Размещено на http://www.allbest.ru/

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА»

ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ

ИНСТИТУТ БЕЗОТРЫВНЫХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ

Заочная форма обучения

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Системы управления базами данных»

тема: Система управления базами данных MS-SQL Server

Содержание

• Введение
• Управление доступом в MS SQL Server
• Сервера в MS SQL Server
• Базы данных в MS SQL Server
• Шифрование данных в MS SQL Server
• Механизмы шифрования данных
• Подсистема аудита MS SQL Server
• Угрозы и уязвимости MS SQL Server
• Резервное копирование и восстановление баз данных SQL Server
• Служба хранилищ больших двоичных объектов Windows Azure
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Microsoft SQL Server - одна из наиболее мощных СУБД архитектуры клиент-сервер. Эта СУБД позволяет удовлетворять такие требования, предъявляемые к системам распределенной обработке данных, как тиражирование данных, параллельная обработка, поддержка больших баз данных на относительно не дорогих аппаратных платформах при сохранении несмежного управления.

MS SQL Server представляет собой систему, предназначенной выполнять функции управления базой данных. Для пользовательского приложения SQL Server является мощным источником генерации и управления нужными данными.

Сервер имеет средства удаленного администрирования и управления операциями, организованные на базе объектно-ориентированной распределенной среды управления. Microsoft SQL Server входит в состав семейства Microsoft BackOffice, объединяющего 5 серверных приложений, разработанных для совместного функционирования в качестве интегрированной системы.

Microsoft SQL Server предназначен исключительно для поддержки систем, работающих в среде клиент-сервер. Он поддерживает широкий спектр средств разработки и максимально прост в интеграции с приложениями, работающими на ПК.

SQL Server имеет новую масштабируемую архитектуру блокировок, называемую «Динамической блокировкой» (Dinamic Locking), которая комбинирует блокировку на уровне страницы и записи для достижения максимальной производительности и подключения максимального числа пользователей.

SQL Server может тиражировать информацию в БД иных форматов, включая Oracle, BM DB2, Sybase, Microsoft Access и другие СУБД (при наличии ODBC драйвера, отвечающего определенным требованиям).

Microsoft SQL Server содержит Ассистент администратора. Этот инструмент позволяет назначать основные процедуры сопровождения базы данных и определять для них график выполнения. Операции по сопровождению баз данных включают проверку распределения страниц, целостности указателей в таблицах (включая системные) и индексах, обновления информации, необходимой оптимизатору, реорганизацию страниц в таблицах и индексах, создание страховочных копий таблиц и журналов транзакций. Все эти операции могут быть установлены для автоматического выполнения по заданному администратором графику.

SQL Server предоставляет возможность создания страховочных копий и восстановления индивидуальных таблиц. Загрузка таблицы может быть выполнена либо из копии индивидуальной таблицы, либо из копии базы данных. Загрузка индивидуальных таблиц может оказаться хорошим решением при необходимости восстановления данных после сбоя, когда загрузка всей базы данных неэффективна.

Управление доступом в MS SQL Server

управление база данных server

Любой экземпляр MS SQL Server может содержать иерархическую коллекцию сущностей, начиная с сервера. Каждый сервер состоит из нескольких баз данных, а каждая база данных - из коллекции защищаемых объектов. У каждого защищаемого объекта MS SQL Server есть связанные права доступа, которые могут предоставляться участнику, являющемуся отдельным лицом, группой или процессом, получившим доступ к MS SQL Server. Платформа безопасности MS SQL Server управляет доступом к защищаемым сущностям при помощи проверки подлинности и авторизации.

Проверка подлинности - это процесс входа в MS SQL Server, в рамках которого участник запрашивает доступ путем подачи учетных данных, которые проверяет сервер. Во время проверки подлинности происходит идентификация пользователя или процесса.

Авторизация - это процесс определения того, к каким защищаемым ресурсам участник может получить доступ и какие операции с этими ресурсами ему разрешены.

MS SQL Server поддерживает два режима проверки подлинности:

· режим проверки подлинности Windows;

· режим смешанной проверки подлинности.

Режим проверки подлинности Windows является режимом по умолчанию.

Поскольку эта модель безопасности SQL Server тесно интегрирована с Windows, часто ее называют встроенной функцией безопасности. Определенным учетным записям пользователей и групп Windows разрешается входить в SQL Server. Пользователи Windows, прошедшие проверку подлинности, не должны предъявлять дополнительные учетные данные.

Режим смешанной аутентификации поддерживает проверку подлинности как средствами Windows, так и средствами SQL Server. Пары имен пользователей и паролей ведутся в SQL Server. Рекомендуется по возможности использовать проверку подлинности Windows. При проверке подлинности Windows используется ряд зашифрованных сообщений для проверки подлинности пользователей в MS SQL Server. А при использовании имен входа MS SQL Server имена входа и пароли MS SQL Server передаются по сети, что делает их менее защищенными. При использовании проверки подлинности Windows пользователи уже вошли в Windows и им не нужно отдельно входить еще и в SQL Server.

Сервера в MS SQL Server

Во всех версиях MS SQL Server используется безопасность на основе ролей, что позволяет назначать разрешения роли или группе пользователей, а не отдельным пользователям. Предопределенные роли сервера и предопределенные роли базы данных имеют предопределенный набор разрешений, назначенных для них. MS SQL Server предоставляет девять предопределенных ролей сервера. Разрешения, назначенные предопределенным ролям сервера, не могут быть изменены. Начиная с MS SQL Server 2012, можно создавать пользовательские роли сервера и добавлять разрешения на уровне сервера таким пользовательским ролям.

Ниже приведены все девять предопределенные серверных ролей:

· sysadmin Члены предопределенной роли сервера sysadmin могут выполнять любые действия на сервере;

· serveradmin Члены предопределенной роли сервера serveradmin могут изменять параметры конфигурации на уровне сервера, а также выключать сервер;

· securityadmin Члены предопределенной роли сервера securityadmin управляют именами входа и их свойствами. Они могут предоставлять, запрещать и отменять разрешения на уровне сервера (инструкции GRANT, DENY и REVOKE). Они также могут предоставлять, запрещать и отменять разрешения на уровне базы данных (инструкции GRANT, DENY и REVOKE) при наличии доступа к базе данных. Кроме того, они могут сбрасывать пароли для имен входа SQL Server;

· processadmin Члены предопределенной роли сервера processadmin могут завершать процессы, выполняемые на экземпляре SQL Server;

· setupadmin Члены предопределенной роли сервера setupadmin могут добавлять или удалять связанные серверы;

· bulkadmin Члены предопределенной роли сервера bulkadmin могут выполнять инструкцию BULK INSERT - импорт файла данных в таблицу или представление базы данных;

· diskadmin Предопределенная роль сервера diskadmin используется для управления файлами на диске;

· dbcreator Члены предопределенной роли сервера dbcreator могут создавать, изменять, удалять и восстанавливать любые базы данных;

· public Каждое имя входа SQL Server принадлежит к роли сервера public. Если для участника на уровне сервера не были предоставлены или запрещены конкретные разрешения на защищаемый объект, то он наследует разрешения роли public на этот объект. Разрешения роли public следует назначать только тому объекту, который будет доступен всем пользователям. Нельзя изменить членство в роли public.

Базы данных в MS SQL Server

Ниже представлены предопределенные роли уровня базы данных и их возможности. Эти роли существуют во всех базах данных.

· db_owner Члены предопределенной роли базы данных db_owner могут выполнять все действия по настройке и обслуживанию базы данных, а также удалять базу данных;

· db_securityadmin Элементы предопределенной роли базы данных db_securityadmin могут изменять членство в роли и управлять разрешениями. Добавление участников к этой роли может привести к непреднамеренному повышению прав доступа;

· db_accessadmin Члены предопределенной роли базы данных db_accessadmin могут добавлять или удалять права удаленного доступа к базе данных для имен входа и групп Windows, а также имен входа SQL Server;

· db_backupoperator Члены предопределенной роли базы данных db_backupoperator могут создавать резервные копии базы данных;

· db_ddladmin Члены предопределенной роли базы данных db_ddladmin могут выполнять любые команды языка определения данных (DDL) в базе данных;

· db_datawriter Члены предопределенной роли базы данных db_datawriter могут добавлять, удалять или изменять данные во всех пользовательских таблицах;

· db_datareader Элементы предопределенной роли базы данных db_datareader могут считывать все данные из всех пользовательских таблиц;

· db_denydatawriter Члены предопределенной роли базы данных db_denydatawriter не могут добавлять, изменять или удалять данные в пользовательских таблицах базы данных;

· db_denydatareader Члены предопределенной роли базы данных db_denydatareader не могут считывать данные из пользовательских таблиц базы данных.

Кроме того, существует еще также роль public, которая содержится в каждой базе данных, включая системные базы данных. Ее нельзя удалить, а также нельзя добавлять и удалять пользователей из нее. Разрешения, предоставленные роли public, наследуются всеми остальными пользователями и ролями, поскольку они принадлежат к роли public по умолчанию. Следует предоставлять роли public только разрешения, необходимые для всех пользователей., или владелец базы данных, представляет собой учетную запись пользователя, которая имеет неявно заданные разрешения на выполнение любых действий с базой данных. Члены предопределенной роли сервера sysadmin автоматически сопоставляются с dbo.

Учетная запись guest является встроенной учетной записью во всех версиях SQL Server. По умолчанию учетная запись guest в новых базах данных отключена. Если она включена, ее можно отключить путем отмены разрешения CONNECT, выполнив инструкцию REVOKE CONNECT FROM GUEST языка Transact-SQL.

Шифрование данных в MS SQL Server

MS SQL Server шифрует данные, используя иерархическую структуру средств шифрования и управления ключами. На каждом уровне данные низшего уровня шифруются на основе комбинации сертификатов, асимметричных ключей и симметричных ключей. Асимметричные и симметричные ключи можно хранить вне модуля расширенного управления ключами MS SQL Server. Ниже на рисунке 1 показано, что на каждом уровне иерархии средств шифрования шифруются данные более нижнего уровня и отображаются наиболее распространенные конфигурации шифрования. Доступ к началу иерархии, как правило, защищается паролем.

Следует учитывать следующие основные понятия.

· Для лучшей производительности данные следует шифровать с помощью симметричных ключей, а не с помощью сертификатов и асимметричных ключей.

· Главные ключи базы данных защищены главным ключом службы. Главный ключ службы создается при установке SQL Server и шифруется API-интерфейсом защиты данных Windows (DPAPI).

· Симметричные или асимметричные ключи вне SQL Server.

· Прозрачное шифрование данных (TDE) должно использовать симметричный ключ, который называется ключом шифрования базы данных, защищенный сертификатом, который, в свою очередь защищается главным ключом базы данных master или асимметричным ключом, хранящимся в модуле расширенного управления ключами.

· Главный ключ службы и все главные ключи базы данных являются симметричными ключами.

Рисунок 1 - Иерархия средств шифрования

На рисунке 1 стрелки указывают стандартные иерархии шифрования. Симметричные и асимметричные ключи в модуле расширенного управления ключами защищают доступ к симметричным и асимметричным ключам, хранящимся в SQL Server. Пунктирная линия, связанная с модулем расширенного управления ключами, указывает, что ключи в этом модуле могут заменять симметричные и асимметричные ключи, хранящиеся в MS SQL Server.

Механизмы шифрования данных

MS SQL Server поддерживает следующие механизмы шифрования:

· функции Transact-SQL;

· асимметричные ключи;

· симметричные ключи;

· сертификаты.

Сертификат открытого ключа, или просто сертификат, представляет собой подписанную цифровой подписью инструкцию, которая связывает значение открытого ключа с идентификатором пользователя, устройства или службы, имеющей соответствующий закрытый ключ. Сертификаты поставляются и подписываются центром сертификации (certification authority, CA).

Как правило, сертификаты содержат следующие сведения.

· Открытый ключ субъекта.

· Идентификационные данные субъекта, например имя и адрес электронной почты.

· Срок действия, то есть интервал времени, на протяжении которого сертификат будет считаться действительным.

· Идентификационные данные поставщика сертификата.

· Цифровая подпись поставщика.

Эта подпись подтверждает действительность связи между открытым ключом и идентификационными данными субъекта. В процессе создания цифровой подписи данные, вместе с некоторыми секретными данными отправителя, преобразуются в тег, называемый подписью.

· прозрачное шифрование данных.

Прозрачное шифрование данных (TDE) является особым случаем шифрования с использованием симметричного ключа. TDE шифрует всю базу данных, используя симметричный ключ, который называется ключом шифрования базы данных. Ключ шифрования базы данных защищен другими ключами или сертификатами, которые, в свою очередь, защищаются главным ключом базы данных или асимметричным ключом, хранящимся в модуле расширенного управления ключами.

Подсистема аудита MS SQL Server

Подсистема аудита - это функция, которая появилась в версии MS SQL Server 2008, позволяющая проверять события ядра базы данных и настраивать параметры проверки. Для записи данных аудита используются расширенные события. В подсистеме имеются средства и процессы, которые необходимы для того, чтобы проводить, сохранять и просматривать конфигурации аудита для различных серверов и объектов баз данных.

Подсистема аудита SQL Server работает быстрее, чем функция трассировки, а среда SQL Server Management Studio упрощает создание и контроль журналов аудита.

Для настройки аудита необходимо его создать и указать место записи событий. Аудит может храниться в журнале безопасности Windows, в журнале приложений Windows или в любом файле. Вы присваиваете аудиту имя и настраиваете его характеристики, в частности, путь к файлу аудита и его максимальный размер. Также можно настроить аудит так, чтобы в случае сбоя проверки работа SQL Server завершалась. Если события аудита нужно записывать в несколько журналов, создается несколько аудитов.

Следующий этап - создание спецификаций аудита. В спецификации аудита сервера собирается информация об экземпляре SQL Server; в нее включаются объекты, относящиеся к серверу: данные учетных записей, членство в серверных ролях. Там же имеется информация о базе данных, контролируемая в основной базе данных, например, сведения о правах доступа к базе. При создании спецификации аудита вы указываете, в какой аудит будут поступать наблюдаемые события. Вы можете создать несколько аудитов сервера и несколько спецификаций аудита, но аудит может иметь только одну активную спецификацию в каждый конкретный момент времени.

Также можно создать спецификации аудита базы данных: они будут использоваться для отслеживания событий по отдельной базе данных. В аудит можно добавить несколько спецификаций аудита баз данных, но в каждом аудите сервера активной может быть только одна спецификация аудита баз данных.

События подсистемы аудита SQL Server, используемые в спецификациях аудита сервера, объединяются в коллекции связанных событий. Они предоставляются в виде групп действий аудита. Если такую группу добавить в спецификацию аудита, можно будет отслеживать события, включенные в группу. К примеру, существует группа действий аудита DBCC_GROUP, предоставляющая доступ к командам DBCC. Отдельно же команды DBCC включаться в аудит не могут.

Всего существует 35 групп действий аудита сервера, причем некоторые из них тесно связаны друг с другом.

В спецификациях аудита баз данных можно также указывать группы событий аудита, собранные в группы действий аудита на уровне баз данных. Кроме групп действий аудита, спецификации аудита баз данных могут включать в себя отдельные события аудита, позволяющие проверять инструкции, отвечающие за работу с данными. Эти события можно настроить таким образом, чтобы отслеживать всю базу данных или только определенные объекты. Действие SELECT, в частности, может использоваться для проверки запросов SELECT, обращенных как к отдельной таблице, так и ко всей схеме в целом. Кроме того, события такого рода можно настроить так, чтобы отслеживать действия по отдельным пользователям или ролям, например db_writers.

Скажем, действие SELECT можно использовать для проверки запросов SELECT, обращенных к отдельной таблице, источником которых является пользователь Mary, или роль FINANCE_DEPT, или роль базы данных Public. Нельзя не отметить, что все это предоставляет широчайшие возможности контроля и дает большой запас гибкости при настройке аудита.

Угрозы и уязвимости MS SQL Server

Хотя SQL Server включает разнообразные механизмы защиты, каждая система содержит функции, которыми можно воспользоваться для вредоносных целей. Каждый компонент, который открывает доступ к любым данным, может быть источником опасности при неверной реализации.

Каждый компонент может представлять риск, но не все угрозы равнозначны. Для некоторых требуется изменить методы применения, для других параметры, для третьих программный код. Ниже разъясняются опасности и упреждающие шаги, которые уменьшают риск.

Угрозы, которым подвержена сама платформа изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Угрозы платформы

Перечень программных угроз и уязвимостей представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Программные угрозы и уязвимости

Угрозы и уязвимости доступа к данным представлены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Угрозы и уязвимости к данным

Резервное копирование и восстановление баз данных SQL Server

Компонент резервного копирования и восстановления SQL Server обеспечивает необходимую защиту важных данных, которые хранятся в базах данных SQL Server. Чтобы минимизировать риск необратимой потери данных, необходимо регулярно создавать резервные копии баз данных, в которых будут сохраняться производимые изменения данных. Хорошо продуманная стратегия резервного копирования и восстановления защищает базы от потери данных при повреждениях, происходящих из-за различных сбоев. Проверьте выбранную стратегию, выполнив восстановление баз данных из набора резервных копий; это поможет эффективно среагировать на реальные проблемы.

При правильном создании резервных копий баз данных можно будет восстановить данные после многих видов сбоев, включая следующие:

* сбой носителя;

* ошибки пользователей (например, удаление таблицы по ошибке); сбои оборудования (например, поврежденный дисковый накопитель или безвозвратная потеря данных на сервере);

* стихийные бедствия.

Стратегия резервирования и восстановления состоит из части, относящейся к резервированию, и части, относящейся к восстановлению. Часть, относящаяся к резервированию, определяет тип и частоту создания резервных копий, тип и скоростные характеристики оборудования, необходимого для их создания, способ проверки резервных копий, а также местонахождение и тип носителя резервных копий (включая и вопросы безопасности). Часть, относящаяся к восстановлению, определяет ответственного за проведение операций восстановления, а также методы их проведения, позволяющие удовлетворить требования пользователей по доступности данных и минимизации их потерь. Рекомендуется документировать процедуры резервирования и восстановления и хранить копию этой документации в документации по задаче.

Служба хранилищ больших двоичных объектов Windows Azure

В пакете обновления SQL Server 2012 1 (SP1) появилась функция, позволяющая выполнять резервное копирование и восстановление SQL Server с помощью службы хранилищ больших двоичных объектов Windows Azure. Эту функцию можно использовать для резервного копирования SQL Server локального экземпляра базы данных или экземпляра SQL Server, размещенного где-либо, например, на виртуальной машине Windows Azure. Резервное копирование в облако дает такие преимущества, как доступность, безлимитное удаленное хранение и простота миграции данных в облако и обратно. В этой версии можно выполнять инструкции BACKUP и RESTORE.

Гибкое, надежное и безлимитное удаленное хранилище: Хранение резервных копий с помощью службы хранилища больших двоичных объектов Windows Azure является удобным и гибким, а также позволяет реализовать доступ к данным из-за пределов вычислительной системы. Для создания удаленного хранилища для резервных копий SQL Server достаточно внести изменения в существующие скрипты и задания. Удаленное хранилище обычно должно быть расположено достаточно далеко от рабочей базы данных, чтобы одна авария не могла повлиять одновременно и на удаленную копию, и на рабочую базу данных. Кроме того, резервные копии доступны в любом месте и в любое время, а также к ним легко получить доступ для восстановления.

Архив резервных копий: Служба хранилища больших двоичных объектов Windows Azure - это лучшая альтернатива часто применяемому созданию архива резервных копий на носителе. Может потребоваться физически транспортировать накопители в удаленное помещение и принимать меры для их защиты. Хранение резервных копий в хранилище больших двоичных объектов Windows Azure обеспечивает быстрое, доступное и надежное архивирование.

Нет необходимости поддерживать аппаратуру: службы Windows Azure не требуют поддержки оборудования. Службы Windows Azure сами управляют аппаратным обеспечением и обеспечивают гео-репликацию для избыточности и защиты от сбоев оборудования.

В настоящее время для экземпляров SQL Server, запущенных в виртуальной машине Windows Azure, создание резервных копий с помощью службы хранилища больших двоичных объектов Windows Azure можно выполнить, создав подключенные диски. Однако количество дисков, которые можно подключить к виртуальной машине Windows Azure, ограниченно. Для сверхбольших экземпляров данное ограничение составляет 16 дисков, а для небольших экземпляров это количество меньше. С осуществлением резервного копирования непосредственно в хранилище больших двоичных объектов Windows Azure есть возможность обойти предел в 16 дисков.

Кроме того, файл резервной копии, который сохраняется в службе хранилища больших двоичных объектов Windows Azure, напрямую доступен в локальной службе SQL Server или удаленной службе SQL Server в виртуальной машине Windows Azure. Присоединение и отсоединение базы данных, а также скачивание и подключение виртуального жесткого диска не требуется.

Заключение

Обеспечение безопасности MS SQL Server можно представить как последовательность шагов в четырех областях: платформа, проверка подлинности, объекты (в том числе данные) и приложения, которые обращаются к системе. Система безопасности в MS SQL Server постоянно совершенствуется. Однако, такие общие угрозы безопасности, как кража данных или вандализм, существуют независимо от самой платформы MS SQL Server. Целостность данных также следует рассматривать как проблему безопасности. При отсутствии защиты данных они могут стать бесполезными, если разрешено нерегламентированное управление данными и в данные случайно или преднамеренно вносятся неверные значения или они полностью удаляются. В последних версиях MS SQL Server появились новые возможности шифрования и проверки подлинности. Новая подсистема аудита и управление на основании политик, реализованное в MS SQL Server 2008, дают средства, позволяющие контролировать соблюдение установленных норм безопасности. Кроме того, MS SQL Server обеспечивает управление доступом пользователей, что позволяет распределять права доступа между участниками или группами участников. В дополнение, в версии MS SQL Server 2012 года появилась функция резервного копирования с помощью службы хранилищ больших двоичных объектов Windows Azure, что обеспечивает доступное и безлимитное хранение сохраняемых данных в облаке.

Список использованных источников

1. Култыгин О.П. Администрирование баз данных. СУБД MS SQL Server МПФА 2012

2. Алексей Вишневский Microsoft SQL Server. Эффективная работа Питер 2017

3. И.С. Осетрова Администрирование SQL Server 2014 Учебное пособие С-Пб 2016

Размещено на Allbest.ru