資料庫系統是什麼?

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資料庫系統是什麼?我相信每個剛開始做開發接觸資料庫的人都沒搞懂。而資料庫系統是包括資料庫以及資料庫管理系統的組合。而下面小編就為大家分享下吧。

資料庫系統是什麼?

資料庫系統是什麼?

資料庫系統(Database System),是由資料庫及其管理軟體組成的系統。

資料庫系統是為適應資料處理的需要而發展起來的一種較為理想的資料處理系統,也是一個為實際可執行的儲存、維護和應用系統提供資料的軟體系統,是儲存介質 、處理物件和管理系統的集合體。

基本定義

資料庫系統DBS(Data Base System,簡稱DBS)通常由軟體、資料庫和資料管理員組成。其軟體主要包括作業系統、各種宿主語言、實用程式以及資料庫管理系統。資料庫由資料庫管理系統統一管理,資料的插入、修改和檢索均要通過資料庫管理系統進行。資料管理員負責建立、監控和維護整個資料庫,使資料能被任何有權使用的人有效使用。資料庫管理員一般是由業務水平較高、資歷較深的人員擔任。

資料庫系統的個體含義是指一個具體的資料庫管理系統軟體和用它建立起來的資料庫;它的學科含義是指研究、開發、建立、維護和應用資料庫系統所涉及的理論、方法、技術所構成的學科。在這一含義下,資料庫系統是軟體研究領域的一個重要分支,常稱為資料庫領域。

資料庫系統是為適應資料處理的需要而發展起來的一種較為理想的資料處理的核心機構計算機的高速處理能力和大容量儲存器提供了實現資料管理自動化的條件。

資料庫研究跨越於計算機應用、系統軟體和理論三個領域,其中應用促進新系統的研製開發,新系統帶來新的理論研究,而理論研究又對前兩個領域起著指導作用。資料庫系統的出現是計算機應用的一個里程牌,它使得計算機應用從以科學計算為主轉向以資料處理為主,並從而使計算機得以在各行各業乃至家庭普遍使用。在它之前的檔案系統雖然也能處理持久資料,但是檔案系統不提供對任意部分資料的快速訪問,而這對資料量不斷增大的應用來說是至關重要的。為了實現對任意部分資料的快速訪問,就要研究許多優化技術。這些優化技術往往很複雜,是普通使用者難以實現的,所以就由系統軟體(資料庫管理系統)來完成,而提供給使用者的是簡單易用的資料庫語言。由於對資料庫的操作都由資料庫管理系統完成,所以資料庫就可以獨立於具體的應用程式而存在,從而資料庫又可以為多個使用者所共享。因此,資料的獨立性和共享性是資料庫系統的重要特徵。資料共享節省了大量人力物力,為資料庫系統的廣泛應用奠定了基礎。資料庫系統的出現使得普通使用者能夠方便地將日常資料存入計算機並在需要的時候快速訪問它們,從而使計算機走出科研機構進入各行各業、進入家庭。

資料庫系統有大小之分,大型資料庫系統有SQL Server、Oracle、DB2等,中小型資料庫系統有Foxpro、Access、MySQL。

構成

資料庫系統一般由4個部分組成:

(1)資料庫(database,DB)是指長期儲存在計算機內的,有組織,可共享的資料的集合。資料庫中的資料按一定的數學模型組織、描述和儲存,具有較小的冗餘,較高的資料獨立性和易擴充套件性,並可為各種使用者共享。

(2)硬體:構成計算機系統的各種物理裝置,包括儲存所需的外部裝置。硬體的配置應滿足整個資料庫系統的需要。

(3)軟體:包括作業系統、資料庫管理系統及應用程式。資料庫管理系統(database management system,DBMS)是資料庫系統的核心軟體,是在作業系統的支援下工作,解決如何科學地組織和儲存資料,如何高效獲取和維護資料的系統軟體。其主要功能包括:資料定義功能、資料操縱功能、資料庫的執行管理和資料庫的建立與維護。

(4)人員:主要有4類。第一類為系統分析員和資料庫設計人員:系統分析員負責應用系統的需求分析和規範說明,他們和使用者及資料庫管理員一起確定系統的硬體配置,並參與資料庫系統的概要設計。資料庫設計人員負責資料庫中資料的確定、資料庫各級模式的設計。第二類為應用程式設計師,負責編寫使用資料庫的應用程式。這些應用程式可對資料進行檢索、建立、刪除或修改。第三類為終端使用者,他們利用系統的介面或查詢語言訪問資料庫。第四類使用者是資料庫管理員(data base administrator,DBA),負責資料庫的總體資訊控制。DBA的具體職責包括:具體資料庫中的資訊內容和結構,決定資料庫的儲存結構和存取策略,定義資料庫的安全性要求和完整性約束條件,監控資料庫的使用和執行,負責資料庫的效能改進、資料庫的重組和重構,以提高系統的效能。

特點

資料的結構化,資料的共享性好,資料的獨立性好,資料儲存粒度小,資料管理系統,為使用者提供了友好的介面。

資料庫系統的核心和基礎,是資料模型,現有的資料庫系統均是基於某種資料模型的。

資料庫系統的核心是資料庫管理系統。

資料庫系統一般由資料庫、資料庫管理系統(DBMS)、應用系統、資料庫管理員和使用者構成。DBMS是資料庫系統的基礎和核心。

基本要求

對資料庫系統的基本要求是:

①能夠保證資料的獨立性。資料和程式相互獨立有利於加快軟體開發速度,節省開發費用。

②冗餘資料少,資料共享程度高。

③系統的使用者介面簡單,使用者容易掌握,使用方便。

④能夠確保系統執行可靠,出現故障時能迅速排除;能夠保護資料不受非受權者訪問或破壞;能夠防止錯誤資料的產生,一旦產生也能及時發現。

⑤有重新組織資料的能力,能改變資料的儲存結構或資料儲存位置,以適應使用者操作特性的變化,改善由於頻繁插入、刪除操作造成的資料組織零亂和時空效能變壞的狀況。

⑥具有可修改性和可擴充性。

⑦能夠充分描述資料間的內在聯絡。

資料模式

資料模型是資訊模型在資料世界中的表示形式。可將資料模型分為三類:層次模型、網狀模型和關係模型。

(1)層次模型

層次模型是一種用樹形結構描述實體及其之間關係的資料模型。在這種結構中,每一個記錄型別都是用節點表示,記錄型別之間的聯絡則用結點之間的有向線段來表示。每一個雙親結點可以有多個子節點但是每一個子節點只能有一個雙親結點。這種結構決定了採用層次模型作為數系組織方式的層次資料庫系統只能處理一對多的實體聯絡。

(2)網狀模型

網狀模型允許一個結點可以同時擁有多個雙親結點和子節點。因而同層次模型相比,網狀結構更具有普遍性,能夠直接地描述現實世界的實體。也可以認為層次模型是網狀模型的一個特例。

(3)關係模型

關係模型是採用二維表格結構表達實體型別及實體間聯絡的資料模型,它的基本假定是所有資料都表示為數學上的關係。

訪問過程

資料庫管理系統是資料庫系統的核心,對資料庫的一切操作,如原始資料的裝入、檢索、更新、再組織等等,

資料庫系統

資料庫系統

都是在DBMS的指揮、排程下進行的,它是使用者與物理資料庫之間的橋樑,根據使用者的命令對資料庫執行必要的操作。

安全策略

第一,系統安全策略:包括了資料庫使用者管理、資料庫操作規範、使用者認證、作業系統安全4個部分。

1)資料庫使用者管理。資料庫使用者對資訊訪問的最直接途徑就是通過使用者訪問。因此需要對使用者進行嚴格的管理,只有真正可信的人員才擁有管理資料庫使用者的許可權;

2)資料庫需要有操作規範。資料庫中資料才是核心,不能有任何的破壞,資料庫管理員是唯一能直接訪問資料庫的人員,管理員的操作是非常重要的,因此需要對資料庫維護人員培訓,樹立嚴謹的工作態度,同時需要規範操作流程;

3)使用者身份的認證。Oracle資料庫可以使用主機作業系統認證使用者,也可以使用資料庫的使用者認證,從安全形度出發,檔案中的remote_os_authent引數設成FALSE,以防止沒有口令的連線。建議將remote_os_roles設成FALSE,防止欺騙性連線;

4)作業系統安全。對於執行任何一種資料庫的作業系統來說,都需要考慮安全問題。資料庫管理員以及系統賬戶的口令都必須符合規定,不能過於簡單而且需要定期的更換口令,對於口令的安全同樣重要。系統管理員在給作業系統做維護的.時候,需要與資料庫管理員合作,避免。

第二,資料安全策略。

資料安全策略決定了可以訪問特定資料的使用者組,以及這些使用者的操作許可權。資料的安全性取決資料的敏感程度,如果資料不是那麼敏感,則資料的安全策略則可以稍微鬆一些;反之則需要制定特定的安全策略,嚴格的控制訪問物件,確保資料的安全。

第三,使用者安全策略。

使用者安全策略是由一般使用者安全、終端使用者安全、管理員安全、應用程式及開發人員安全、應用程式管理員安全5個部分組成。

1)一般使用者安全。如果對於使用者的認證由資料庫進行管理,則安全管理員就應該制定口令安全策略來維護資料庫訪問的安全性。可以配置oracle使用加密口令來進行客戶機/伺服器連線;

2)終端使用者安全。安全管理員必須為終端使用者安全制定策略。如果使用的是大型資料庫同時還有許多使用者,這是就需要安全管理員對使用者組進行分類,為每個使用者組建立使用者角色,並且對每個角色授予相應的許可權;

3)管理員安全。安全管理員應當擁有闡述管理員安全的策略。在資料庫建立後,應對SYS和SYSTEM使用者名稱更改口令,以防止對資料庫的未認證訪問,且只有資料庫管理員才可用;

4)應用程式開發人員安全。安全管理員必須為使用資料庫的應用程式開發人員制定一套特殊的安全策略。安全管理員可以把建立必要物件的許可權授予應用程式開發人員。反之,建立物件的許可權只能授予資料庫管理員,他從開發人員那裡接收物件建立請求;

5)應用程式管理員安全。在有許多資料庫應用程式的大型資料庫系統中,可以設立應用程式管理員

第四,口令管理策略。口令管理包括賬戶鎖定、口令老化及到期、口令歷史記錄、口令複雜性校驗。

1)帳戶鎖定。當某一特定使用者超過了失敗登入嘗試的指定次數,伺服器會自動鎖定這個使用者帳戶;

2)口令老化及到期。DBA使用CREATE PROFILE語句指定口令的最大生存期,當到達了指定的時間長度則口令到期,使用者或DBA必須變更口令;

3)口令歷史記錄。DBA使用CREATE PROFILE語句指定時間間隔,在這一間隔內使用者不能重用口令;

4)口令複雜性校驗。通過使用PL/SQL指令碼(它設定預設的概要檔案引數),可以指定口令複雜性校驗例行程式。

常見資料庫系統

MySQL

MySQL是一個快速的、多執行緒、多使用者和健壯的SQL資料庫伺服器。MySQL伺服器支援關鍵任務、重負載生產系統的使用,也可以將它嵌入到一個大配置(mass- deployed)的軟體中去。

SQL Server

SQL Server 提供了眾多的Web和電子商務功能,如對XML和Internet標準的豐富支援,通過Web對資料進行輕鬆安全的訪問,具有強大的、靈活的、基於Web的和安全的應用程式管理等。

Oracle

Oracle產品系列齊全,幾乎囊括所有應用領域,大型,完善,安全,可以支援多個例項同時執行,功能強。能在所有主流平臺上執行。完全支援所有的工業標準。採用完全開放策略。可以使客戶選擇最適合的解決方案。對開發商全力支援。

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