發(fā)布時(shí)間：2023-03-16 15:54:42
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
一、實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)
某小型企業(yè)已建立采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的銷售管理系統(tǒng)，其后臺(tái)數(shù)據(jù)庫名稱為example，products表和orders表是example數(shù)據(jù)庫中的兩張表。要求用戶a～e能登錄數(shù)據(jù)庫服務(wù)器并按照設(shè)計(jì)的訪問控制權(quán)限訪問相應(yīng)的服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫資源，訪問用戶及權(quán)限設(shè)置如表1所示：表1用戶及訪問權(quán)限設(shè)置表
二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)分析
本實(shí)驗(yàn)主要實(shí)現(xiàn)在SQLSERVER中對(duì)數(shù)據(jù)庫安全性的管理問題。首先明確SQLServer中身份驗(yàn)證的種類和實(shí)現(xiàn)步驟，然后再熟悉為用戶分配登錄賬號(hào)和權(quán)限的操作方法，對(duì)于SQLServer安全性的各種管理，尤其是對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問控制操作有深入要求。要管理數(shù)據(jù)庫安全性，必須了解各種賬號(hào)和權(quán)限，因?yàn)榘踩跃褪峭ㄟ^它們的分配來實(shí)現(xiàn)的。所以掌握它們的區(qū)別和用處非常重要。（一）SQLSERVER身份驗(yàn)證模式SQLSERVER身份驗(yàn)證模式指SQLSERVER如何處理用戶名和密碼的問題，SQLSERVER提供兩種身份驗(yàn)證模式。1、Windows身份驗(yàn)證模式，在這種方式下，用戶只可以使用Windows身份登陸連接到SQLServer，由Windows操作系統(tǒng)對(duì)客戶端進(jìn)行身份驗(yàn)證。我們知道，SQLServer和Windows同屬于微軟公司的產(chǎn)品。當(dāng)使用Windows身份驗(yàn)證連接到SQLServer時(shí)，SQLServer使用Windows操作系統(tǒng)中的信息驗(yàn)證賬戶名和密碼，用戶不必重復(fù)提交登錄名和密碼。這種驗(yàn)證方式的弊端在于若采取B/S結(jié)構(gòu)服務(wù)器，遠(yuǎn)程客戶機(jī)無法連接到服務(wù)器，這時(shí)須使用混合驗(yàn)證模式。2、混合驗(yàn)證模式，即可以同時(shí)使用Windows身份驗(yàn)證和SQLServer身份驗(yàn)證。使用具體驗(yàn)證方式取決于在最初通信時(shí)使用的網(wǎng)絡(luò)庫。如果一個(gè)用戶使用TCP/IP進(jìn)行登錄驗(yàn)證，則使用SQLServer身份驗(yàn)證；如果用戶使用命名管道，則登錄時(shí)將使用Windows身份驗(yàn)證。[1]圖1SQLServer安全性決策樹通過以上兩種身份驗(yàn)證模式，用戶如果想使用指定的登錄名稱和密碼連接到SQLServer，SQLServer會(huì)按照?qǐng)D1所示的安全性決策樹進(jìn)行安全身份驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)中要實(shí)現(xiàn)在采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的銷售管理系統(tǒng)中讓不同的客戶端用戶能訪問服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫資源，所以身份驗(yàn)證模式可以設(shè)置為“SQLServer和Windows身份驗(yàn)證模式”。（二）賬號(hào)和權(quán)限1、登錄帳戶登錄賬戶是讓用戶登錄到SQLServer服務(wù)器中用的賬號(hào)，如果用戶不能登錄SQLServer的服務(wù)器，也就不能訪問該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫資源。在實(shí)驗(yàn)中，需要?jiǎng)?chuàng)建登錄帳戶logina～logine，讓這些帳戶都能登錄數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。2、數(shù)據(jù)庫用戶一個(gè)SQLServer服務(wù)器下面可以建多個(gè)數(shù)據(jù)庫。能登錄到SQLServer服務(wù)器，不一定能訪問到服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫。在實(shí)驗(yàn)中，需要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫用戶userb～usere，使這些數(shù)據(jù)庫用戶都能訪問sample數(shù)據(jù)庫。3、角色為了便于管理數(shù)據(jù)庫的的權(quán)限，SQLServer提供了若干“角色”，“角色”就是用一種方法來把用戶集中到一個(gè)單元中，并在此單元上應(yīng)用權(quán)限。SQLServer提供了預(yù)定義的服務(wù)器角色和數(shù)據(jù)庫角色，也可以在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建用戶自定義的數(shù)據(jù)庫角色。在實(shí)驗(yàn)中，用到如下兩個(gè)固定的服務(wù)器角色和數(shù)據(jù)庫角色：sysadmin固定服務(wù)器角色的成員可以在數(shù)據(jù)庫引擎中執(zhí)行任何活動(dòng)。db_backupoperator固定數(shù)據(jù)庫角色的成員可以備份數(shù)據(jù)庫。由于本實(shí)驗(yàn)中用戶a需要訪問控制全部服務(wù)器資源，即用戶a要求完全的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器訪問權(quán)限，所以用戶a應(yīng)設(shè)置為固定服務(wù)器角色sysadmin的成員之一，使之成為服務(wù)器的超級(jí)管理員。用戶a的安全訪問流程如圖2所示。圖2用戶a安全訪問流程用戶b要能備份數(shù)據(jù)庫，可以將其添加到數(shù)據(jù)庫角色db_backupoperator中，用戶b的安全訪問流程如圖3所示。用戶c與用戶d都要訪問數(shù)據(jù)庫中的表，所不同的是具體的訪問對(duì)象及訪問權(quán)限，在實(shí)驗(yàn)中可以創(chuàng)建兩個(gè)自定義的數(shù)據(jù)庫角色R1和R2，將用戶userc、用戶userd分別添加到R1角色R2角色中。4、權(quán)限在為用戶和角色分配登錄帳戶后，還必須為他們分配權(quán)限以增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的安全性。權(quán)限詳細(xì)地說明了可以讓用戶使用哪些數(shù)據(jù)庫對(duì)象，并可以對(duì)它們進(jìn)行哪些處理。用戶在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的權(quán)限取決于用戶帳戶的權(quán)限和該用戶所屬的角色成員。在實(shí)驗(yàn)中為R1角色授予查詢、修改products表的權(quán)限，為R2角色授予查詢orders表的權(quán)限，為用戶usere添加訪問products表、orders表的權(quán)限。用戶c～用戶d訪問數(shù)據(jù)庫資源的控制方式如圖4所示。圖4用戶c～用戶e安全訪問流程
三、實(shí)驗(yàn)過程
該實(shí)驗(yàn)需要每人PC機(jī)一臺(tái)，操作系統(tǒng)為Win－dowsxp或win7，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件為SQLServer2005或SQLServer2008。請(qǐng)學(xué)生務(wù)必用每個(gè)用戶的身份進(jìn)行登錄、比較操作以校驗(yàn)數(shù)據(jù)庫安全訪問控制實(shí)驗(yàn)過程的正確性。
四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
參考文獻(xiàn)的格式是有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的，參考文獻(xiàn)應(yīng)該參照GB/T7714--2005著錄，我們?cè)诰x相關(guān)的著名的文獻(xiàn)資料，按順序編碼標(biāo)注，依次列在論文的末尾。關(guān)注學(xué)術(shù)參考網(wǎng)查看更多優(yōu)秀的參考文獻(xiàn)，下面是小編整理的關(guān)于數(shù)據(jù)庫論文國(guó)外參考文獻(xiàn)，給大家閱讀欣賞。
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中圖分類號(hào)：TP311.52;G250.76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)02-0177-02
1、網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫整體設(shè)計(jì)
1.1 網(wǎng)站需求分析
為了網(wǎng)站更方便管理與使用，需要滿足三方面的需求：管理員、普通用戶與游客。
管理員：相當(dāng)于網(wǎng)站的root用戶，擁有最大的權(quán)限和功能，是網(wǎng)站的維護(hù)者與管理者.。
普通用戶：網(wǎng)站的主要服務(wù)對(duì)象，通過注冊(cè)即可以享受網(wǎng)站提供的所有服務(wù)，擁有按關(guān)鍵字搜索新聞、相關(guān)論文，發(fā)表和查看留言以及修改個(gè)人信息和網(wǎng)站投票的權(quán)限。
游客：網(wǎng)站的潛在用戶，無需注冊(cè)就可以搜索新聞和論文，但沒有下載和留言的權(quán)限。
1.2 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)不同權(quán)限用戶的需求分析，本網(wǎng)站邏輯結(jié)構(gòu)主要由角色表、用戶表、新聞表、公告表、留言表、論文表等組成。數(shù)據(jù)庫中各個(gè)數(shù)據(jù)表的關(guān)系見圖1。
1.3 訪問數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本網(wǎng)站對(duì)于數(shù)據(jù)庫訪問、連接的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由類SQLHelper完成。在SQLHelper類中，將數(shù)據(jù)庫的鏈接作為整個(gè)網(wǎng)站工程的全局變量，將其存放于web.config這個(gè)配置文件中，連接代碼編寫于配置節(jié)/中。
2、論文數(shù)字圖書館網(wǎng)站模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本論文所設(shè)計(jì)的數(shù)字化圖書館網(wǎng)站分為用戶注冊(cè)模塊、用戶管理模塊、檢索模塊、用戶信息中心模塊、新聞與公告模塊、論文模塊和網(wǎng)站前臺(tái)模塊。
2.1 用戶注冊(cè)模塊
本網(wǎng)站所涉及的用戶有兩種權(quán)限，體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中的User表中的RoleID字段，字段為1代表用戶具有管理員權(quán)限。字段為2代表用戶具有普通用戶權(quán)限。
網(wǎng)站的注冊(cè)模塊由頁面Register.aspx來實(shí)現(xiàn)。需要填寫新注冊(cè)用戶的各項(xiàng)基本信息。限定必填項(xiàng)的信息不能為空，此外，用戶電子郵件、電話等的格式必須符合要求。
用戶填好信息單擊確定進(jìn)入信息確認(rèn)頁面CommitRegister.aspx。此頁面包含兩部分功能，第一部分是確認(rèn)之前所填寫的注冊(cè)信息是否有誤，，第二部分是用戶照片上傳功能，用戶可以不選擇上傳頭像或是上傳任意自己喜歡的圖片作為自己的頭像。增加用戶頭像的上傳功能可以使數(shù)字化網(wǎng)站更加生動(dòng)活潑，增強(qiáng)用戶與網(wǎng)站的互動(dòng)性。
2.2 用戶管理模塊
用戶管理模塊只有管理員才有權(quán)限顯示，管理員可以表格形式顯示所有用戶名單及信息，可以添加新用戶及賦予管理員權(quán)限，可以修改其他用戶的基本信息，也可以手動(dòng)刪除用戶，還可以單獨(dú)顯示某個(gè)用戶的完整信息。用戶管理頁面是通過UserManage.aspx頁面來實(shí)現(xiàn)的。
2.3 檢索模塊
本網(wǎng)站的檢索模塊包括論文和新聞的檢索查詢，采用關(guān)鍵字查詢方式檢索。
檢索功能由Searchthesis.aspx頁面和Search.aspx頁面實(shí)現(xiàn)完成，運(yùn)用GridView控件與數(shù)據(jù)庫的論文表和新聞表進(jìn)行綁定來顯示用戶所檢索的結(jié)果。檢索的關(guān)鍵字填寫在TextBox控件中。
當(dāng)用戶或游客打開網(wǎng)站時(shí)，可以在搜索功能區(qū)鍵入想要查找的關(guān)鍵字，點(diǎn)擊搜索按鈕，即可從底層SQL server數(shù)據(jù)庫中查詢到所有滿足此搜索關(guān)鍵詞的論文或新聞。
2.4 用戶信息中心模塊
模塊位于網(wǎng)站的左側(cè)，需要用戶登陸才能顯示，為用戶提供修改與查看個(gè)人信息，重設(shè)密碼等功能。
EditUserPwd.aspx頁面可以實(shí)現(xiàn)用戶修改密碼的功能，在頁面中包括四個(gè)TextBox控件，用戶需要按照順序在控件中分別鍵入用戶名稱、舊密碼、新密碼、確認(rèn)密碼。一旦EditUserPwd.aspx頁面打開，即調(diào)用預(yù)先編好的函數(shù)Page_Load(object sender,EventArgs e)，函數(shù)通過初始化即可在第一個(gè)TextBox控件中顯示用戶名稱，無需用戶手動(dòng)填寫。
2.5 新聞與公告模塊
新聞模塊的功能包括：新聞的顯示、添加、修改、刪除、查看。由NewsManage.aspx頁面實(shí)現(xiàn)，為管理員權(quán)限功能。
公告模塊的設(shè)計(jì)與新聞模塊類似，但功能更為簡(jiǎn)單，管理員可以通過此模塊添加和修改網(wǎng)站首頁公告欄的標(biāo)題與內(nèi)容，由Notice.aspx頁面來實(shí)現(xiàn)。
此外，管理員還可以對(duì)用戶留言進(jìn)行管理，由leaveword Manage.aspx頁面來實(shí)現(xiàn)。
用戶的留言功能由leaveword.aspx頁面實(shí)現(xiàn)完成，用戶可以對(duì)自己感興趣的新聞或論文留言，管理員可以查看這些留言以便于更好的了解用戶需求。
2.6 論文模塊
論文模塊功能與新聞模塊一致，不同的是，增加了論文上傳功能。
論文的上傳功能由頁面AddThesis.aspx來實(shí)現(xiàn)，在此頁面中包括三個(gè)TextBox控件，他們的作用是用來添加新論文的標(biāo)題、關(guān)鍵詞及摘要，以供普通用戶查詢。此外，在三個(gè)TextBox控件下方設(shè)置一個(gè)FileUpload控件，他的作用是管理員可以從本地計(jì)算機(jī)上選擇論文并上傳。
在所有操作完成后，管理員即可單擊下方的確定按鈕，將論文標(biāo)題、關(guān)鍵詞及摘要上傳。上傳后的論文不以該論文名稱來命名存儲(chǔ)，而是以添加進(jìn)數(shù)據(jù)庫論文表中的ThesisID來命名，避免所上傳的新論文與原有論文的名稱重復(fù)，并自動(dòng)將論文格式轉(zhuǎn)化為word格式。
2.7 網(wǎng)站前臺(tái)模塊
網(wǎng)站前臺(tái)模塊是網(wǎng)站的主體模塊，也是服務(wù)模塊，是普通用戶和游客的操作模塊。主要包括熱點(diǎn)新聞區(qū)、操作區(qū)、公告區(qū)和用戶區(qū)四個(gè)部分。主要在主頁面main.aspx實(shí)現(xiàn)完成。
2.7.1 熱點(diǎn)新聞區(qū)
熱點(diǎn)新聞區(qū)位于主頁面左下方，由NewsUC.ascx控件來完成與實(shí)現(xiàn)。
該分支模塊的主要功能是以循環(huán)滾動(dòng)的形式顯示網(wǎng)站最新的10條新聞。顯示新聞?dòng)蒁ataList控件實(shí)現(xiàn)，綁定的是新聞表中的標(biāo)題。新聞的循環(huán)滾動(dòng)功能由客戶端代碼來實(shí)現(xiàn)。
2.7.2 操作區(qū)
操作區(qū)主要包括以下幾個(gè)功能：按照標(biāo)題搜索相關(guān)新聞，按照關(guān)鍵詞搜索所需論文，游客還可以通過注冊(cè)成為新用戶；管理員與普通用戶可通過用戶名和密碼登陸網(wǎng)站，擁有屬于自己的權(quán)限。此操作區(qū)由用戶控件OperationUC.ascx來設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
操作功能區(qū)實(shí)現(xiàn)方法如下：第一步判斷是否有用戶登錄，即判斷Session[“UserID”]的值是否是一個(gè)空值。假如Session[“UserID”]的值不為空，則表示已有用戶登陸。第二步，根據(jù)登陸用戶的角色加載與之角色相對(duì)應(yīng)的操作功能區(qū)。具體來講，若Session[“UserID”]=1，則對(duì)應(yīng)加載管理員的操作功能區(qū)，如果Session[“UserID”]=2，則對(duì)應(yīng)加載普通用戶的操作功能區(qū)。
2.7.3 公告區(qū)
公告區(qū)由對(duì)應(yīng)控件NotifyUC.ascx來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
主頁面初始化時(shí)，用戶控件NotifyUC.ascx通過初始化函數(shù)來顯示公告欄的信息，調(diào)用BindNotifyData()來從底層數(shù)據(jù)庫的公告表中獲取公告標(biāo)題和內(nèi)容，運(yùn)用SqlDataReader對(duì)象dr來保存獲取結(jié)果。使用時(shí)，通過讀取對(duì)象dr中的公告標(biāo)題和內(nèi)容顯示在公告欄中。
2.7.4 用戶區(qū)
用戶區(qū)包括普通用戶區(qū)與管理員用戶區(qū)。
普通用戶區(qū)主要包括：查看個(gè)人信息，修改登錄密碼和參與網(wǎng)站投票幾種功能。
管理員用戶區(qū)除了普通用戶的功能以外，還增加了新聞管理、投票管理、用戶管理和論文管理等功能。
3、結(jié)語
本文基于數(shù)字化圖書館的設(shè)計(jì)要求，以及管理員、普通用戶和游客三方面的需求，最終完成了預(yù)計(jì)的功能和模塊設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了最新圖書館新聞、下載論文閱讀軟件、查找與下載論文、投票、留言等多種功能。
參考文獻(xiàn)
實(shí)現(xiàn)B/S結(jié)構(gòu)的管理信息系統(tǒng)涉及到的技術(shù)可以分為兩個(gè)方面：服務(wù)器端技術(shù)和客戶端技術(shù)?？蛻舳思夹g(shù)主要涉及HTML、JavaScript等與網(wǎng)頁設(shè)計(jì)制作有關(guān)的內(nèi)容顯示技術(shù);服務(wù)器端技術(shù)主要涉及Web服務(wù)器技術(shù)、數(shù)據(jù)庫訪問等與內(nèi)容生成相關(guān)的技術(shù)，目前服務(wù)器端技術(shù)可以劃分為基于Windows平臺(tái)的ASP技術(shù)和基于JAVA平臺(tái)的JSP技術(shù)。論文針對(duì)后者進(jìn)行討論，主要討論了構(gòu)建B/S結(jié)構(gòu)的日常教學(xué)管理系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)：Tomcat/Web服務(wù)器技術(shù)、Sql Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)、JSP技術(shù)、JavaScript客戶端技術(shù)。
論文的主要工作體現(xiàn)在如下方面：
一是總結(jié)目前Web程序開發(fā)過程中采用的典型模式，仔細(xì)分析了筆者工作單位日常教學(xué)管理的特點(diǎn)和規(guī)律，提出了Web環(huán)境下B/S結(jié)構(gòu)的學(xué)校畢業(yè)論文管理系統(tǒng)的基本方案。
二是按照軟件開發(fā)過程的時(shí)間主線及軟件工程的傳統(tǒng)方法給出了“基于B/S結(jié)構(gòu)的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)”在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中的需求分析及功能設(shè)計(jì)報(bào)告、代碼類設(shè)計(jì)說明、JSP文件設(shè)計(jì)說明、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)說明，管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)jdk1.6.0_07.JDK（Java Developer’s Kit）是sun公司推出的Java開發(fā)工具集。MyEelipse中集成了此工具，也可不單獨(dú)安裝。JSP容器： apache-tomcat-6.0.18，Tomcat服務(wù)器是一個(gè)免費(fèi)的開放源代碼的Web應(yīng)用服務(wù)器，它是Apache軟件基金會(huì) （APache Software Foundation）的Jakarta項(xiàng)目中的一個(gè)核心項(xiàng)目，由APache、sun和其他一些公司及個(gè)人共同開發(fā)而成。由于有Sun的參與和支持，最新的Servfet和JSP規(guī)范總是能在Tomcat中得到體現(xiàn)，Tomcat支持最新的Servlet2.4和 JSP2.0規(guī)范。因?yàn)門omcat技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定且免費(fèi)，因而深受Java愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認(rèn)可，成為目前比較流行的web應(yīng)用服務(wù)器。
一、數(shù)據(jù)庫 SQL Server 2000
SQL Server 是一個(gè)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)便，日益為廣大數(shù)據(jù)庫用戶所喜愛，越來越多的開發(fā)工具提供了與SQL Server的接口。SQL Server是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同開發(fā)的，于1988年推出了第一個(gè)OS/2版本。在Windows NT推出后，Microsoft與Sybase在SQL Server的開發(fā)上就分道揚(yáng)鑣了，Microsoft將SQL Server移植到Windows NT系統(tǒng)上，專注于開發(fā)推廣SQL Server的Windows NT版本。SQL Server 2000是Microsoft公司推出的SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的最新版本，該版本繼承了SQL Server 7.0版本的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又比它增加了許多更先進(jìn)的功能，具有使用方便、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成程度高等優(yōu)點(diǎn)。
二、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)
1.數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來，提供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能，使信息系統(tǒng)可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫中獲得所需的信息。2.數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的各個(gè)部分能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合的關(guān)鍵所在。3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的重要組成部分。4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)涉及的相關(guān)技術(shù)和知識(shí)：數(shù)據(jù)庫的基本知識(shí)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)技術(shù);計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)的方法和技巧;軟件工程的原理和方法;應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)。
三、遇到的問題及解決方案
1.中文顯示問題，剛開始編寫代碼時(shí)，不能輸入中文，也不能在屏幕上顯示，只能輸入字母。問題解決辦法：在編碼的最前面加上：<%@ page contentType="text/html;charset=gb2312"%>。2.會(huì)話狀態(tài)及用戶權(quán)限管理。為什么需要會(huì)話跟蹤？在web服務(wù)器端編程中，會(huì)話狀態(tài)管理是一個(gè)經(jīng)常必須考慮的重要問題。HTTP是一種無狀態(tài)協(xié)議，即站點(diǎn)服務(wù)器將網(wǎng)頁的每個(gè)HTTP請(qǐng)求都當(dāng)作獨(dú)立的請(qǐng)求，服務(wù)器不保留與以前的請(qǐng)求有關(guān)的信息，即使它們只早于當(dāng)前請(qǐng)求幾秒鐘，因此它與FTP、Telnet等協(xié)議是不同的。HTTP這種無法記憶先前請(qǐng)求的缺陷使得編寫某些應(yīng)用程序非常困難，比如當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)后，根據(jù)用戶類型的不同應(yīng)得到不同的服務(wù)，有不同的訪問權(quán)限，但服務(wù)器如何才能在用戶登錄后記住用戶是屬于哪個(gè)用戶組呢？為了跟蹤用戶的操作狀態(tài)，ASP應(yīng)用session對(duì)象，JSP使用一個(gè)叫做HttpSession的對(duì)象實(shí)現(xiàn)同樣的功能，統(tǒng)稱為會(huì)話機(jī)制。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用戶的帳號(hào)管理、權(quán)限管理、新聞通知、論文的出題和選題、文檔的上傳與下載、自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)表格、成績(jī)管理等功能。這一系統(tǒng)的開發(fā)，讓我學(xué)到了許多新知識(shí)、新技術(shù)，讓我把所學(xué)的課堂知識(shí)得以充分的融合運(yùn)用，讓我對(duì)軟件的開發(fā)與控制過程有了更深一步的理解。
關(guān)鍵詞：關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；知識(shí)組織；語義網(wǎng)
傳統(tǒng)知識(shí)組織在文獻(xiàn)信息組織與檢索中發(fā)揮了巨大的作用，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及語義網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)知識(shí)組織的研究將更加深入，如何豐富和拓展知識(shí)組織的結(jié)構(gòu)和功能，如何深度序化信息資源的內(nèi)部屬性和特征，無縫的鏈接相關(guān)的信息資源，消除信息孤島使其富含語義，如何有效的整合、序化異構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)信息資源將成為知識(shí)組織研究的熱點(diǎn)。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)作為輕量級(jí)的語義網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，自2006年由Tim Bern
ers-Lee[1]提出以來備受關(guān)注，逐漸成為圖情界的翹楚，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)以通用框架RDF描述信息資源，關(guān)注的焦點(diǎn)放在信息本身而不是承載信息的頁面或是信息的訪問接口，組織的對(duì)象直接深入到細(xì)粒度級(jí)的具有語義信息的實(shí)體，為每個(gè)信息實(shí)體定義唯一的URI，使用RDF鏈接相關(guān)的實(shí)體從而構(gòu)建關(guān)聯(lián)關(guān)系，揭示信息間的語義隱含，到達(dá)語義揭示的目的。鑒于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的特性以及它在知識(shí)組織、信息聚合等方面的突出表現(xiàn)，本文以關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)為視角，探索知識(shí)組織的新方法，通過關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)知識(shí)組織的語義化、標(biāo)準(zhǔn)化，以促進(jìn)知識(shí)組織的新發(fā)展。
一、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在知識(shí)組織中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
（一）關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)一種輕量級(jí)的語義網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適合混搭。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)主要是統(tǒng)一資源定位符（URI）、超文本傳輸協(xié)議（HTTP）和RDF資源框架。關(guān)聯(lián)技術(shù)沒有定義特定的實(shí)現(xiàn)方式和技術(shù)，只是提出了的原則和要求，只要遵循四個(gè)原則即可[2]：使用URI作為任何事物的標(biāo)識(shí)名稱、通過
HTTP協(xié)議，任何人都可以訪問這一事物、以RDF的形式提供有用的信息、盡可能多的提供相關(guān)的URI鏈接。簡(jiǎn)單來說就是使用RDF框架描述信息資源，通過HTTP的方式去訪問，利用
RDF鏈接的信息導(dǎo)航到更多的相關(guān)信息。
（二）信息之間的語義更加明顯，不僅是單純的知識(shí)鏈接。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)本身不會(huì)給信息增加任何語義含義，其在底層數(shù)據(jù)間構(gòu)建了信息之間的鏈接，以攜帶語義的形式展現(xiàn)給用戶，通過將目前文檔web轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)的Web，并在不同的數(shù)據(jù)間通過
URI建立關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)信息資源有效整合。
（三）關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)化的RDF描述信息資源。RDF是一種用來描述Web上資源的語言，將一個(gè)資源描述成一組三元組（主語，謂語，賓語），主語用來表示需要描述的資源，謂語用來表示主語的某個(gè)屬性或者某個(gè)關(guān)系，賓語表示了屬性的值[3]。主語、謂語都可以用 HTTP URI來表示，其中賓語也可以用 HTTP URI 標(biāo)識(shí)另一個(gè)資源。例如：Yantai University（主語）is
located（謂語） in Yantai（賓語）。主體和客體都是一個(gè)獨(dú)立的類資源，都有自己的HTTP URI標(biāo)示符，通過查看“Yantai Univer
siyt”的描述，還可以鏈接到客體“Yantai”的具體描述的信息，同時(shí)“Yantai”還有自己的屬性值可供參引。
二、基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的知識(shí)組織模型
關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)主要使用URI，HTTP，RDF 等語義網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，使信息組織更加細(xì)化、結(jié)構(gòu)化和語義化，同時(shí)能夠支持機(jī)器理解和處理，另外，其統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型（RDF）、統(tǒng)一的存取API
（RDF/SPARQL）、統(tǒng)一的HTTP URI標(biāo)識(shí)，為信息對(duì)象的整合和組織提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得在開發(fā)應(yīng)用的時(shí)候可以考慮使用幾個(gè)平臺(tái)的混搭。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的知識(shí)組織的技術(shù)體系，為知識(shí)組織提供新的研究方法和思路。
圖1 基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的知識(shí)組織層次模型
從圖1可以得出，基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的知識(shí)組織框架可以分為底層數(shù)據(jù)源、語義標(biāo)引層、RDF數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)層、信息資源應(yīng)用層，如下對(duì)四個(gè)層次進(jìn)行介紹。
（一）底層數(shù)據(jù)源的組織。數(shù)據(jù)源主要包括：來自不同領(lǐng)域的信息資源，可以是圖書的出版社、科學(xué)出版物的刊號(hào)、地名、人名、等具體化的數(shù)據(jù)資源；同時(shí)也可以是早已成型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，如：圖書館的圖書目錄數(shù)據(jù)庫、企業(yè)內(nèi)部資源的數(shù)據(jù)庫、科研機(jī)構(gòu)的知識(shí)管理系統(tǒng)。這兩者是目前為止比較受歡迎的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)底層數(shù)據(jù)源的組織形式，如果將這些信息源進(jìn)行整合、組織，以關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的形式出去將會(huì)有驚人的發(fā)現(xiàn)。在此筆者將底層數(shù)據(jù)分為如下三類。（1）易于檢索的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)主要設(shè)計(jì)到存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，已經(jīng)有了成型的數(shù)據(jù)模型。（2）分散的異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)信息資源。主要指分布在網(wǎng)絡(luò)上，以html網(wǎng)頁的形式表達(dá)的、異構(gòu)的、分散的、形式多樣的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的聚合難度相對(duì)來說比較大，要進(jìn)行充分的分析、預(yù)處理。（3）靜態(tài)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。主要包括了CSV、Excel、BibTeX格式的文件，這些文件要通過RD
Fizing等工具轉(zhuǎn)換成為RDF格式的數(shù)據(jù)，然后存儲(chǔ)到RDF數(shù)據(jù)庫中。
（二）信息的語義標(biāo)引。語義標(biāo)注是使用計(jì)算機(jī)可理解的屬性來描述資源，目前的語義標(biāo)注中，標(biāo)注往往是針對(duì)特定的應(yīng)用，不能根據(jù)不同數(shù)據(jù)的特點(diǎn)而靈活變換標(biāo)注方法，如領(lǐng)域本體只是針對(duì)特定的領(lǐng)域內(nèi)的信息資源來標(biāo)注、概念化信息資源。進(jìn)一步而言，標(biāo)注方法只能標(biāo)注相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)信息，涉及到數(shù)據(jù)之間的相互依賴、相互關(guān)聯(lián)時(shí)，往往不能明確的標(biāo)注這種依賴關(guān)系。本文討論的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)采用的是RDF三元組來描述資源，其中包括了“主體”，“謂語”，“客體”，使用規(guī)范的詞表標(biāo)注三元組陳述的“謂語”，不僅靈活的描述了信息資源，信息資源間的相互依賴關(guān)系清晰的展現(xiàn)了出來。RDF僅僅使用特定命名和值來表達(dá)與資源有關(guān)的簡(jiǎn)單聲明，很大程度上了限制了用戶的使用范圍，比如說定義Person類了來描述人，定義Orga
nization類來描述機(jī)構(gòu)等，因此需要擴(kuò)展更多的詞表。DC、
FOAF、OWL、SKOS等規(guī)范的詞表擴(kuò)展了RDF/RDFS的描述能力，作為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集和用戶之間的橋梁得到了很好的應(yīng)用，充實(shí)飽滿的描述了信息資源。
（三） RDF數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)層。RDF數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)層是通過數(shù)據(jù)集內(nèi)部的URI來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)RDF三元組描述了一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的客體或者主體在其他RDF三元組中也有類似的描述或者相依賴的資源，這樣就需要構(gòu)建這兩個(gè)RDF數(shù)據(jù)描述間的關(guān)聯(lián)，此中情況只是針對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫中的信息資源。另一個(gè)情況擴(kuò)展其他開放的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)集之間已經(jīng)形成了很好的數(shù)據(jù)鏈接，研究者只需要獲得相關(guān)對(duì)象的URI就可以鏈接到他們的數(shù)據(jù)集，從而把自己的數(shù)據(jù)集中的相關(guān)信息進(jìn)行擴(kuò)展。當(dāng)把開放的數(shù)據(jù)集作為鏈接的潛在候選目標(biāo)時(shí)，如下幾點(diǎn)應(yīng)該考慮在內(nèi)：（1）目標(biāo)數(shù)據(jù)集中的主要領(lǐng)域是什么。（2）所鏈接的數(shù)據(jù)集中對(duì)象的URIs是否穩(wěn)定、保持不變。（3）目標(biāo)數(shù)據(jù)集和它的命名空間是否保持一致、不會(huì)隨時(shí)變化。（4）目標(biāo)數(shù)據(jù)集中的RDF links是否和其他關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集保持無縫的鏈接，沒有死鏈接或者空節(jié)點(diǎn)。
（四）信息資源應(yīng)用層。為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的資源主要是通過以下方式瀏覽和檢索。（1）關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)主要是以URI來標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象的，通過HTTP參引可以找到相應(yīng)的資源RDF描述，通過數(shù)據(jù)間的RDF鏈接在這些相關(guān)的數(shù)據(jù)源間導(dǎo)航，獲得用戶感興趣的知識(shí)。（2）后的信息資源以RDF的形式呈現(xiàn)，使得一些基于RDF的瀏覽器插件成為佼佼者，比如Tabulator
Browser、OpenLink RDF Browser插件在瀏覽關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)方面發(fā)揮了很大的優(yōu)勢(shì)。（3）SPARQL是為RDF開發(fā)的一種查詢語言和數(shù)據(jù)獲取協(xié)議，能夠接收客戶端的查詢請(qǐng)求，可以在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)源中像SQL那樣查詢，并把結(jié)果反饋給用戶，如Wikipedia、GeoNames、MusicBrainz、DBLP bibliography這些數(shù)據(jù)集都支持這種SPARQL端點(diǎn)查詢?cè)L問模式。
三、學(xué)術(shù)論文特色數(shù)據(jù)資源的知識(shí)組織的實(shí)例
（一）學(xué)術(shù)論文特色知識(shí)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。為了驗(yàn)證前文提出關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在知識(shí)組織中的優(yōu)勢(shì)及框架的合理性，本文以“煙臺(tái)大學(xué)圖書館學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫”為背景，構(gòu)建了基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的特色知識(shí)庫，遵循關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的基本原則，揭示信息資源之間的內(nèi)在語義關(guān)聯(lián)。
圖2 學(xué)術(shù)論文知識(shí)庫系統(tǒng)模型
鑒于學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)，采用D2R的方式將學(xué)位論文數(shù)據(jù)成富含語義的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。D2R Server是一個(gè)HTTP Server，支持將關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容成為RDF描述形式的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。D2R提供一種可定制的映射文件：D2RQ Mapping 文件，該映射文件將關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為虛擬的 RDF 數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，其中表的名字轉(zhuǎn)換成了映射文件中的類（d2rq：ClassMaps）、表中的列轉(zhuǎn)換成映射文件中的屬性（d2rq：Property
Bridges），通過映射文件中這兩個(gè)類和屬性來表示關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表間的關(guān)系以及表內(nèi)不同屬性的關(guān)系。在用戶在前臺(tái)請(qǐng)求相關(guān)的信息實(shí)體時(shí)，D2RQ Mapping 文件會(huì)映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)換為RDF描述的實(shí)體、屬性反饋給前臺(tái)界面。
（二） 學(xué)術(shù)論文資源的建模。以“煙臺(tái)大學(xué)圖書館學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫”為主要數(shù)據(jù)源，對(duì)信息進(jìn)行了預(yù)處理，歸納為論文、作者、論文主題、組織機(jī)構(gòu)、論文所屬期刊五種實(shí)體類型，如下圖是它們的關(guān)系圖。
圖3 實(shí)體關(guān)系圖
本文采用SQL Server作為底層數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容器，上述幾個(gè)實(shí)體類分別包含了各自的數(shù)據(jù)項(xiàng)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立相應(yīng)的表存儲(chǔ)，如：Papers、Persons、Topic、Department、Periodical表。在后臺(tái)處理的時(shí)候還要考慮數(shù)據(jù)實(shí)體間的關(guān)聯(lián)，Paper表中的作者字段必須和Persons表中的作者字段相關(guān)聯(lián)、Topics表中的論文名稱需關(guān)聯(lián)Papers表中的論文名等等。
（三）學(xué)術(shù)論文特色知識(shí)庫的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了底層數(shù)據(jù)的組織以后，就要采用D2R的方式將SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)成為RDF描述數(shù)據(jù)，這樣才能使關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)富含語義，數(shù)據(jù)之間形成鏈接的數(shù)據(jù)網(wǎng)。其實(shí)在通過D2R形式關(guān)系數(shù)據(jù)的時(shí)候，所形成的D2RQ Mapping映射文件將關(guān)系數(shù)據(jù)虛擬成為RDF格式，在上層瀏覽、查詢的時(shí)候通過此映射文件對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。
本實(shí)例使用的是SQL Server數(shù)據(jù)庫，需要把SQL Server的驅(qū)動(dòng)包放到D2R Server的lib下，在進(jìn)行瀏覽、查詢的時(shí)候才能驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)庫。然后需要運(yùn)行生成映射文件的腳本：gener
ate-Mapping [-u username] [-p password] [-d driverclass] [-o out
file.n3] [-b base uri] jdbcURL，參數(shù)的意義為：數(shù)據(jù)庫的登錄名、數(shù)據(jù)庫登錄密碼、驅(qū)動(dòng)名稱、輸出映射文件名、JDBC鏈接數(shù)據(jù)庫的URL。此腳本運(yùn)行后生成一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的映射文件linkeddata.n3文件，用來實(shí)現(xiàn)上層關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的展示和查詢。
其D2RQ Mapping是基于RDFS和OWL進(jìn)行描述的，自動(dòng)生成的與關(guān)系數(shù)據(jù)的映射文件顯得簡(jiǎn)單、粗糙。表之間的約束關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系沒有形成很好的鏈接，謂詞的也是默認(rèn)的表中列的值，在表達(dá)語義方面顯得蒼白無力，與外部數(shù)據(jù)源間的鏈接也需要用詞表來描述。如下
實(shí)例中用到的部分詞表有dc：title表示論文的題目，dc：data的日期，dc：author論文的作者，dc：Description對(duì)論文的描述，foaf：person說明這個(gè)類是用來描述人的，foaf：knows描述與此人有關(guān)系的人， skos：PrimaySubject描述該文獻(xiàn)的主題，
vcard：locality描述機(jī)構(gòu)的位置。這些規(guī)范詞表的使用規(guī)范了對(duì)數(shù)據(jù)的描述，更容易讓人明白要表達(dá)的關(guān)系，另外采用規(guī)范的詞表來描述，使機(jī)器也能很好的識(shí)別，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的共享和重復(fù)利用變得更加容易。
（四）結(jié)果分析。本實(shí)例經(jīng)過D2R后的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，使得信息資源使用RDF描述，并且富含語義，能比較好的展示數(shù)據(jù)之間的語義關(guān)聯(lián)。linked data技術(shù)在知識(shí)組織中的運(yùn)用，使得用戶可以通過HTML瀏覽關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，還可以通過SPARQL語言實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的查詢。Linked data不僅可以整合內(nèi)部相關(guān)的信息，使其深度序化，還實(shí)現(xiàn)了與外部相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，對(duì)分布式異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)資源的整合提出了很好的解決辦法。準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后在D2R的路徑下啟動(dòng)服務(wù)器，運(yùn)行命令d2r-server linked
data.n3，在瀏覽器中輸入：http：//127.0.0.1：2020/，即可進(jìn)行關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的瀏覽。以一個(gè)作者的數(shù)據(jù)為例，如下圖4所示。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)化后的作者元數(shù)據(jù)的屬性和實(shí)體都是比較靈活的，都有與之相關(guān)的URI導(dǎo)航到作者的所屬部門、發(fā)表的其他論文、合作者等等相關(guān)的信息。
圖4 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)化的作者詳細(xì)信息
其中http：//localhost：2020/data/persons/1是實(shí)體的唯一
URI，分別用實(shí)體和屬性來描述實(shí)體的，點(diǎn)擊圖4中屬性dc：cre
ator，可以導(dǎo)航到作者的描述。
圖 5 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)化的論文信息
SPARQL是W3C的RDF數(shù)據(jù)工作組設(shè)計(jì)的一種查詢語言和協(xié)議，用于RDF數(shù)據(jù)的查詢。本實(shí)例也支持基于
SPARQL檢索。圖6中檢索的內(nèi)容是：在煙臺(tái)大學(xué)圖書館2000年以后發(fā)表的學(xué)術(shù)論文。
圖6 基于SPARQL語言的查詢界面
結(jié)論：本文利用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)對(duì)煙臺(tái)大學(xué)圖書館學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫再組織，實(shí)現(xiàn)了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的html導(dǎo)航瀏覽、SPARQL檢索服務(wù)。深層次的序化了學(xué)術(shù)論文的關(guān)聯(lián)關(guān)系，發(fā)掘?qū)W術(shù)論文中隱含的語義信息，比如說學(xué)術(shù)論文所屬作者的合作關(guān)系、學(xué)術(shù)論文主題相關(guān)性、作者所屬部門的關(guān)聯(lián)等等，無縫的鏈接相關(guān)的信息資源，消除信息孤島使其富含語義，以知識(shí)鏈的形式呈現(xiàn)。
關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)一種輕量級(jí)的語義網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適合混搭，沒有定義特定的實(shí)現(xiàn)方式和技術(shù)，只是提出了的原則和要求，因此可以不受技術(shù)的限制，定制化自己的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，其強(qiáng)調(diào)語義關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，無疑將成為未來信息聚合、知識(shí)呈現(xiàn)的佼佼者。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的發(fā)展帶來了語義網(wǎng)的普及，基于 RDF形式存在的數(shù)據(jù)也會(huì)不斷增多，如何消費(fèi)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、如何使用
SPARQL語言進(jìn)行語義發(fā)現(xiàn)將會(huì)成為研究熱點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉煒. 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)：概念、技術(shù)及應(yīng)用展望[J]. 大學(xué)圖書館學(xué)報(bào)，2011（02）：05-12.
關(guān)鍵詞：數(shù)字電視，圖文信息，接口
1引言
數(shù)字電視圖文信息服務(wù)系統(tǒng)建立的目的主要是為了更好的給用戶提供所需的關(guān)于醫(yī)療衛(wèi)生、教育教學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格和供求等相關(guān)信息，對(duì)信息資源做到集中管理、共享訪問，最終形成一個(gè)有一定規(guī)模的圖文信息服務(wù)系統(tǒng)。論文參考，圖文信息。為了使各部分模塊之間能夠順暢的銜接，本文介紹了數(shù)字電視圖文信息服務(wù)系統(tǒng)接口的設(shè)計(jì)方案。
2圖文信息服務(wù)系統(tǒng)外部接口的設(shè)計(jì)
2.1與門戶的接口
圖文資源中心作為一個(gè)獨(dú)立的平臺(tái)，與門戶登陸系統(tǒng)之間通過接口傳送機(jī)頂盒登陸數(shù)據(jù)信息，如圖1所示。
圖1 門戶系統(tǒng)接口結(jié)構(gòu)圖
門戶系統(tǒng)接口：功能是獲得當(dāng)前機(jī)頂盒的MAC地址。論文參考，圖文信息。
接口協(xié)議：通信采集用HTTP協(xié)議，通信的數(shù)據(jù)格式采用XML1.0標(biāo)準(zhǔn)。
2.2與合作方網(wǎng)站的接口
對(duì)于開放站點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的合作方，由于不同的合作方其數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)也不盡相同，因此在圖文采集子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移模塊中，分析合作方數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的協(xié)議需要與開放站點(diǎn)做接口。
傳輸數(shù)據(jù)：合作方向資源中心提供的信息數(shù)據(jù)。
接口協(xié)議：合作方數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式協(xié)議。論文參考，圖文信息。與開發(fā)站點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的通信采集JDBC2.0標(biāo)準(zhǔn)；與XML格式數(shù)據(jù)源通信，數(shù)據(jù)格式采用XML1.0標(biāo)準(zhǔn)。
2.3短信平臺(tái)接口
此接口留待擴(kuò)展，當(dāng)用戶選擇接收手機(jī)短信時(shí)，有新的留言信息會(huì)有手機(jī)短信提示，可和現(xiàn)有的短信平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)圖文的短信增值。
傳輸數(shù)據(jù)：留言發(fā)件人、留言標(biāo)題、留言正文。
接口協(xié)議：與留言系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的通信采集JDBC2.0標(biāo)準(zhǔn)；與短信平臺(tái)接口數(shù)據(jù)格式符合短信平臺(tái)的協(xié)議。
2.4與中小學(xué)教育信息系統(tǒng)（PSTIM）接口
2.4.1數(shù)據(jù)同步
數(shù)據(jù)同步部分主要功能是基于TCP協(xié)議建立socket連接的方式，將中小學(xué)教育信息系統(tǒng)中的年級(jí)、年級(jí)所學(xué)科目、年級(jí)所學(xué)科目版本、知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)周等信息傳遞過來，并將此信息轉(zhuǎn)化為圖文欄目層次的數(shù)據(jù)關(guān)系，通過此關(guān)系可以對(duì)學(xué)習(xí)資料圖文信息進(jìn)行組織。在圖文中PSTIM傳遞而來的數(shù)據(jù)將組成為圖文中一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行管理。
1.接口結(jié)構(gòu)圖
圖2PSTIM門戶系統(tǒng)接口結(jié)構(gòu)圖
2.協(xié)議和規(guī)范：
TCP協(xié)議：從PSTIM中獲取數(shù)據(jù)采用的協(xié)議。
JDBC：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入圖文數(shù)據(jù)庫中遵守的規(guī)范。
HTTP：接口程序與圖文數(shù)據(jù)庫通信采用的協(xié)議。
3.接口實(shí)現(xiàn)：
接口實(shí)現(xiàn)分為五個(gè)模塊(類)：中間表、socket通信模塊、傳輸數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化模塊、圖文庫操作模塊。論文參考，圖文信息。
1) 中間表：
圖3 接口圖文與中小學(xué)教育數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖
2) Socket通信模塊：
采用成熟的基于TCP協(xié)議的socket通信的代碼搭建。根據(jù)雙方溝通和《教學(xué)管理系統(tǒng)與EPG等系統(tǒng)的接口協(xié)議.》文檔，接口同步程序作為socket通信的客戶端。論文參考，圖文信息。根據(jù)配置的IP和PORT向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。論文參考，圖文信息。服務(wù)端數(shù)據(jù)發(fā)生變化由系統(tǒng)外通知，數(shù)據(jù)通信請(qǐng)求由手動(dòng)方式觸發(fā)。
3) 傳輸數(shù)據(jù)分析模塊：
傳輸數(shù)據(jù)分析類根據(jù)文檔《教學(xué)管理系統(tǒng)與EPG等系統(tǒng)的接口協(xié)議》制定數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議編寫。
4) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化模塊：
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化完畢后在欄目表中層次結(jié)構(gòu)為：中小學(xué)教育信息系統(tǒng)－>年級(jí)－>年級(jí)所學(xué)科目－>年級(jí)所學(xué)科目版本－>知識(shí)點(diǎn)－>圖文學(xué)習(xí)資料。轉(zhuǎn)化完畢在圖文中中小教學(xué)系統(tǒng)傳遞而來的數(shù)據(jù)作為一個(gè)圖文中一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行管理。
數(shù)據(jù)同步完畢后在接口圖文與中小學(xué)教育表中層次結(jié)構(gòu)為年級(jí)－>年級(jí)所學(xué)科目－>年級(jí)所學(xué)科目版本－>知識(shí)點(diǎn)。
5) 圖文庫操作模塊：
該模塊主要由操作欄目和操作接口圖文與中小學(xué)教育兩個(gè)表。功能分為：
a) 對(duì)這兩個(gè)表進(jìn)行插入、修改、更新操作。
b) 獲得同步數(shù)據(jù)在圖文中所屬的rootid。
c) 刪除欄目（刪除其下所有子欄目和信息）。
3總結(jié)
數(shù)字電視圖文信息服務(wù)系統(tǒng)為數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了更為廣闊的平臺(tái)，設(shè)計(jì)適合信息服務(wù)平臺(tái)各類信息模塊聯(lián)接的接口，是圖文信息服務(wù)系統(tǒng)中的重中之重。本文所設(shè)計(jì)的方案，滿足了各模塊之間的信息交互，為數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄧曉燕.廣播電視臺(tái)圖文信息頻道制播系統(tǒng)的升級(jí)和改版初探[J]. 技術(shù)與市場(chǎng),2009,(04).
1．
本課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述
1.1．課題背景簡(jiǎn)介
隨著WWW應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,人們已不滿足于只用Web服務(wù)器瀏覽和靜態(tài)的信息,人們需要通過它發(fā)表意見、查詢數(shù)據(jù)甚至進(jìn)行網(wǎng)上購物。原來的靜態(tài)Web頁面已經(jīng)滿足不了用戶對(duì)信息服務(wù)的動(dòng)態(tài)性、交互性的要求。這就迫切需要實(shí)現(xiàn)Web與數(shù)據(jù)庫的交互。
Web與數(shù)據(jù)庫這兩者結(jié)合意味Web數(shù)據(jù)庫將存儲(chǔ)和管理大量重要數(shù)據(jù)，然兒一但它們被盜用或篡改，可能會(huì)帶來巨大的政治和經(jīng)濟(jì)損失?；趶V域網(wǎng)的Web數(shù)據(jù)庫訪問會(huì)帶來很大的安全問題。首先是數(shù)據(jù)庫的非法訪問；另一方面數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，可能被截取、篡改。還有黑客的攻擊可能使系統(tǒng)癱瘓。
在動(dòng)態(tài)Web不斷發(fā)展的今天，人們對(duì)其依賴性也越來越強(qiáng)，但由于其開放性，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)與信息的保密和系統(tǒng)的安全考慮不完備，及人們對(duì)保護(hù)數(shù)據(jù)庫的安全意識(shí)薄弱，造成現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫攻擊與破壞事件層出不窮，給人們的日常生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成了很大麻煩。因此，研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全保障已經(jīng)成為了重要的課題。
1.2．課題發(fā)展現(xiàn)狀
目前Web技術(shù)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)相互融合的研究已成為熱點(diǎn)研究方向之一。但是由于Internet本身并沒有提供任何安全機(jī)制，所以Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)于外界攻擊的防衛(wèi)能力顯得十分脆弱，以至Web數(shù)據(jù)庫被攻擊事件屢有發(fā)生。
1.2.1．Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展
隨著互聯(lián)網(wǎng)Internet的不斷發(fā)展，以及網(wǎng)上信息呈幾何級(jí)數(shù)的增加，同時(shí)由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫資源不能被Web直接訪問，影響了數(shù)據(jù)庫資源的共享。如何將分布在Internet上的大量信息有效的管理起來，如何使現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫中的信息到Internet上，而且使的信息具有交互性、動(dòng)態(tài)性和實(shí)時(shí)性，也就是將Web技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)想結(jié)合，開發(fā)動(dòng)態(tài)的Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，成為當(dāng)今Web技術(shù)研究的熱點(diǎn)所在。數(shù)據(jù)庫技術(shù)適于對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織管理，Web技術(shù)擁有較好的信息途徑，這兩種技術(shù)天然的互補(bǔ)性決定其相互融合成為技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
1.2.2．Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)安全威脅分析
為了讓數(shù)據(jù)庫能為處于網(wǎng)絡(luò)上的用戶服務(wù)而暴露在網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)上的任何用戶都可以訪問這個(gè)數(shù)據(jù)庫，這種情況下對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問的控制只能通過用戶控制既用戶名/密碼來進(jìn)行。任何知道密碼的擁護(hù)都可以訪問，這增加了密碼保護(hù)管理的難度，同時(shí)用戶名/密碼通過Internet傳輸很容易被人竊取。
其次，數(shù)據(jù)應(yīng)用放讀取的數(shù)據(jù)是通過Web傳輸，而這些數(shù)據(jù)缺乏有效的安全措施保護(hù)，從而可能被截取、篡改。
另外，Web數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)信息，往往成為信息系統(tǒng)的關(guān)鍵，這就需要數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫所在的計(jì)算機(jī)能夠安全運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫放在Internet中很容易受到黑客的各種攻擊。
隨著網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)程訪問的安全問題日益突出。這個(gè)問題可采用網(wǎng)絡(luò)傳輸加密，用戶身份認(rèn)證等安全措施解決。但由于日前的主
審計(jì)
防
認(rèn)
數(shù)
訪
用戶
火
證
據(jù)
問
墻
服
加
控
Web數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
務(wù)
密
制
備份
圖1數(shù)據(jù)庫安全模型
流數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸部分都由數(shù)據(jù)庫廠家來完成，恰恰缺少這些安全措施，因此上述安全技術(shù)在普通的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中難以直接應(yīng)用。另外利用操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的安全保護(hù)功能是常用的數(shù)據(jù)庫安全解決方案。但是Internet本身并沒有提供任何安全機(jī)制，只要Web站點(diǎn)和Internet連通，就可能被任何人訪問。
Web數(shù)據(jù)庫受到的威脅大致包括泄漏、竊取、竄改、冒充、延遲、重傳、遺失、越權(quán)存取數(shù)據(jù)、否認(rèn)已收送數(shù)據(jù)及侵犯隱私權(quán)等。
1.2.3．?dāng)?shù)據(jù)庫安全結(jié)構(gòu)模型
Web數(shù)據(jù)庫安全威脅涉及許多方面，我們認(rèn)為安全措施應(yīng)綜合考慮，具體可以采用下列技術(shù)措施：(1)安裝防火墻；(2)身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)完整性認(rèn)證服務(wù)；(3)對(duì)機(jī)密敏感的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)和傳輸；(4)訪問控制機(jī)制；(5)安全審計(jì)和監(jiān)視追蹤技術(shù)；(6)數(shù)據(jù)庫備份與故障恢復(fù)。Web數(shù)據(jù)庫安全模型見圖5。
1.3．文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)一：竇麗華，蔣慶華，等.基于Web的信息系統(tǒng)安全研究.北京理工大學(xué)學(xué)報(bào).2002.6，22(3)：361-363.
摘要：研究基于Web的信息系統(tǒng)的安全問題及如何充分并合理地利用操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所提供的安全設(shè)置，以有效地保證信息系統(tǒng)的安全性.利用應(yīng)用程序所具有的靈活性，可以彌補(bǔ)操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全漏洞，結(jié)合某單位業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的案例，分別從操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用程序4個(gè)方面對(duì)安全問題進(jìn)行分析，同時(shí)給出了建議.
文獻(xiàn)二：曾愛林.基于Web的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全體系的建立與完善.湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào).2004.6，26(2)：69-72.
摘要：隨著Web數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用越來越廣泛，Web數(shù)據(jù)庫的安全問題日益突出.本文從介紹幾種流行的Web數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)出發(fā)，針對(duì)Web數(shù)據(jù)庫的安全問題，建立一個(gè)Web數(shù)據(jù)庫安全體系的初步模型，并指出安全問題應(yīng)以預(yù)防為主,應(yīng)該在構(gòu)建Web數(shù)據(jù)庫服務(wù)器時(shí)，及時(shí)進(jìn)行漏洞檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，有意識(shí)地加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器某方面的防范措施.
文獻(xiàn)三：王惠琴，李明，王燕.基于Web的數(shù)據(jù)庫安全管理技術(shù)與實(shí)現(xiàn).2001.4.27
(3)：61-67.
摘要：隨著
Internet/Intranet
技術(shù)的發(fā)展和普及,Web數(shù)據(jù)庫已逐步取代基于傳統(tǒng)的
Client/Server
模式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),因此對(duì)于基于Web的數(shù)據(jù)庫安全管理技術(shù)的研究具有實(shí)際意義.介紹了目前常用的幾種Web數(shù)據(jù)庫的連接技術(shù)，并結(jié)合ASP技術(shù)對(duì)如何利用防火墻、身份認(rèn)證、授權(quán)控制、監(jiān)視跟蹤、存儲(chǔ)過程、審計(jì)、備份與故障恢復(fù)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的安全管理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述.
文獻(xiàn)四：王燕，李明，王惠琴.Web數(shù)據(jù)庫的連接技術(shù)及安全控制.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2001.2，P126-128.
摘要：隨著
Internet/Intranet
技術(shù)的發(fā)展和普及，Web
數(shù)據(jù)庫必將逐步取代基于傳統(tǒng)的
Client/Server
模式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).對(duì)于數(shù)據(jù)庫與Web技術(shù)融合的研究具有實(shí)際意義.文章就目前常用的幾種Web數(shù)據(jù)庫的連接技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)利用ASP技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web與數(shù)據(jù)庫的連接和Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全控制進(jìn)行了詳細(xì)闡述.
文獻(xiàn)五：吳春明，鄭志強(qiáng).基于Web數(shù)據(jù)庫加密研究.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2004.4，26(2)：121-126.
摘要：計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給信息安全提出了更高的要求,在信息系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，安全性能總是被放在首要的位置，成為信息系統(tǒng)生存的關(guān)鍵.數(shù)據(jù)庫是基于WEB信息系統(tǒng)的核心組成部分,面臨來自外部和內(nèi)部的雙重威脅，對(duì)其進(jìn)行加密處理，是進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)的有效手段.文章提出了一種基于JCE的WEB數(shù)據(jù)庫加密模型，并對(duì)模型進(jìn)行了行為分析及安全性分析.
文獻(xiàn)六：帥兵.Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)研究.安徽機(jī)電學(xué)院學(xué)報(bào).2001.6，16(2)：29-32.
摘要：利用Web服務(wù)器的信息服務(wù)能力和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)管理能力來構(gòu)造信息服務(wù)系統(tǒng)已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，其開發(fā)技術(shù)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn).介紹了目前采用的傳統(tǒng)Web數(shù)據(jù)庫解決方案中數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)幾種技術(shù)：CGI、IDC、ASP、JDBC，并分析了其缺點(diǎn)，提出了一種的新的Web數(shù)據(jù)庫解決方案.
文獻(xiàn)七：徐鋒，呂建.Web安全中的信任管理研究與進(jìn)展.軟件學(xué)報(bào).2002.13.(11)：2058-2064.
摘要：信任管理是當(dāng)前
Web
安全研究的熱點(diǎn).介紹了信任管理思想的出現(xiàn),給出了信任管理的概念和模型，并概述了幾個(gè)典型的信任管理系統(tǒng)和信任度評(píng)估模型.討論了當(dāng)前研究存在的問題以及今后的研究方向.
文獻(xiàn)八：韓效鵬，官法明，等.關(guān)于Web數(shù)據(jù)庫安全性問題探討.勝利油田師范專科學(xué)校學(xué)報(bào).2004.12.18(4)83-85.
摘要：按照DBMS對(duì)數(shù)據(jù)庫安全管理的思想，在基于Windows環(huán)境的Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，安全控制問題主要包括如何有效地對(duì)通過頁面訪問的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫級(jí)別的分權(quán)限訪問等.在實(shí)施過程中，可使用用戶身份認(rèn)證、授權(quán)控制、使用日志監(jiān)視數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化存儲(chǔ)過程等安全管理技術(shù)來構(gòu)筑管理信息系統(tǒng)的安全體系.
文獻(xiàn)九：楊成，王恒山，張乾宇.Web數(shù)據(jù)庫在線維護(hù)方法研究.
上海理工大學(xué)學(xué)報(bào).2003.6.27(4)：40-43.
摘要：本文討論了結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)的服務(wù)器托管形式下對(duì)網(wǎng)站W(wǎng)eb數(shù)據(jù)庫在線維護(hù)的形式和內(nèi)容.并以上海理工大學(xué)管理學(xué)院學(xué)院網(wǎng)站為例，介紹了如何利用JSP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁編程語言和JavaBeans來方便、快捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)院網(wǎng)站W(wǎng)eb數(shù)據(jù)庫在線維護(hù)功能.
文獻(xiàn)十：賀紅，徐寶文.Web信息系統(tǒng)的安全隱患與網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)策.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2005.18，P151-153.
摘要：基于Web的信息系統(tǒng)安全性體系大致分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器及應(yīng)用程序和Web數(shù)據(jù)庫等多個(gè)層次，該文分別闡述了造成各層次安全隱患的主要原因，以及從網(wǎng)絡(luò)管理員的角度出發(fā)，在各安全層次上消除和減少安全隱患的實(shí)用性安全對(duì)策.
2．設(shè)計(jì)(論文)要解決的問題和擬采用的研究方法（論文框架）
2.1．Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)要解決的問題
2.1.1．用戶身份認(rèn)證
基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中包含大量的敏感數(shù)據(jù)和機(jī)密數(shù)據(jù)，為保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)時(shí)和網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)不被未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問或解讀，可以利用用戶名來標(biāo)明用戶身份，經(jīng)系統(tǒng)鑒別用戶的合法性后，再利用口令進(jìn)一步核實(shí)用戶身份。為保證口令的安全性，在口令的提交過程中，可以利用安全套接字協(xié)議（SSL），通過使用公共密鑰和對(duì)稱性加密提供非公開通信、身份驗(yàn)證和消息集成。
2.1.2．授權(quán)控制
經(jīng)身份認(rèn)證的合法用戶根據(jù)自己的權(quán)限來訪問系統(tǒng)，因此用戶的授權(quán)管理機(jī)制甚為重要，其嚴(yán)密性將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全性。在該安全體系中，可以利用Windows
NT的NTFS和DBMS的用戶角色在不同層次分別對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行限制。
2.1.3．監(jiān)視跟蹤
日志系統(tǒng)具有綜合數(shù)據(jù)記錄功能和自動(dòng)分類檢索能力。完整的日志不僅要包括用戶的各項(xiàng)操作，而且還要包括網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)接受的正確性、有效性及合法性的檢查結(jié)果，為日后網(wǎng)絡(luò)安全分析提供可靠的依據(jù)。
2.1.4．存儲(chǔ)過程
在基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中，可通過建立參數(shù)化的存儲(chǔ)過程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問，這通常是增強(qiáng)Web安全的一個(gè)最佳方案。
2.1.5．輸出數(shù)據(jù)HTML編碼
輸出數(shù)據(jù)HTML編碼是指在將任何數(shù)據(jù)返回給用戶前應(yīng)采用HTML編碼，以防止跨站點(diǎn)的腳本攻擊。因?yàn)楣粢坏┢茐牧藬?shù)據(jù)庫，便可向記錄中輸入腳本，次腳本隨后返回給用戶并在瀏覽器中執(zhí)行。通過HTML編碼，可將大數(shù)腳本命令自動(dòng)轉(zhuǎn)換為無害文本。
2.1.6．中間件技術(shù)
隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫朝分布式方向的深入發(fā)展，加上Internet上異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的普遍存在，上述單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全管理能力越發(fā)顯示出它的局限性。因此需要有在邏輯層次位于DBMS之上能覆蓋具體差異、邏輯功能上能同意管理、同時(shí)可與用戶進(jìn)行交互的中間件部分。
最基本的中間件技術(shù)有通用網(wǎng)關(guān)接口(CGI)、Internet數(shù)據(jù)庫連接器(IDC)，Microsoft最近開發(fā)的ActiveXDataObject技術(shù)(ADO)，它提供了高效率的ODBC數(shù)據(jù)庫或OLE-DB數(shù)據(jù)庫來源的鏈接功能。
基于數(shù)據(jù)庫訪問數(shù)據(jù)庫的原理如圖1所示。
2.2．研究方法
本課題采用以文獻(xiàn)資料法和比較研究法相結(jié)合，以文章的全面性，系統(tǒng)性，專業(yè)性為目標(biāo)，讓讀者清楚的知道Web數(shù)據(jù)庫的含義，發(fā)展現(xiàn)狀，以及如何更好的保證Web數(shù)據(jù)庫的安全。
3．本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
本課題主要討論Web數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生與發(fā)展和存在的安全性問題，重點(diǎn)研究Web數(shù)據(jù)庫保護(hù)的具體方法。以縱向且全面的方式分析Web數(shù)據(jù)庫的安全問題。
主要涉及內(nèi)容：
1對(duì)身份認(rèn)證的加密方法
2如何安全地設(shè)置Web和數(shù)據(jù)庫權(quán)限
3如何更好地對(duì)CGI應(yīng)用程序進(jìn)行編程
Web瀏覽器
Web服務(wù)器
中間件
Web數(shù)據(jù)庫
圖2基于中間件技術(shù)訪問數(shù)據(jù)庫
論文研究?jī)?nèi)容確定
安全解決方案的研究
研究工作總結(jié)，形成論文
Web數(shù)據(jù)庫安全性分析
文獻(xiàn)檢索
課題調(diào)研
4．完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實(shí)驗(yàn)設(shè)備或?qū)嶒?yàn)環(huán)境條件、某類市場(chǎng)調(diào)研、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)條件等等)及解決的辦法
4.1．具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件：
有專業(yè)知識(shí)作為基礎(chǔ)，有文獻(xiàn)資源豐富的網(wǎng)站，擁有自己的電腦及為實(shí)驗(yàn)提供的機(jī)房，并有專業(yè)的老師進(jìn)行輔導(dǎo)。
4.2．參考文獻(xiàn)：
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5．設(shè)計(jì)(論文)完成進(jìn)度計(jì)劃
第1—3周：課題調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告
第4—6周：結(jié)合課題開展畢業(yè)實(shí)習(xí)
第7—11周：實(shí)驗(yàn)研究
第12—13周：完成論文初稿
第14—16周：完成論文終稿并答辯
6．指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師(簽字)：
年
月
日
7．教研室主任意見
教研室主任(簽字)：
系(簽章)
年
月
日
關(guān)鍵詞:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫;體系結(jié)構(gòu);實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型
中圖分類號(hào):TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)26-7437-02
隨著計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,信息資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值越來越明顯,建設(shè)以數(shù)據(jù)庫為中心的信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng),對(duì)于提高企業(yè)的效益、提高工作效率具有重要意義。在這種背景下,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫成為近年來在數(shù)據(jù)庫技術(shù)全新發(fā)展過程中產(chǎn)生并蓬勃發(fā)展起來的數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的一個(gè)新分支,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展,但目前在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的研究文獻(xiàn)中還很少對(duì)數(shù)據(jù)建模問題進(jìn)行專門研究,論文重點(diǎn)針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在鐵路信號(hào)監(jiān)控中應(yīng)用進(jìn)行研究,具有一定現(xiàn)實(shí)意義。
1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫技術(shù)和實(shí)時(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的研究領(lǐng)域,與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有著本質(zhì)差別,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)來解決實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理問題,并不是在概念、結(jié)構(gòu)和方法上的簡(jiǎn)單集成,設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要涉及如下關(guān)鍵技術(shù):
1.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域首先要研究解決的主要問題,具體包括:開發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型,設(shè)計(jì)允許用戶說明實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型中所含的語義知識(shí)的和使用戶能以各種方式使用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)定義和查詢語言、說明“復(fù)雜事務(wù)”的結(jié)構(gòu)及相互作用的實(shí)時(shí)事務(wù)執(zhí)行說明語言。通常的層次、網(wǎng)狀和關(guān)系模型都不能描述有關(guān)時(shí)間的信息,當(dāng)前有兩種修改關(guān)系模型以進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢處理的方法:①使用“近似關(guān)系”集。為了查詢的及時(shí)評(píng)價(jià),需要為各種關(guān)系定義其近似關(guān)系,再反復(fù)地修改近似關(guān)系以獲得更接近的結(jié)果和更好的查詢響應(yīng)。②使用關(guān)系的“片段網(wǎng)格”以改善查詢處理。
1.2 實(shí)時(shí)事務(wù)模型
在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中由于實(shí)時(shí)事務(wù)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、事務(wù)之間有多種交互,實(shí)時(shí)事務(wù)模型主要為滿足更加復(fù)雜的實(shí)時(shí)事務(wù)處理而設(shè)計(jì),主要包括嵌套、分裂/合并、合作、通信等事務(wù)模型。在實(shí)時(shí)查詢/事務(wù)的接納管理方面,查詢/事務(wù)的性能依賴于可以使用的內(nèi)存量。當(dāng)有足夠的內(nèi)存時(shí),絕大多數(shù)查詢/事務(wù)就可簡(jiǎn)單地一次性讀取它們操作的數(shù)據(jù),且直接產(chǎn)生所需結(jié)果。若給定較少的內(nèi)存,只要給定的量超過查詢/事務(wù)的最小內(nèi)存需求,大多數(shù)事務(wù)可以通過一定的數(shù)據(jù)I/O仍然可以運(yùn)行。為了幫助事務(wù)獲得期望的性能級(jí)別與定時(shí)限制的滿足,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要通過接納比其最少的內(nèi)存容納事務(wù)數(shù)更多的事務(wù)來提高并發(fā)度。
1.3 實(shí)時(shí)事務(wù)處理
主要是針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中事務(wù)的定時(shí)限制,按照事務(wù)截止期控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中事務(wù)的執(zhí)行順序,確定實(shí)時(shí)事務(wù)的優(yōu)先級(jí),并按照優(yōu)先級(jí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)事務(wù)調(diào)度。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)事務(wù)處理降低了傳統(tǒng)可串行化并發(fā)控制的嚴(yán)格程度,更加關(guān)注數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,因此,實(shí)時(shí)事務(wù)處理在并發(fā)控制方面“放松的可串行化”或“暫緩的可串行化”。
2 面向鐵路信號(hào)監(jiān)控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)總體方案
本論文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求提出面向鐵路信號(hào)監(jiān)控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方案框架,它是適應(yīng)高技術(shù)條件下管理要求,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)集成、開放、模塊化的人機(jī)界面,與其它商用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比,系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中忽略了一些不常用的次要功能,注重各功能的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和開放性,突出了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、顯示的直觀性、增強(qiáng)了數(shù)據(jù)分析能力和事務(wù)的處理能力,主要包括系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案框架和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型總體設(shè)計(jì)思路。
2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方案框架
面向鐵路信號(hào)監(jiān)控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的方案框架主要包括如下三部分,具體如下:
1) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng):運(yùn)行于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,主要功能是系統(tǒng)進(jìn)程管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)服務(wù)。這是整個(gè)系統(tǒng)的核心,要求它運(yùn)行穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、可處理不同類型的數(shù)據(jù)點(diǎn),并能對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮進(jìn)而長(zhǎng)久保存。
2) 設(shè)備數(shù)據(jù)接口:用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和指揮中心等數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)交換。這個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)接口要求是多功能、多層次、多服務(wù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備數(shù)據(jù)接口。它不但能和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,還要能給關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)。
3) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上層應(yīng)用工具包用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)查詢和分析應(yīng)用程序。
2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型總體設(shè)計(jì)框架
本論文的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型方案設(shè)計(jì)主要以劉云生等提出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型方案為基礎(chǔ),結(jié)合本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能需求,在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)之上,把時(shí)間概念擴(kuò)展進(jìn)去,以滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用的定時(shí)限制的要求。本系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型總體設(shè)計(jì)思路如下。
3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型方案
針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存貯、管理、查詢、分析、處理等關(guān)鍵功能,系統(tǒng)對(duì)“實(shí)時(shí)性”和“準(zhǔn)確性”的要求非常嚴(yán)格,為此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型的操作應(yīng)該包括時(shí)間關(guān)系代數(shù)操作、數(shù)據(jù)的時(shí)間一致性限制、事件及事務(wù)的時(shí)間限制等關(guān)鍵因素。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型主要包括如下三個(gè)部分:一組對(duì)象及其結(jié)構(gòu)、一組操作和一組(關(guān)于對(duì)象與操作的)約束,其中的約束與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型相比更突出地包括時(shí)間限制,即:(1)定義實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象及其結(jié)構(gòu)集合(RTDO);(2)定義施加于RTDO的一般數(shù)據(jù)操作和時(shí)間關(guān)系代數(shù)操作(RTOP);(3)定義對(duì)于RTDO和RTOP的完整性與一致性限制及實(shí)時(shí)限制(RTC)。
3.1 RTDO實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象包含如下三種類型:映像對(duì)象(IMO)、導(dǎo)出對(duì)象(DEO)和常量對(duì)象(COO)。映像對(duì)象是被實(shí)時(shí)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的RWO(現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象)值的數(shù)據(jù)對(duì)象,即一個(gè)IMO就是一個(gè)RWO在特定時(shí)刻的映像。導(dǎo)出對(duì)象(DEO)是經(jīng)過事務(wù)的執(zhí)行,通過一組IMO和/或其他數(shù)據(jù)對(duì)象計(jì)算得到。常量對(duì)象(COO)可以看作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的對(duì)象,也可以不是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對(duì)象。如果是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對(duì)象,COO可當(dāng)作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的特例,不隨時(shí)間而改變,時(shí)標(biāo)為系統(tǒng)初建時(shí)刻(設(shè)為t0),有效期的上限為“當(dāng)前”(tc)。
基于以上分析,從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象的角度設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫Trss:設(shè)CYO(VO,ti)表示在時(shí)刻ti對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中可變對(duì)象集合VO的采樣操作;F(CO)表示對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中常量對(duì)象CO的一次性取值,VO和CO都是RWO的子集。DO表示一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的集合,它是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫Trss的子集;JSC(DO)表示對(duì)DO的計(jì)算操作;IMOn表示當(dāng)前映像對(duì)象集,IMO1,IM02……IMOn-1表示數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)映像對(duì)象集。
Trss={IMO, DEO, COO};
IMO={IMO1, IMO2,...IMOn};
IMOi=CYO(VO,ti), VO?哿RWO,(I=1,2,...n);
COO=F(CO),CO?哿RWO;
DEO=JSC(DO),DO?哿Trss
其中COO表示對(duì)時(shí)間不變的對(duì)象的集合,IMO表示映像對(duì)象的集合,DEO表示導(dǎo)出對(duì)象的集合。
3.2 RTOP時(shí)間關(guān)系代數(shù)操作
關(guān)系代數(shù)是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語言的一種傳統(tǒng)表達(dá)方式,它是由關(guān)系的運(yùn)算來表達(dá)查詢的?；赥rss系統(tǒng)的需求設(shè)定了選取、投影、差、并四種時(shí)間關(guān)系代數(shù)操作。
時(shí)間選取:為選取針對(duì)屬性和/或有效期指定的滿足條件F的數(shù)據(jù)對(duì)象。F可以是關(guān)于屬性值的傳統(tǒng)表達(dá)式,也可以是關(guān)于有效期VI的時(shí)間條件表達(dá)式,或兩者都包括。被選取的數(shù)據(jù)對(duì)象的值和有效期均不變。
時(shí)間投影:為選取由A指定的屬性值和/或有效期VI,構(gòu)成一個(gè)新的關(guān)系。若A中未指定VI則其結(jié)果對(duì)象均為常量對(duì)象,否則結(jié)果對(duì)象中具有相同值的對(duì)象可進(jìn)行時(shí)間歸并。對(duì)有效期VI的投影等價(jià)于返回各對(duì)象O的有效期的函數(shù)VI(0)。
時(shí)間差:具有相同值但有效期不一定相同的對(duì)象。設(shè)R,S為兩個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象集,其時(shí)間差P=R-S定義為:對(duì)于R中的任一Xi,僅當(dāng)S中有Xj使得xi=xj,且VI(xi)屬于VI(xj)時(shí),xj不屬于P;否則xj屬于P,此時(shí)VI(xi)=VI(xi)-VI(xj)。
時(shí)間并:兩個(gè)具有相同值和不同有效期的數(shù)據(jù)對(duì),還需要維護(hù)有不同有效期而有同樣值的IMO對(duì)象的完整性,在實(shí)際應(yīng)用過程中,主要通過引入“時(shí)間歸并”操作來實(shí)現(xiàn)。
3.3 RTC時(shí)間限制
數(shù)據(jù)的時(shí)間一致性:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫Trss是相應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界的直接映像,Trss實(shí)時(shí)反映現(xiàn)實(shí)世界狀態(tài)的任何變化,并實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)表示。數(shù)據(jù)對(duì)象的時(shí)標(biāo)足夠接近真實(shí)時(shí)間,使數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)能反應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界的“當(dāng)前”狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)對(duì)象的時(shí)間在當(dāng)前時(shí)間的某個(gè)指定閾值范圍內(nèi),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫Trss中該對(duì)象與外部一致。
事件的時(shí)間限制:對(duì)于Trss系統(tǒng)中的各種實(shí)時(shí)應(yīng)用活動(dòng)總是由一事件來觸發(fā)和標(biāo)志,即每一活動(dòng)有一與之相聯(lián)的事件,因此,施加于活動(dòng)(事務(wù))的某些實(shí)時(shí)限制來自于事件的限制。實(shí)時(shí)事務(wù)由事件驅(qū)動(dòng),事務(wù)的定時(shí)限制有的則表現(xiàn)為相聯(lián)事件的限制。
4 結(jié)束語
論文提出了鐵路信號(hào)監(jiān)控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu),基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的功能需求提出了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)思想,根據(jù)設(shè)計(jì)思想,對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計(jì),體現(xiàn)出了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的突出特點(diǎn),在模型上加上了時(shí)間概念,包括數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)、事件的時(shí)間限制。
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