成教學(xué)習(xí)wl數(shù)據(jù)庫(kù)第5章

第5章數(shù)據(jù)庫(kù)保第5章5.15.25.35.4

第九章數(shù)據(jù)庫(kù)安全性第十章數(shù)據(jù)庫(kù)完整性第八章迸發(fā)控制5.5數(shù)據(jù) 第5章數(shù)據(jù)庫(kù)保第5章5.15.25.35.45.5數(shù)據(jù) 第5章數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù) 5.1第5章數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)5.15.1 5.1安全 使用數(shù)據(jù)庫(kù)造成共享共享分戶(hù)分戶(hù) 格的

戶(hù)允許他存取 編寫(xiě)應(yīng)用程序執(zhí)行 操

數(shù)

圖5-1 行用戶(hù)鑒定不再詳敘。另外對(duì)于強(qiáng)力迫

口令、物理設(shè)備等行為而

用戶(hù)標(biāo)

④審 戶(hù)要求進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，由系統(tǒng)將用戶(hù)提供的標(biāo)識(shí)是系統(tǒng)提供的最外層安全保護(hù)措施或用戶(hù)標(biāo)識(shí)號(hào)來(lái)標(biāo)明用戶(hù)，系統(tǒng)鑒別此用戶(hù)是

行，但用戶(hù)名與口令容易竊取，因此還例如，每個(gè)用戶(hù)都預(yù)先約定好一個(gè)計(jì)算過(guò)程或者函數(shù)，鑒別用戶(hù)時(shí)，系統(tǒng)提供一結(jié)果是否正確進(jìn)一步鑒定用戶(hù)。用戶(hù)可以約定比較簡(jiǎn)單的計(jì)算過(guò)程或函數(shù)，以便 表表5 數(shù)據(jù)表 表5-表5- 關(guān)系………對(duì)象的范圍。定義中圍越小，子系統(tǒng)就越 列A行C列A行C英682 對(duì)象對(duì)象關(guān)系關(guān)系………

表5-4一 表5-4一 表5- …列o…… ………

另外，還可以在存取謂詞中系統(tǒng)變量。如終端設(shè)備號(hào)，系實(shí)現(xiàn)和收回所力。 機(jī)制把要的數(shù)據(jù)對(duì)無(wú)權(quán)存取這些數(shù)據(jù)的用戶(hù)隱 但實(shí)際上任何系統(tǒng)的安全性措施都不可能是完美無(wú)缺的，蓄意、的處理極為重要時(shí)，就必須以審計(jì)技術(shù)作為預(yù)防，監(jiān)測(cè)可能的不合法行 供供洞以動(dòng)對(duì)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加理，另一些數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品雖然本身未提供加 所有提供加密機(jī)制的系統(tǒng)必然也提供相應(yīng)的程序。這些程序本身也必須具有一定的安全性保護(hù)措施，否則由于數(shù)據(jù)加密與也是比較費(fèi)時(shí)的操作，而且數(shù)據(jù)加密與程序會(huì)占用大量系統(tǒng)資源，因此數(shù)據(jù)加密功能通常 ，只對(duì)高度的數(shù)據(jù) SQLServer的安全等級(jí)SQLServer采用了集成WindowsNT SQLServer的安全等級(jí)(2(2SQLServer登錄SQLSQLServer的登錄安全機(jī)制建立在控制數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器SQLServer的登錄安全機(jī)制建立在控制數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 的基礎(chǔ)上。SQLServer采用了標(biāo)準(zhǔn)SQLServer登錄和集成WindowsNT登錄兩種方式。無(wú)論使用那 戶(hù)能否獲得SQLServer的 SQLSQLSQL SQLServer的安全等級(jí)SQLSQLSQLSQL

SQLServer的安全等級(jí)SQL

SQLSQLSQL

5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措ORACLE還 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措22ORACLE 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措

CONNECT角色允許用戶(hù)登錄數(shù)據(jù)庫(kù)，并執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢(xún)和 允許用戶(hù)執(zhí)行ALTERTABLE，CREATEVIEW，CREATEINDEX， 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措

RESOURCE角色允許用戶(hù)建表，即執(zhí)行CREATETABLE操作。 TABLE，CREATEVIEW，CREATEINDEX，DROP GRANTCONNECTTOU12這樣就可以省略十幾條GRANT 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措

GRANT／REVOKE

GRANTSELECTONSCTO 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措

CREATEVIEWSELECTCREATEVIEWSELECTFROMWHERESdept=’IS’ 全許用戶(hù)U12查看自己創(chuàng)性建的Student表中有關(guān)信視圖GRANTSELECTONS_ISGRANTSELECTONS_ISTO 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措Cno的UPDATE權(quán)力授予U12: 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措 圖5-2 圖5-2 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措功的要求以及各種類(lèi)型的SQL操作。系統(tǒng)級(jí)審計(jì)只能由DBA進(jìn)行， ALTERUPDATEONSC 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措NOAUDITNOAUDITALLONSC 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措CREATEORRE CETRIGGERsecure_studentBEFOREINSERTORUPDATEORDELETEONStudentIF(TO_CHAR(sysdate,’DY’)IN(’SAT’,’SUN’)OR(TO_NUMBER(sysdate,’HH24’)NOTBETWEEN8AND’Youmayonlychangedataduringnormalbusinesshours.’)ENDIF; 5.1.2ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性措觸發(fā)器一經(jīng)定義后，將存放在數(shù)據(jù)字典中。用戶(hù)每次對(duì)Student表 ORACLE的安全性和檢查以及審計(jì)技術(shù)中起著重要作用。 5.25.25.25.2第五例如，學(xué)生的必須是整數(shù)，取值范圍為14～29；學(xué)生的只能是男或 5.2.1完整性約束條 列級(jí) 5.2.1完整性約束條 5.2.1完整性約束條圖5-3圖5-3

⑥

①①對(duì)數(shù)據(jù)格式 5.2.1完整性約束條 5.2.1完整性約束條③函數(shù)依賴(lài) 系SJT(S,J,T)中存在如下的函數(shù)依賴(lài)(S,J→T，T→J)，將(S,J)作為主碼，還 5.2.1完整性約束條統(tǒng)計(jì)約束即某個(gè)字段值與一個(gè)關(guān)系多個(gè)元組的統(tǒng)計(jì)值之間的約束關(guān)系。 5.2.1完整性約束條修改列定義修改列定義 5.2.1完整性約束條表5-5表5-5 5.2.2完整性控 5.2.2完整性控5.2.2

(deferredconstraints)。 5.2.2完整性控5.2.2 5.2.2完整性控5.2.2

D，O，A，C

5.2.2完整性控5.2.2 5.2.2完整性控5.2.2 5.2.2完整性控的 5.2.2完整性控值，但在學(xué)生-選課數(shù)據(jù)庫(kù)中，Student關(guān)系為被參照關(guān)系，其主碼為的某個(gè)學(xué)生，或者某個(gè)不知學(xué)號(hào)的學(xué)生，選修了某門(mén)課程，其成績(jī)記錄在Grade列中。這與學(xué)校的應(yīng)用環(huán)境是不相符的，因此SC的Sno列不能取空值。從上面的討論中，我們看到外碼是否能夠取空值是依賴(lài)于應(yīng)用環(huán)境的語(yǔ)義的，因此在實(shí)現(xiàn)參照完整性時(shí)，系統(tǒng)除了應(yīng)該提供定 5.2.2完整性控 5.2.2完整性控 5.2.2完整性控 5.2.2完整性控②受限修改(restricted)。即此修改操作。只當(dāng)參照關(guān)系中沒(méi)有任何元組 5.2.3ORACLE的完整CREATETABLE SnameVARCHAR(20)，SageNUMBER(20)，CREATETABLE SnameVARCHAR(20)，SageNUMBER(20)，

5.2.3ORACLE的完整例

CREATETABLESCCREATETABLESC GradeCONSTRAINTPK_SCPRIMARYKEY(Sno,在用在用PRIMARYKEY語(yǔ)句定義了關(guān)系的主碼后，每當(dāng)用戶(hù)程序?qū)χ鞔a使主碼值在表中不唯一，系統(tǒng)此操作，從而保證了實(shí)體完整性。 5.2.3ORACLE的完整ORACLE的CREATETABLE語(yǔ)句不僅可以定義關(guān)系的實(shí)體完整性規(guī)則，CREATETABLE(EmpnoNUMBER(4)，EnameCREATETABLE(EmpnoNUMBER(4)，EnameVARCHAR(10)，JobVERCHAR(9)，MgrNUMBER(4)，SalNUMBER(7，2)，DeptnoCONSTRAINTFK_DEPTNOFOREIGNKEY(Deptno)REFERENCESDEPT(Deptno)); 沒(méi)有，接受此操作；否則這一更新

CREATECREATETABLE(EmpnoNUMBER(4)，EnameVARCHAR(10)，JobVERCHAR(9)，MgrSalDeptnoCONSTRAINTFK_DEPTNOFOREIGNKEY(Deptno)REFERENCESDEPT(Deptno));5.25.25.2.3ORACLE

CREATECREATETABLE(EmpnoNUMBER(4)，EnameVARCHAR(10)，JobVERCHAR(9)，MgrSalDeptnoCONSTRAINTFK_DEPTNOFOREIGNKEY(Deptno)REFERENCESDEPT(Deptno)ONDELETECASCADE));5.25.25.2.3ORACLE 5.2.3ORACLE的完整 5.2.3ORACLE的完整CREATETABLE DnameVARCHAR(9)CONSTRAINTU1LocCONSTRAINTPK_DETPRIMARYKEY(Deptno) 5.2.3ORACLE的完整 SnameVARCHAR(20)CONSTRAINTC2NOT CONSTRAINTC4CHECK IN(’男’,’女’)))； 5.2.3ORACLE的完整例JobSal

5.2.3ORACLE的完整例CREATETRIGGERUPDATE_SALBEFOREINSERTORUPDATEOFFOREACHROWIF :new.sal< :new.Sal:=2800

Sal,PosONTeacherENDIF 5.2.3ORACLE的完整來(lái)實(shí)現(xiàn)。所謂數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)器，就是一類(lèi)靠驅(qū)動(dòng)的特殊過(guò)程，一旦動(dòng)激活相應(yīng)的觸發(fā)子，在層進(jìn)行集中的完整性控制。定義數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)器的語(yǔ)句是CREATEORRECETRIGGER。 第五章數(shù)據(jù)庫(kù)保 5.3并發(fā)控 5.3并發(fā)控共享共享串 并

5.3.1并發(fā)控制概BEGINBEGIN 5.3.1并發(fā)控制概BEGINBEGINTRANSACTION事務(wù)通常是以BEGINTRANSACTION開(kāi)始，以COMMIT或 5.3.1并發(fā)控制概 5.3.1并發(fā)控制概性性及使用的數(shù)據(jù)對(duì)并發(fā)的其他事務(wù)是的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事 5.3.1并發(fā)控制概

例如，在該系統(tǒng)中的一個(gè)活動(dòng)序列①甲售票員讀出某航班的機(jī)票余額A，設(shè)②乙售票員讀出同一航班的機(jī)票余額A，也為←④乙售票點(diǎn)也賣(mài)出一張機(jī)票，修改機(jī)票余額A←A－1，所以A＝15，把A 5.3.1并發(fā)控制概

讀t２讀 tt 例子

t４更新圖5-4圖5-4 5.3.1并發(fā)控制概不可重復(fù)讀是指事務(wù) 事務(wù) 事務(wù) 務(wù)

回寫(xiě)讀讀圖5-5圖5-5 5.3.1并發(fā)控制概事務(wù)1按一定條件從數(shù)據(jù)庫(kù)中某些數(shù)據(jù)再次按相同條件數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)某些記錄神密地 5.3.1并發(fā)控制概盤(pán)，事務(wù)

讀讀C←C寫(xiě)回C恢復(fù)為

據(jù)B

讀 5.3.2并發(fā)操作的調(diào)個(gè)是不正確的呢?串行性(serializability)是并行事務(wù)正確性的唯一準(zhǔn)則。 5.3.2并發(fā)操作的調(diào)

AAB寫(xiě)回

BBA寫(xiě)回讀A←B讀A←B寫(xiě)回讀B←A寫(xiě)回圖5-7圖5-75.3.2并發(fā)操作的調(diào)度5.3.2并發(fā)操作的調(diào)度以是錯(cuò)誤的調(diào)度。(d)中兩個(gè)事務(wù)也是交錯(cuò)執(zhí)行的，由于其執(zhí)行結(jié)果與串行 讀讀 讀讀A←B寫(xiě)回A←B寫(xiě)回讀A←B寫(xiě)回A←B寫(xiě)回讀B←A寫(xiě)回讀B←A寫(xiě)回B←A寫(xiě)回圖5-7圖5-7 5.3.2并發(fā)操作的調(diào) 從理論上講，在某一事務(wù)執(zhí)行時(shí)其他事務(wù)執(zhí)行的調(diào)度策略 封鎖封鎖 DBMS通常提供了多種類(lèi)型的。一個(gè)事務(wù)對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖后究竟擁有什么樣的控制是由的類(lèi)型決定的?；镜念?lèi)型有兩

T和修改A，其他任何事務(wù)都不能再對(duì)A加任何類(lèi)型的鎖，直到T釋放A上的鎖。配合適當(dāng)?shù)膮f(xié)議，這就可以保證其他事務(wù)在T釋放A上的鎖之前不能再和修改A。 XS-XNNYSNYY-YYY在圖58的類(lèi)型相容矩陣的XS-XNNYSNYY-YYYT2

圖5-圖5- 類(lèi)型的相容矩 粒度與系統(tǒng)的并發(fā)度和并發(fā)控制的開(kāi)銷(xiāo)密切相關(guān)。的粒度越大，系統(tǒng)中能夠被的對(duì)象就越少，并發(fā)度也就越小，但同時(shí)系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)也越??；相反，的粒度越小，并發(fā)度越高，但系統(tǒng)開(kāi) 因此，如果在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)存在不同大小的單元供不同的事務(wù)選擇使用是比較理想的。而選擇同時(shí)考慮鎖機(jī)構(gòu)和與進(jìn)行最優(yōu)的效果可以以關(guān)系為庫(kù)為；而對(duì)于一個(gè)處理少量元組的元組為單位以提高并發(fā)度。 修改、不可重復(fù)讀和讀“臟”數(shù)據(jù)。三級(jí)協(xié)議分別在不同程度 1級(jí)協(xié)議的內(nèi)容是：事務(wù)T在修改數(shù)據(jù)R之前必須先對(duì)其加 1

tt３

Xlock讀 A←寫(xiě)回

A

Xlock

Unlock

Xlock讀5 A←A－1UnlockA5圖5-9圖5-9 2

由于讀完

Xlock讀C←寫(xiě)回t

C⌒CS

Slock…放S鎖，所 ４它不能保 ４可重復(fù)讀

３UnlockC

…C⌒C Xlock讀圖5-10圖5-10 3級(jí)協(xié)議的內(nèi)容是：1級(jí)協(xié)議加上事務(wù)T在數(shù)據(jù)R之3級(jí)協(xié)議除防止了丟失修改和不讀“臟”數(shù)據(jù)外，還進(jìn)一步防止了不可重復(fù)讀。例如圖5-11使用3級(jí)協(xié)議解決了圖5-6中的不

封封 SlockSlock讀

ASAB⌒BSB

Xlockt３讀讀UnlockAUnlock

B

……圖5-11圖5-11 Xlock讀寫(xiě)回 表5-6表5-6不同級(jí)別 XS操作操作復(fù)√√√√√√√√√√√√√√√√ 據(jù)的，而且②在釋放一個(gè)之后，事務(wù)不再獲得任何其他封 SlockA….SlockB…XlockSlockA….SlockB…XlockC…ＵnlockA….UnlockB…UnlockC

SlockA…UnlockSlockA…UnlockA…SlockB…XlockC…UnlockC…UnlockB

tSlockt讀 Y←BXlock３ ３UnlockUnlock

Slockt讀 tY←BUnlockBXlock 圖5-３圖5-３寫(xiě)回UnlockSlockSlock………Slock讀Y←XlockUnlockBUnlockSlock………Slock讀Y←UnlockXlock寫(xiě)回Unlock

5.3.45.3.4

5.3.4 ?Xlock??Unlock???

?Xlock ?Xlock??R?Unlock

???Slock???

R R⌒?

Xlock ??????Slock?????避免活鎖的簡(jiǎn)單方法是采用先來(lái)先服務(wù)的策略。當(dāng)多個(gè)事務(wù)請(qǐng)求同一數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí)，子系統(tǒng)按請(qǐng)求的先后次序?qū)@些事務(wù)排隊(duì)，該數(shù)據(jù)對(duì)象上5.3.4如果事務(wù)T1了數(shù)據(jù)A，事務(wù)T2了數(shù)據(jù)B。之后T1又申請(qǐng)數(shù)據(jù)B，因T2已Xlock??Xlock???

XlockXlockXlock 圖5-14 了A，T2也只能等待T1 能結(jié)束，形成死鎖。如圖5-14圖5-14

Xlock??

5.3.4死鎖和活

在數(shù)據(jù)庫(kù)中，產(chǎn)生死鎖的原因是兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)都已了一些數(shù)據(jù)對(duì)象，然后又都請(qǐng)求對(duì)已為其他事務(wù)的數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖，從而出現(xiàn)死等待。防止死鎖 5.3.4死鎖和活①一①一 一次法雖然可以有效地防止死鎖的發(fā)生，但也存在問(wèn)題。第一，一次就將以后要用到的全部數(shù)據(jù)加鎖，勢(shì)必?cái)U(kuò)大了的范圍，從而降低了系統(tǒng)的并發(fā)度。第二，數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是不斷變化的，原來(lái)不要求的數(shù)據(jù)，在執(zhí)行過(guò)程中可能會(huì)變成對(duì)象，所以很難事先精確地確定每個(gè) 要的數(shù)據(jù)對(duì)象，只能采取擴(kuò)大范圍，將事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中可能要的數(shù)據(jù)對(duì)象 5.3.4死鎖和活②順②順 順序法同樣可以有效地防止死鎖，但也同樣存在問(wèn)題。第一，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中可的數(shù)據(jù)對(duì)象極其眾多，并且隨數(shù)據(jù)的插入、刪除等操作而不斷地變化，要這樣極多而且變化的資源的順序非常，成本很高。，事務(wù)的請(qǐng)求可以隨著事務(wù)的執(zhí)行而動(dòng)態(tài)地決定，很難事先確定每一個(gè)事務(wù)要哪些對(duì)象，因此也就很難按規(guī)定的順序去施加。例如，規(guī)定數(shù)據(jù)對(duì)象的順序?yàn)锳，B，C，D，E。事務(wù)T3起初要求數(shù)據(jù)對(duì) 5.3.4死鎖和活 5.3.5ORACLE的并發(fā)控

5.3.5T1SX—SYNYNNYXNNNNNYYNYYYYNNYYNYNT1SX—SYNYNNYXNNNNNYYNYYYYNNYYNYNNYNNY—YYYYYY 圖5-15圖5-15ORACLE 5.3.5ORACLE的并發(fā)控 問(wèn) 5.3.5ORACLE的并發(fā)控

5.3.5ORACLE的并發(fā)控 不同級(jí)別的協(xié)議提供不同的數(shù)據(jù)一致性保證，提供不同對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象施加，會(huì)帶來(lái)活鎖和死鎖問(wèn)題， 5.45.45.4恢復(fù)第五章數(shù)據(jù)庫(kù)保 5.4恢恢

5.4.1恢復(fù)的原 5.4.1恢復(fù)的原

5.4.1恢復(fù)的原出、了某些完整性限制、某些應(yīng)用程序的錯(cuò)誤以及并行事務(wù)發(fā) 5.4.1恢復(fù)的原 5.4.1恢復(fù)的原 5.4.1恢復(fù)的原 5.4.1恢復(fù)的原 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技 常在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，這兩種方法是一起 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù) TT的所有更新事務(wù)，或根據(jù)日志文件(logfile)將這些事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)重新圖5-165.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)5.4.2.1 態(tài)態(tài) 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)5.4.2.1 態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.15.4.2.15.4.2.1表5-7轉(zhuǎn)儲(chǔ)狀靜海量動(dòng)態(tài)海量靜態(tài)海量增量動(dòng)態(tài)增量靜態(tài)增量5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.2登記日志文件(Jogging5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.2登記日志文件(Jogging

圖5-17圖5-175.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.2登記日志文件(Jogging5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.2登記日志文件(Jogging5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.3技術(shù)也不一樣。①反向掃描文件日志(即從最后向前掃描日志文件)，查找該事務(wù)的更新5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技重做已完成的事務(wù)。具體做法如下。 5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技5.4.2.3 5.4恢 5.4.2恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技

5.4.2.3 5.4恢 5.4.3ORACLE的恢復(fù)技 5.4.3ORACLE的恢復(fù)技在ORACLE5中，日志文件以塊為單位，ORACLE將更新前的舊值與值的日志文件稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)前象文件(beforeimage，簡(jiǎn)稱(chēng)BI文件)，記錄數(shù)據(jù)庫(kù)更新后的新值的日志文件稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)的后象文件(afterimage，簡(jiǎn)稱(chēng)AI文必需的。而AI文件的作用僅是盡可能地將數(shù)據(jù)庫(kù)向前推進(jìn)，減少必須重 5.4.3ORACLE的恢復(fù)技