层结构:① 首先是浏览器;② Web服务器;③ 数据库服务器,主要表现形式如上所述。由此我们可以看出,这两种网络数据库模式在结构上存在很大程度的共同点,它们全部都涉及到了网络和系统软件以及应用软件。 2 各层安全机制详述 2.1 网络系统安全机制 如果数据库受到了外部恶意的信息的攻击侵入,首先是从网络系统开始进行攻击入侵,由此我们可以判断数据库安全的第一道保护屏障就是网络系统的正常安全。我们仅站在技术角度而言,可以将其大致的分成其防入侵检测以及协作式入侵检测技术等。下面我们分别阐述: 首先,计算机系统当中都安装有防火墙,防火墙的广泛运用俨然成为了现今一种最基本的防范措施。防火墙所起到的主要作用是对可信任的网络以及不可信任的网络之间的访问渠道进行有效的监控,针对内部网络和外部网络建立一道有效的防护措施屏障,将外部网络当中的非法访问进行有效的拦截并且将内部信息进行有效的阻止防止信息外流。防火墙对于外部的入侵具有强有力的防范控制,但是对于网络内部产生的非法操作却无法进行阻拦和加以有效控制。 其次,关于入侵检测,是近几年逐渐发展壮大的一种有力的防范技术,它主要采用了统计技术和规则技术以及网络通信技术与人工智能等技术和方法进行有效的综合在一起的防范技术,入侵检测所起到的主要作用是对网络和计算机系统进行有效的监控,能够及时有效的反映出是否有被入侵或者滥用的情况。 最后,针对协作式入侵检测技术,对于以往独立的入侵检测系统的不足点和诸多方面的缺陷,协作式入侵检测技术都有着极好的弥补,其系统当中IDS是基于一种统一的规范,入侵检测组件之间的信息都有效的自动进行交换。而且通过信息的自动交换可以对入侵信息进行有效的检查,并且还能够有效的在不同的网络环境当中进行运用。 2.2 服务器操作系统安全机制 目前,市场上计算机有很大一部分都是Windows NT以及Unix操作系统,其所具有的安全级别一般的处于C1、C2级。主要的安全技术可以归纳为以下三点: ① 操作系统安全策略。主要是在本地计算机的安全设置上进行配置,主要保障的安全策略包括密码策略和账户锁定策略以及审核策略和IP安全策略等一系列的安全选项,其具体运用可以体现在用户的账户以及口令和访问权限等诸多方面。 ② 安全管理策略。主要是网络管理员对系统安全管理所采取的方法和策略。因为,操作系统和网络环境各不相同,所以需要采取的安全管理策略也都存在着各不相同的方法,但是主要核心依旧是有力的保障服务器的安全以及对各类用户的权限进行分配。 ③ 数据安全策略。这点主要具有以下几点体现:数据的加密技术和对数据进行备份以及数据储存当中的安全性等。由此可以采用的技术有很多,其中主要有:认证、IPSec ,SSL ,TLS,等技术。 2.3 数据库管理系统安全机制 数据库系统在操作系统当中都是以文件的形式进行有效的管理。所以入侵数据库的人员可以对操作系统当中的漏洞及其数据库当中的文件进行直接盗取,还可以利用OS工具进行违法操作和对数据库文件内容进行篡改。所存在的这种隐患数据库用户一般很难以察觉,针对这种漏洞进行分析被认为是BZ级别的安全技术措施。数据库的层次安全技术,主要针对当前两个层次已经被破坏的情况下进行有效的解决,保障数据库安全性。那么对于数据库的管理系统就必须要求有一套较为强有力的安全机制。 2.4 客户端应用程序安全机制 网络数据库安全性的重要方面是客户端应用程序。具有强有力和实现比较快捷方便是其主要的特点,而且还能够根据需求的变化很容易做出相对应的更改。客户端的应用程序不仅可以有效的控制用户的合法登陆以及身份的验证,而且还能够对数据进行直接的设置。想要应用系统具有更好的安全性,首先就必须在应用程序上进行行之有效的控制。另外,针对客户应用程序的编写也具有着较大的灵活性,与此同时还有很多的技巧性,可以有效全面的实现管理的灵活和安全。 3 使用DBMS安全机制防范网络攻击 有很多大型的DBMS对于数据库的安全防范技术的提供相对来讲都是非常完善的,而且针对提高数据库的安全性也有着明显的积极作用。 3.1 系统的认证和授权 认证是验证系统中请求服务的人或应用程序身份的过程;授权是将一个通过身份认证的身份映射已经授予数据库用户的许可的过程,该过程限制用户在数据库内部允许发生的行为。对SQL Server数据库服务器进行权限设置时,应该为DPeb程序单独设立一个受限的登录,指定其只能访问特定的数据库,并为该特定数据库添加一个用户,使之与该受限的登录相连,并严格设定该用户的数据库权限。 3.2 数据的备份与恢复 通过数据备份可以在系统发生故障的时候,管理员可以在最短的时间内将数据进行恢复,保持原先所处理的状态,对于数据的一个完整性和一致性有着强有力的保障。通常对于数据库的备份一般都是采取以下几种形式备份形式:其一静态备份;其二动态备份;其三逻辑备份等。然而对于数据库的恢复,可以采取磁盘镜像和数据库备份文件以及数据库在线日志等诸多方式进行有效的恢复。 3.3 全面有效的加强审查 通过有效的审查,用户可以将数据库当中所进行的所有操作都能够得以有效的自动记录,然后将所记录的信息全部保存在审查的日志当中,对于审查进行全面加强利用可以有效的跟踪信息,将数据库现有状况的一系列事件都进行充分的重现。因此,就可以有效的找出非法存取数据的人员以及存取信息的时间和内容等线索,这样就方便有效的追查有关责任,与此同时关于系统安全方面的弱点和漏洞审查也可以有效的进行发现。 4 总结 现代社会正处于一个不断发展的阶段,网络信息技术也有着空前的发展。然而互联网技术的不断高速发展,其网络数据库的安全性更是当今不断发展的主要问题,随着现代网络入侵系统手段的不断提高,其所采用的安全技术也在不断的进一步提升。只有对所出现的问题进行不断的分析和研究,总结经验进而全面有效的处理出现的一系列的新问题。总之,计算机网络数据库的安全防范是新时期一个永久性的重要问题,只有全面的通过科学合理的安全防范手段以及在后期的发展过程中进行不断的改进和完善,才能够更好的将系统的安全可靠性进行有效的全面提高。 参考文献: [1]周世忠,浅谈网络数据库安全研究与应用[J].电脑知识与技术,2010(05). [2]戴雪蕾,基于SQL SERVER的网络数据库安全管理[J].网络安全技术与应用,2009(04). [3]梁建民,网络数据库的安全因素分析和预防措施探讨[J].光盘技术,2008(09). 猜你喜欢: 1. 网络数据库安全论文 2. 关于安全教育论文范文 3. 数字图书馆论文参考范文 4. 优秀毕业论文范文 5. 技术类论文范文
数据库设计应用论文包括六个主要步骤:1、需求分析:了解用户的数据需求、处理需求、安全性及完整性要求;2、概念设计:通过数据抽象,设计系统概念模型,一般为E-R模型;3、逻辑结构设计:设计系统的模式和外模式,对于关系模型主要是基本表和视图;4、物理结构设计:设计数据的存储结构和存取方法,如索引的设计;5、系统实施:组织数据入库、编制应用程序、试运行;6、运行维护:系统投入运行,长期的维护工作。
有图片的,这里发不了图片,满意我的论文加分后联系我,我发给你。基于关系数据库的模式匹配技术研究摘 要 随着 网络 技术的 发展 ,信息处理需要对大量的、异构的数据源的数据进行统一存取,多源异构数据的集成 问题 就显得十分重要。而模式匹配是数据集成领域的一个基本技术。文章提出一种解决关系数据库语义冲突问题的模式匹配技术,以实现异构数据的共享与互操作。关键词 数据集成;模式匹配;语义冲突1 引言随着 计算 机及网络技术的快速发展,网络上的各种信息以指数级爆炸性增长,成为了一个巨大的信息库,同时各 企业 单位开发了大量的软硬件平台各异的 应用 系统,在各种应用系统下又积累了丰富的数据资源。这样就形成了成千上万个异构的数据源,多为传统的关系数据库数据。这些数据资源由于软硬件平台各异、数据模型各异而形成了异构数据,使各数据源间的互操作变得复杂。为了更好地利用这些异构信息,以及不造成企业应用系统的重复建设和数据资源的浪费,模式匹配技术吸引了众多关注。本文针对模式匹配过程中存在的语义冲突进行分类,并提出了相应的解决策略,以达到异构数据源的共享和互操作。2 模式匹配中的冲突问题在数据集成领域中,由于数据源系统多是独立开发,数据源是相对自治的,因此描述数据的数据模型或存储结构经常会出现模式的不一致,数据源的自治性和数据源模式的异构性使数据源在共享和互操作上存在了语义冲突。这些正是模式匹配的焦点问题,它们形式上的性质使得人们很容易想到要用模式匹配去解决逻辑、语义和知识的描述问题。对于描述模式匹配中的语义冲突有两种较有代表性的分类[4]。第一种分类将冲突分为异类冲突、命名冲突、语义冲突和结构冲突。第二种分类主要是对第一类异类冲突概念的一个细致的改进,但和其它分类仍有细微的不同,它把异类冲突看作是语义不一致的一类(如语义冲突),把冲突分为命名冲突、域冲突、元数据冲突、结构冲突、属性丢失和硬件/软件不同。模式匹配是一项复杂而繁重的任务,所能集成的数据源越来越多,上述冲突情况也会越来越普遍,想解决所有的模式冲突是不现实的。本文主要解决关系数据模式之间的语义冲突。3 模式匹配中的语义冲突本文所提出的模式匹配 方法 是根据关系数据库的特点设计的。关系数据库中关系的基本单位是属性,属性本身就包含着语义信息,因此异构数据源语义相似性就围绕着数据源模式中的属性来进行,并在匹配的过程中解决异构数据源模式之间的一系列语义冲突。3.1 语义匹配体系结构本文提出的语义匹配体系结构采用数据集成中的虚拟法数据集成系统的典型体系结构,采用将局部模式匹配到全局模式的语义匹配体系结构,自下而上地建立全局模式。首先进行模式转化,消除因各种局部数据模式之间的差异所带来的 影响 ,解决各种局部模式之间的语义冲突等,然后在转化后的模式的基础上进行模式匹配,其主要手段是提供各数据源的虚拟的集成视图。数据仍保存在各数据源上,集成系统仅提供一个虚拟的集成视图和对该集成视图的查询的处理机制。系统能自动地将用户对集成模式的查询请求转换成对各异构数据源的查询。在这种体系结构中,中间层根本不实际存储数据,当客户端发出查询请求时,仅是简单地将查询发送到适当的数据源上。由于该方法不需要重复存储大量数据,并能保证查询到最新的数据,因此比较适合于高度自治、集成数量多且更新变化快的异构数据源集成。本文中的语义匹配的体系结构如图1所示。3.2 关系数据库模式中语义冲突问题分类及其解决策略大多数数据库系统提供了一套概念结构来对现实世界的数据进行建模。每一个概念结构被认为是一个类型,它可以是一种复杂类型或一种基本类型。类型和它所表示的数据间的联系就称为语义[3]。在关系数据库中,一个关系模式是一个有序对(R,c),其中R为模式所指向的关系(表)的名称,而c则为具有不同名称的属性的有限集。同时,属性也是一个有序对(N,D),其中N为属性的名称,而D则为一个域。可以看出关系模式的基本单位是属性。属性本身就包含着语义信息,因此模式语义相似性就围绕模式中的属性来进行,并在模式匹配的过程中解决异构数据库模式之间的一系列语义冲突。根据语义的定义,在关系数据库系统中,语义系统是由模式、模式的属性、模式中属性之间的联系和模式间的属性之间的联系构成。这里将语义分为3级:模式级、属性级和实例级。下面将异构模式中存在的语义冲突问题进行了分类,并阐述了各种语义冲突的解决策略:1)模式级冲突(1)关系命名冲突。包括关系名同义词和关系名同形异义词。前者进行换名或建立关系名同义词表以记载该类冲突;后者进行换名或建立关系名同形异义词表以记载该类冲突。(2)关系结构冲突。分为包含冲突和相交冲突。包含冲突是指在含义相同的两个关系 R1 和 R2 中一个关系的属性集是另一个的属性子集。相交冲突是指两关系属性集的交不为空,我们用 attrset 代表关系的属性集。对包含冲突:①如果两个关系的属性集相同即attrset(R1)=attrset(R2),则合并这两个对象,Merge(R1, R2)into R3;②如果 attrset(R1) attrset(R2),则 attrset(R2')=attrset(R2)-attrset(R1),attrset(R1') = attrset(R1);③对相交冲突:通常概括语义进行如下解决:generalize(R1,R2)其中 attrset(R3)=attrset(R1)∩attrset(R2), attrset(R1')= attrset(R1)-attrset(R3);attrset(R2')=attrset(R2)-attrset(R3)。(3)关系关键字冲突:两个含义相同的关系具有不同的关键字约束。包括候选关键字冲突和主关键字冲突。解决候选关键字冲突的 方法 是,将两关系的候选关键字的交集作为两关系的候选关键字;解决主关键字冲突的方法是,从两关系的公共候选关键字中选一个分别作为两关系的主关键字。(4)多对多的关系冲突:两个数据库中用不同数量的关系来表达现实世界的相同语义信息,就产生了多对多的关系冲突,这种冲突分3种:一对多,多对一和多对多。解决方法是在表示相同语义信息的数据库中关系之间建立映射来表示多对多的关系。2)属性级冲突(1)属性命名冲突:分属性名同义词冲突和属性名同形异义词。前者的解决方法是,换名或建立属性名同义词字典;后者的解决方法是,换名或建立属性名同形异义词字典。(2)属性约束冲突:分属性类型冲突和属性长度冲突两种。当在两个相关的关系R1和R2的属性N1和N2具有不同的属性类型时,就发生属性类型冲突。解决方法是在全局模式中将发生属性类型冲突的属性统一到某种属性类型。对属性长度的解决方法是,在全局模式中将发生属性长度类型冲突的属性对统一定义为最大者就可。(3)多对多的属性冲突:两个数据库中的关系分别用不同数量的属性来表达现实世界中相同的语义信息时,就发生了多对多的属性冲突,这种冲突分3种:一对多,多对一和多对多。解决方法是在表示相同语义信息的数据库中关系的属性之间建立映射来表示这种多对多的关系。3)实例级冲突(1)不兼容关系实例冲突:当含义相同的数据项在不同的数据库中存在不一致的数据值时就发生了不兼容关系实例冲突。其解决方法是:将关系实例的最近修改作为关系实例冲突部分的值,但不能保证数据的正确性。(2)关系实例表示冲突:关系实例表示冲突是指用不兼容的符号、量纲和精度来表示相关关系实例中等价的数据元素,主要包括表达冲突、量纲冲突和精度冲突。表达冲突是指在两个相关的关系R1和R2中含义相同的属性N1和N2具有不同的数据表达时,这种冲突使用语义值的概念来解决,即将表示同一概念的多种表达在全局数据中进行统一即可。量纲冲突是指在两个相关的关系R1和R2和中含义相同的属性N1和N2具有不同的量纲表示。量纲冲突也可以语义值加以解决,解决过程如下:分别定义发生量纲冲突的局部数据源的语义值模式和语义值说明,然后再定义全局数据模式中相应的语义值模式和语义值说明,将发生量纲冲突的属性值在全局模式中进行统一。精度冲突是指在两个相关的关系 R1 和 R2 中含义相同的属性具有不同的精度。其解决方法是在全局模式中将发生精度冲突的数据项定义为最高精度即可。4 总结本文针对异构数据源管理自治和模式异构的特点,提出了数据源集成模式匹配的体系结构,制定了匹配策略, 研究 了基于语义的模式匹配过程。以关系模式为 参考 模式,对异构数据源关系模式间可能存在的语义冲突 问题 进行了分类,并阐述了解决这些语义冲突的策略。参考 文献[1] Bergamaschi S, Castano S, Vincini M. Semantic Integration of Semistructured and Structured Data Sources [J]. SIGMOD Record, 1999, 28(1): 54-59.[2] Li W, Clifton C, Liu S. Database Integration Using Neural Network: Implementation and Experiences [J]. Knowledge and Information Systems, 2000, 2(1).[3] Reddy M P, Prasad B E, GReddy P. A Methodology for Integration of Heterogeneous Databases [J]. Information System, 1999,24(5).[4] Rahm E,Bernstein P.A Survey of Approaches to Automatic Schema Matching[J]. The International Journal on Very Large Data Bases (VLDB),2001,10(4):334-350.[5] 孟小峰,周龙骧,王珊.数据库技术 发展 趋势[J].软件学报,2004,15(12):1822-1835[6] 邓志鸿,唐世渭,张铭,等.Ontology研究综述[J].北京大学学报( 自然 科学 版),2002,38(5):730-738[7] 郭志鑫.基于本体的文档引文元数据信息抽取[J].微 计算 机信息,2006,22(6-3)相关文献:基于XML的多数据库系统集成数据模型 - 华中科技大学学报:自然科学版 - 卢晓蓉 陈传波 等基于CORBA和XML的多数据库系统研究 - 郑州轻工业学院学报:自然科学版 - 张素智,钱慎一,卢正鼎,集成数据库和文件系统的多数据库事务模型 - 华中理工大学学报 - 卢正鼎 肖卫军基于主动规则对象的分布式多数据库系统集成 - 小型微型计算机系统 - 胡华,高济,基于CORBA的多数据库系统 - 计算机科学 - 石祥滨 张斌基于XML的文件系统与多数据库系统的集成 - 小型微型计算机系统 - 卢正鼎 李兵 等基于CORBA/XML的多数据库系统的研究与实现 - 计算机研究与发展 - 卢正鼎 李兵 等多数据库系统集成平台CMDatabase体系结构 - 计算机工程 - 魏振钢 郭山清 贾忠伟多数据库系统的数据模式集成与查询处理 - 电脑开发与应用 - 陶世群数据库网格:基于网格的多数据库系统 - 计算机工程与应用 - 任浩 李志刚 肖侬高校学生收费系统基于多数据库系统集成的一种实践 - 昆明冶金高等专科学校学报 - 杨滨生,蒋涛勇,张中祥,谢静静,基于RDBMS的地理信息集成数据库系统 - 计算机工程 - 江崇礼 王丽佳 等基于CORBA的异构数据库系统集成模型的研究 - 现代计算机:下半月版 - 陈刚基于分布式对象技术的多数据库系统 - 计算机工程与科学 - 韩伟红 隋品波基于CORBA的多数据库系统互操作技术 - 计算机科学 - 肖明,肖毅,
333 浏览 4 回答
246 浏览 4 回答
119 浏览 3 回答
173 浏览 3 回答
226 浏览 2 回答
292 浏览 2 回答
97 浏览 2 回答
171 浏览 5 回答
282 浏览 5 回答
353 浏览 2 回答
188 浏览 3 回答
312 浏览 4 回答
173 浏览 5 回答
238 浏览 6 回答
228 浏览 4 回答