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摘要:應(yīng)急指揮系統(tǒng)的信息化建設(shè),離不開大型數(shù)據(jù)庫的支持。本文探討了基于應(yīng)急指揮系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選型原則與建議、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲與應(yīng)用的設(shè)計(jì)等方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫選用；數(shù)據(jù)庫比較；安全性設(shè)計(jì)；人員權(quán)限分配

應(yīng)急指揮系統(tǒng)在不同行業(yè)、不同的應(yīng)用場景中,都具有各自特色。它們的信息系統(tǒng)建設(shè)帶有濃厚的行業(yè)特點(diǎn)。如:交通類應(yīng)急指揮系統(tǒng)是針對公路信息、各關(guān)口車輛實(shí)時(shí)流量等信息采集、分析,進(jìn)而形成行動(dòng)預(yù)案;地質(zhì)災(zāi)害類應(yīng)急指揮系統(tǒng)就要利用國土資源信息、GIS地理信息、各級組織的救援隊(duì)伍信息等,通過調(diào)取各平臺數(shù)據(jù)庫信息,用來作為調(diào)度依據(jù)。雖然各種應(yīng)急指揮系統(tǒng)信息中心建設(shè)多種多樣,但信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、選型原則大體相近,下面就此方面進(jìn)行探討。

1數(shù)據(jù)庫選型原則及主流數(shù)據(jù)庫分析

1.1選用原則

1.1.1來源可靠性針對一些安全等級要求高、數(shù)據(jù)保密級別高的系統(tǒng)而言,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)來源將是一個(gè)首要的考評指標(biāo)。尤其是在網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)日益高漲,網(wǎng)絡(luò)后門以及系統(tǒng)軟件后門事件屢有發(fā)生的情況下。目前,數(shù)據(jù)庫主要有商用大型數(shù)據(jù)庫、國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、云平臺數(shù)據(jù)庫。商用大型數(shù)據(jù)庫多為國外企業(yè)開發(fā)的成熟系統(tǒng),也是難以徹底的進(jìn)行安全測試。國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫則需要注意其系統(tǒng)代碼來源,如IBM曾經(jīng)出售Informix源代碼給中國軟件公司,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出國產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。此類技術(shù)是否已完全掌握而不再需要技術(shù)源頭公司的支持,是否完全熟悉并加入嚴(yán)格的安全機(jī)制,都需要在實(shí)施前考察落實(shí)。云數(shù)據(jù)庫是一種新型技術(shù)手段,通常與云平臺打包處理。

1.1.2運(yùn)行可靠性應(yīng)急指揮系統(tǒng)的信息中心重要性不言而喻,能否在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮信息中心作用,數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的穩(wěn)定可靠是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵保障。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不至于因宕機(jī)或承載數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的服務(wù)器故障,而影響業(yè)務(wù)、服務(wù)的正常運(yùn)行。包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的災(zāi)難備份、錯(cuò)誤恢復(fù)等方面的性能指標(biāo),以及是否有可靠的技術(shù)方案降低數(shù)據(jù)庫離線時(shí)間。1.1.3可擴(kuò)展性應(yīng)急指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫平臺一旦建立,必將是日趨完善,所收集的數(shù)據(jù)也將不斷增長。此類數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的應(yīng)急處置措施,將構(gòu)成日后行動(dòng)的依據(jù)。這些數(shù)據(jù)將成為建設(shè)單位的寶貴的無形資產(chǎn)。所以,我們在建設(shè)之處就要考核數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)的可擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須具備良好的伸縮能力,以及靈活的配置功能。可擴(kuò)展性注重于能夠平滑擴(kuò)充系統(tǒng)性能,包括對外和對內(nèi)兩方面:對外是接口數(shù)量的擴(kuò)展,能支持更多節(jié)點(diǎn)的同時(shí)訪問,響應(yīng)時(shí)間不受到吞吐量擴(kuò)大的影響;對內(nèi)是指數(shù)據(jù)能夠適應(yīng)存儲空間的擴(kuò)展,考慮在服務(wù)器添加硬件磁盤、磁盤陣列硬件在線擴(kuò)展等情況下,不影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以及查詢、存取、備份、還原等功能。

1.1.4安全機(jī)制安全性問題是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都普遍存在的問題。由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身就是用戶眾多、權(quán)限分配復(fù)雜、數(shù)據(jù)龐大且重要,使得它的安全指標(biāo)尤為突出。安全機(jī)制主要有系統(tǒng)安全性、數(shù)據(jù)安全性和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制。系統(tǒng)安全性指系統(tǒng)級上的使用權(quán)限,包括用戶的權(quán)限分配和管理、角色管理以及行為審計(jì)等。數(shù)據(jù)安全性指數(shù)據(jù)庫用戶對具體數(shù)據(jù)對象的操作,能按既定分配的權(quán)限執(zhí)行。網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制是在數(shù)據(jù)傳輸過程中所用的技術(shù)手段,如數(shù)字證書、SSL安全套接字、數(shù)字密鑰等等。

1.2主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較

1.2.1MicrosoftSQLServer系統(tǒng)該系統(tǒng)由微軟公司開發(fā),最大的優(yōu)勢在于能夠和微軟公司其他軟件產(chǎn)品無縫對接,提供強(qiáng)大的可視化界面,有利于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用軟件的快速開發(fā)和上線運(yùn)行。大范圍應(yīng)用于C/S結(jié)構(gòu)場合下。對于應(yīng)急指揮系統(tǒng)而言,它的大客戶端模式并不利于指揮系統(tǒng)末端的系統(tǒng)使用。同時(shí),該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的強(qiáng)大管理工具既是優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn),數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)人員在利用管理工具維護(hù)系統(tǒng),也同時(shí)擁有了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高級操作權(quán)限。這不利于合理劃分在應(yīng)急指揮系統(tǒng)使用過程中的責(zé)權(quán)利。

1.2.2Oracle系統(tǒng)Oracle系統(tǒng)是有甲骨文公司開發(fā)的,它構(gòu)架了一種獨(dú)特的數(shù)據(jù)存儲管理模型,具有嚴(yán)謹(jǐn)、穩(wěn)定、高效等特點(diǎn),曾主要應(yīng)用于對可用性、健壯性要求較高的行業(yè)。對硬件平臺和維護(hù)人員技術(shù)能力等軟硬件要求較高。可支持跨平臺是該系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)。

1.2.3云平臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)討論云平臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),其實(shí)就是討論云平臺構(gòu)架是否適用于應(yīng)急指揮系統(tǒng),也就是要決定是否將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存放于云平臺體系中。在云平臺中,應(yīng)急指揮系統(tǒng)作為用戶來選購所需的計(jì)算、存儲等資源,甚至于整個(gè)體系都遷移至云平臺中。好處是資源選配,系統(tǒng)擴(kuò)充方便,系統(tǒng)維護(hù)外委,無需眾多的技術(shù)人員投入。同時(shí)也是信任外包,所有的安全考慮都委托給云平臺提供方全權(quán)處理。

2數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主要包括了基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、功能支撐數(shù)據(jù),系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)三大方面。在此主要論述基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),它是整個(gè)系統(tǒng)重中之重,是應(yīng)急指揮系統(tǒng)能否可靠運(yùn)行,能否發(fā)揮應(yīng)急響應(yīng)作用的關(guān)鍵因素。業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循三大范式原則和可擴(kuò)展性原則。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模式時(shí),依照范式原則,使得數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)明晰、避免異常操作。消除大量冗余信息等。充分考慮第三范式及以下,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲容量最小、信息傳遞路徑清晰。同時(shí),設(shè)計(jì)之初就要充分考慮好業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)屬性的可擴(kuò)展性,避免在整個(gè)系統(tǒng)上線之后,由于功能性擴(kuò)展而增加其額外的屬性標(biāo)識等。

3數(shù)據(jù)庫的安全性設(shè)計(jì)

由于入侵者可以利用操作系統(tǒng)的漏洞獲取數(shù)據(jù)庫文件,或者通過獲取數(shù)據(jù)庫管理員權(quán)限就可以利用其數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限,得到超出其職責(zé)范圍的數(shù)據(jù),進(jìn)而造成數(shù)據(jù)泄密。以用戶名、密碼類數(shù)據(jù)存儲為例,為保證存儲數(shù)據(jù)的安全,在密碼類數(shù)據(jù)表格存儲時(shí)不應(yīng)保存原始密碼。可選擇自定義的加密方式,如:在密碼設(shè)置時(shí),在原始密碼后附加一個(gè)特定字符串,并將擴(kuò)展后的字符串通過MD5運(yùn)算,把生成的HASH值作為密碼存入數(shù)據(jù)庫中。在以后的密碼校驗(yàn)時(shí),通過相同的步驟,比較數(shù)據(jù)庫存儲的HASH值。這樣可避免不當(dāng)使用而造成的用戶密碼泄漏。這種方式本身不存儲原始數(shù)據(jù),也無法還原原始數(shù)據(jù)。

4結(jié)語

本文初步探討了數(shù)據(jù)庫的選型原則、數(shù)據(jù)及安全設(shè)計(jì)方式等方面內(nèi)容。我們必須結(jié)合應(yīng)急指揮系統(tǒng)所在行業(yè)特點(diǎn),選擇最為合適的技術(shù)路徑,建設(shè)安全、可靠、穩(wěn)定的信息體系來應(yīng)對突發(fā)事件。

參考文獻(xiàn)

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作者：劉叢 鄭婷婷 單位：山東省核事故應(yīng)急管理中心,山東濟(jì)南