Системы управления базами данных

Рассмотрим техническую сторону обеспечения защиты данных в БД. Будем считать, что СУБД не должна разрешать пользователю выполнение какой-либо операции над данными, если он не получил на это права. Санкционирование доступа к данным осуществляется администратором БД (АБД). В обязанности АБД входит:

· классификация данных в соответствии с их использованием;

· определение прав доступа отдельных групп пользователей к отдельным группам данных;

· организация системы контроля доступа к данным;

· тестирование вновь создаваемых средств защиты данных;

· периодическое проведение проверок правильности работы системы защиты, исследование и предотвращение сбоев в её работе.

Для каждого пользователя система поддерживает паспорт пользователя, содержащий его идентификатор, имя процедуры подтверждения подлинности и перечень разрешённых операций. Подтверждение подлинности заключается в доказательстве того, что пользователь является именно тем человеком, за которого себя выдаёт. Чаще всего подтверждение подлинности выполняется путём парольной идентификации. Перечень операций обычно определяется той группой, к которой принадлежит пользователь. В реальных системах иногда предусматривается возможность очень ограниченного доступа постороннего человека к данным (доступ типа "гость"), не требующая идентификации.

Парольная идентификация заключается в присвоении каждому пользователю двух параметров: имени (login) и пароля (password). При входе в систему она запрашивает у пользователя его имя, а для подтверждения того, что это имя ввел его владелец, система запрашивает пароль. Имя выдаётся пользователю при регистрации администратором, а пароль пользователь устанавливает сам.

При задании пароля желательно соблюдать следующие требования:

· длина пароля должна быть не менее 6-и символов;

· пароль должен содержать комбинацию букв и цифр или специальных знаков, пароль не может содержать пробелы;

· пароли должны часто меняться.

Для обеспечения выполнения этих требований обычно применяются специальные программы.

В общем случае вопрос о доступе к БД разрешает специальная привилегированная программа на основании паспорта пользователя, набора прав и конкретных значений данных в базе.

Управление доступом к данным осуществляется через СУБД, которая и обеспечивает защиту данных. Но такие данные вне СУБД становятся общедоступны. Если известен формат БД, можно осуществить к ней доступ с помощью другой программы (СУБД), и никакие ограничения при этом не помешают.

Для таких случаев предусмотрено кодирование данных. Используются различные методы кодирования: перекомпоновка символов в кортеже, замена одних символов (групп символов) другими символами (группами символов) и т.д. Кодирование может быть применено не ко всему кортежу, а только к ключевым полям. Декодирование производится непосредственно в процессе обработки, что, естественно, увеличивает время доступа к данным. Поэтому к кодированию прибегают только в случае исключительной важности конфиденциальности данных.

7.2.3 Управление доступом к базе данных

Предоставление прав доступа (привилегий) в системах, поддерживающих язык SQL, осуществляется с помощью двух команд:

Для того чтобы упростить процесс управления доступом, многие СУБД предоставляют возможность объединять пользователей в группы или определять роли. Роль - это совокупность привилегий, предоставляемых пользователю и/или другим ролям. Такой подход позволяет предоставить конкретному пользователю определённую роль или соотнести его определённой группе пользователей, обладающей набором прав в соответствии с задачами, которые на неё возложены.

8. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ БАЗ ДАННЫХ

В настоящее время базы данных являются одной из одной из наиболее широко востребованных информационных технологий.

К числу важнейших перспективных направлений развития БД следует отнести следующие:

1. Создание распределённых баз данных. Распределенная база данных позволяет отразить структуру организации и повышает возможности совместного использования удалённых данных, повышает надежность, доступность и производительность системы, позволяет получить экономию средств и улучшить масштабируемость системы.

2. Интеллектуализация систем баз данных. Сближение с разработками в области экспертных систем и систем баз знаний начались ещё с середины 70-х годов. Стали предприниматься попытки использования в БД механизмов представления знаний, разработанных в области искусственного интеллекта, и создания моделей данных с повышенным уровнем семантики, в первую очередь, объектно-ориентированные БД. Процессы переноса в технологию БД идей, связанных с системами, основанными на знаниях, развивались в значительной мере под влиянием осознания объективного существования обширной сферы их общих интересов, непосредственно затрагивающей, кроме того, и языки программирования. Эта общая сфера - методология моделирования реальности - названа концептуальным моделированием.

3. Автоматизация проектирования БД. Для заданных предметной области и рабочей нагрузки существует множество возможных проектных решений. Необходимы средства проектирования БД, которые помогли бы разработчику сделать выбор между многочисленными проектными вариантами.

Среди наиболее сложных проблем, связанных с технологией БД, можно выделить:

1. Проблемы организации параллельного доступа к данным. При выполнении больших реляционных запросов обычно устанавливается много блокировок, которые удерживаются достаточно долго. Это препятствует обновлению данных простыми транзакциями. Существуют два основных пути решения этой проблемы, но оба они далеки от совершенства. Некоторые системы предоставляют интерактивным запросам нечёткую картину БД, не блокируя данные во время просмотра; но такое "грязное" чтение неприемлемо для многих программ. Другие системы предлагают механизм версий (многовариантности), который обеспечивает согласованную (старую) версию БД при чтении и позволяют создавать новые версии объектов при обновлении.

2. Проблемы оптимизации параллельных запросов. Существующие оптимизаторы не рассматривают все возможные планы оптимизации по понятным причинам. Выбор между несколькими планами производится на основании оценок стоимости выполнения этих планов, которые можно получать весьма и весьма приблизительно. Особенно это касается случаев перекоса данных, которые могут привести к значительным отклонениям в размере промежуточных отношений, большой погрешности в оценке стоимости плана выполнения и ускорению хуже линейного.

3. Реорганизация БД. Реорганизация обычно проводится при изменении предметной области или с целью повышения эффективности работы системы. Например, для терабайтной БД реорганизация со скоростью 1Мб в секунду длится почти 12 суток. Очевидна необходимость ускорения этой процедуры, например, путём запараллеливания составляющих её операций. Но и в этом случае существенно, чтобы утилита работала в режиме on-line, то есть данные во время работы утилиты должны оставаться доступными.

Список используемых сокращений

АБД - администратор базы данных

АИС - автоматизированная информационная система

БД - база данных

ВЗУ - внешнее запоминающее устройство

ВТ - вычислительная техника

ИМД - иерархическая модель данных

ИПС - информационно-поисковая система

ИС - информационная система

КБД - ключ базы данных

ОП - оперативная память

ОС - операционная система

ПО - предметная область

РБД - реляционная база данных

РМД - реляционная модель данных

СМД - сетевая модель данных

СОД - системы обработки данных

ССД - словарь-справочник данных

СУБД - система управления базами данных

DDL - data definition language, язык определения данных

DML - data manipulation language, язык модификации данных

Библиографический список

1. Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика. - 2-е изд.: Пер. с англ.: Уч. пос. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2004. - 1120 с.

2. Дейт К. Введение в системы баз данных: Пер. с англ. - 6-е изд. - Киев: Диалектика, 1998. - 784 с.

3. Ревунков Г.И., Самохвалов Э.Н., Чистов В.В. Базы и банки данных и знаний: Учеб. для вузов / Под ред. Четверикова В.Н. - М.: Высш. шк., 1999. - 367 с.

4. Мейер Д. Теория реляционных баз данных: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 608 с.

5. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных: В 2-х кн. / Пер. с англ. - М.: Мир, 2005.

6. Грабер М. Введение в SQL. - М.: 1998.

7. Бобровски С. Oracle8: Архитектура: Пер. с англ. - М.: Изд-во "ЛОРИ", 1998. - 210 с.

8. Проектирование реляционной базы данных: Метод. указания к курсовому проектированию по курсу "Базы данных" / Московский государственный институт электроники и математики; Сост.: Карпова И.П. - М., 2007. - 28 с.

9. Изучение языка SQL: Метод. указания к лабораторным работам по курсу "Базы данных" / Московский государственный институт электроники и математики; Сост.: И. П. Карпова. М., 2008. - 32 с.