11.7.3 数据库系统的管理

2025-05-25 20:28:02 更新

1.数据字典的管理

数据字典(Data Dictionary):是存储在数据库中的所有对象信息的知识库,存有用户信息、用户权限信息、所有数据对象、表的约束条件、统计分析数据库的视图等信息。

元数据(Meta Data):数据字典中存储的数据,是用来描述数据的,如字段类型、长度等信息。

访问

系统对数据库的访问,是由元数据提供的信息来访问具体数据的

修改

使用DDL语言定义数据库对象或某些DML语言进行表扩展等操作时,系统会自动修改数据字典中的元数据

只读

数据字典是只读的,可以利用DBMS提供的数据字典访问命令来访问

关联

修改数据库对象结构,系统会自动反映到数据字典中,可能会影响应用程序对数据库的正确访问


2.数据完整性维护和管理

数据库的完整性:是指数据语言上的一致性,从语义角度限定数据。

数据的完整性:是通过DBMS系统提供的完整性约束机制和应用程序来实现,以保证运行过程中数据的正确性。

在系统运行过程中对数据完整性的维护和管理采用两种方式

ID

条件

实现

1

DBMS管理的约束

修改数据库定义,如增加或删除实体完整性约束、参照完整性约束、检查约束来实现

2

应用程序实现的复杂的完整性约束

分析和修改应用程序,通常是采用触发器程序来实现


3.数据库的存储管理

数据库中的数据是以文件形式存储在物理存储设备(磁盘)上。

应用程序通过DBMS完成I/O操作来访问数据。

提高系统访问效率的有效手段就是提高I/O操作效率。

提高系统性能的方法

ID

方法

1

索引文件和数据文件分开存储,事务日志文件存储在高速设备上

2

适时修改数据文件和索引文件的页面大小

3

定期对数据进行排序

4

增加必要的索引项

5

增加计算机内存、引入高速存储设备


4.备份和恢复

数据库系统可能发生故障而破坏数据,采用的措施是进行数据库备份。

现有故障主要集中在由应用程序引起的事务故障和系统故障上。

目前绝大多数DBMS系统都提供了备份和恢复机制,管理员的工作主要是做好备份和日志管理工作。

备份计划的制订和实施建议:

ID

建议

1

设定合理的备份周期和备份时间(业务量最小时段)

2

事务日志文件保存在最稳定的存储设备上

3

定期在事务日志文件中加入检查点(Checkpoint)

说明:检查点记录了数据库的正确状态点,在数据库恢复过程中,反向扫描日志文件,找到第一个检查点,执行Undo和Redo操作,减少恢复的时间开销。


5、并发控制与死锁管理

多用户数据库管理系统提供了并发控制机制,来实现事务并发调度并进行死锁管理。

死锁的产生往往是因为事务程序错误。管理员通过系统监控工具或系统日志,找出频繁产生死锁的事务,分析死锁原因,修改事务程序来减少死锁,提高系统的并发性。

6、数据安全性管理

ID

安全措施

1

建立网络级安全,主要是防火墙设置

2

操作系统级安全,进行登录用户管理

3

DBMS 安全,对访问数据库的用户进行密码验证

4

角色和用户的授权管理

5

建立视图和存储过程加强安全性

6

使用审计功能,为追纠非法入侵者法律责任提供证据,发现安全漏洞