數(shù)據(jù)管理中計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用

張磊 徐寧 李新艷 周培瑩

（江蘇省衛(wèi)生健康發(fā)展研究中心 江蘇省南京市 210036）

目前，網(wǎng)絡(luò)與人們的工作、生活息息相關(guān)，因此人們需要借助網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，以便使用數(shù)據(jù)來(lái)滿足自身各方面的需求，但隨著網(wǎng)絡(luò)的普及與應(yīng)用的不斷深化，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的數(shù)據(jù)量級(jí)龐大，且增長(zhǎng)速度極快，導(dǎo)致傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法不適用，因此為了在新時(shí)代下做好數(shù)據(jù)管理工作，需要重新選擇數(shù)據(jù)管理方法，原有技術(shù)手段亟待更新。在這一情況下，多項(xiàng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而出，從中擇優(yōu)而選，再圍繞技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，即可解決當(dāng)下難題，因此有必要展開相關(guān)研究。

1 新時(shí)代下數(shù)據(jù)管理需要

1.1 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量需要

數(shù)據(jù)管理的前提是得到相關(guān)數(shù)據(jù)，因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作。但在新時(shí)代下，隨著網(wǎng)絡(luò)在工作中的不斷深入、普及，需要采集的數(shù)據(jù)項(xiàng)目飛速增長(zhǎng)，且數(shù)據(jù)更新頻率也有大幅提升，故數(shù)據(jù)量級(jí)龐大、增長(zhǎng)速度極快，如何儲(chǔ)存龐大數(shù)據(jù)成為了一大難題，即傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)雖然種類繁多，但容量均有限，而當(dāng)前數(shù)據(jù)管理中的數(shù)據(jù)具有單次量級(jí)龐大、增長(zhǎng)速度快的特征，因此傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)并不滿足數(shù)據(jù)儲(chǔ)存需求[1]。在這種情況下，新時(shí)代數(shù)據(jù)管理需要一個(gè)能滿足當(dāng)下數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量需要的數(shù)據(jù)庫(kù)，且考慮到數(shù)據(jù)量級(jí)會(huì)不斷增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的容量還要具備良好的可拓展性。

1.2 數(shù)據(jù)整理技術(shù)需要

數(shù)據(jù)管理工作的第一步就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，目的是去除重復(fù)的無(wú)用數(shù)據(jù)、修復(fù)錯(cuò)誤或不全數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)分類，因此工作人員需要在預(yù)處理中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，識(shí)別數(shù)據(jù)特征，以便進(jìn)行處理。但龐大的數(shù)據(jù)量級(jí)、繁多的數(shù)據(jù)種類導(dǎo)致人工不能直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，即龐大的量級(jí)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)預(yù)處理工作量大幅增長(zhǎng)，而人工工作效率有限，不可能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)繁多的數(shù)據(jù)種類會(huì)增大數(shù)據(jù)預(yù)處理難度，故人工難以進(jìn)行整理[2]。在這種情況下，人們就需要使用技術(shù)手段來(lái)完成數(shù)據(jù)整理工作，以便做好數(shù)據(jù)預(yù)處理，故存在數(shù)據(jù)整理技術(shù)需要。

2 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用

下文將對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行全面分析，涉及技術(shù)選型與應(yīng)用方法，同時(shí)還包括數(shù)據(jù)安全管理。

2.1 關(guān)鍵技術(shù)選型

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)有二，分別為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)，下文將結(jié)合新時(shí)代數(shù)據(jù)管理需要進(jìn)行技術(shù)選型。

2.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

自數(shù)據(jù)庫(kù)概念提出以來(lái)，人們就一直在開發(fā)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，故經(jīng)過(guò)多年發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)有了多種形式，現(xiàn)今主要使用的技術(shù)是基于云計(jì)算的SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)與云計(jì)算結(jié)合后具有兩大特征：第一近乎無(wú)限，且拓展性的儲(chǔ)存空間，即該數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間位于網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)空間無(wú)限延伸，因此理論上該數(shù)據(jù)庫(kù)的儲(chǔ)存空間無(wú)限，全面滿足數(shù)據(jù)儲(chǔ)存需要。同時(shí)在近乎無(wú)限的儲(chǔ)存容量下，人們可以隨意設(shè)定容量大小，且在容量較小的情況下能隨時(shí)擴(kuò)張，故儲(chǔ)存空間可拓展性強(qiáng)[3]；第二分布式部署，即該數(shù)據(jù)技術(shù)由1 個(gè)總系統(tǒng)、若干個(gè)子系統(tǒng)組成，所有子系統(tǒng)相互獨(dú)立，但均與總系統(tǒng)保持聯(lián)系，圖1為分布式部署的拓?fù)鋱D。在這種部署格局下，每個(gè)計(jì)算機(jī)可以利用子系統(tǒng)對(duì)自身數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，而數(shù)據(jù)管理總管理員可以通過(guò)總系統(tǒng)了解子系統(tǒng)運(yùn)作情況，同時(shí)能對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行一對(duì)一、一對(duì)多的管理，可實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作，并保障子系統(tǒng)運(yùn)作正常，全面做好數(shù)據(jù)管理工作。

圖1：數(shù)據(jù)庫(kù)分布式部署的拓?fù)鋱D

2.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，并提供基本的數(shù)據(jù)管理邏輯，但并不能應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理等方面的實(shí)操需求，因此還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)管理技術(shù)選型。面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)量以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系，普通數(shù)據(jù)管理技術(shù)并不能起到良好作用，故本文主要選擇智能技術(shù)作為數(shù)據(jù)管理技術(shù)。智能技術(shù)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的智能邏輯自主完成相關(guān)工作，在數(shù)據(jù)管理的預(yù)處理環(huán)節(jié)中該項(xiàng)技術(shù)的基本邏輯見圖2。根據(jù)圖2，智能技術(shù)會(huì)依照知識(shí)庫(kù)進(jìn)行運(yùn)作，首先提取各項(xiàng)數(shù)據(jù)的特征，諸如關(guān)鍵詞等，隨后將數(shù)據(jù)特征與知識(shí)庫(kù)內(nèi)的特征做對(duì)比，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。其次會(huì)依照數(shù)據(jù)特征對(duì)比結(jié)果判斷數(shù)據(jù)是否重復(fù)，同時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否完整，即數(shù)據(jù)是否滿足知識(shí)庫(kù)內(nèi)對(duì)完整數(shù)據(jù)的定義，若不滿足則數(shù)據(jù)不完整，若發(fā)現(xiàn)重復(fù)則刪除其中任意一項(xiàng)，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整則會(huì)通知人工補(bǔ)充[4]。最后將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不對(duì)稱或不存在關(guān)聯(lián)性，則判定數(shù)據(jù)組存在錯(cuò)誤，單獨(dú)列出待人工處理。

圖2：數(shù)據(jù)管理技術(shù)的基本邏輯

2.2 總體框架設(shè)計(jì)

本文結(jié)合數(shù)據(jù)管理需求，利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，該數(shù)據(jù)庫(kù)總體框架見圖3。

圖3：數(shù)據(jù)庫(kù)總體框架

2.3 方案實(shí)現(xiàn)方法與應(yīng)用介紹

結(jié)合三大關(guān)鍵技術(shù)，可展開方案設(shè)計(jì)工作，該項(xiàng)工作可分為兩個(gè)部分，分別是數(shù)據(jù)庫(kù)搭建、數(shù)據(jù)管理功能設(shè)計(jì)，具體如下。

2.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)搭建

采用基于云計(jì)算的SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)搭建數(shù)據(jù)庫(kù)：第一統(tǒng)計(jì)單次數(shù)據(jù)導(dǎo)入總量，在網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)劃分出對(duì)等儲(chǔ)存資源，生成初始數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)容量可滿足單次數(shù)據(jù)導(dǎo)入需求，便于人機(jī)交互；第二分布式部署，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)量、從屬、級(jí)別，開發(fā)對(duì)應(yīng)子系統(tǒng)，并完成子系統(tǒng)安裝、子系統(tǒng)等級(jí)劃分等工作，諸如上級(jí)部門計(jì)算機(jī)等級(jí)較高，有權(quán)對(duì)下級(jí)部門計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，故對(duì)應(yīng)子系統(tǒng)也要符合這種等級(jí)關(guān)系[5]。完成后將所有子系統(tǒng)與總系統(tǒng)連接，使得子系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入總數(shù)據(jù)庫(kù)，且子系統(tǒng)可以從總數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)度出數(shù)據(jù)，以便針對(duì)性管理；第三數(shù)據(jù)分類項(xiàng)目設(shè)計(jì)，主要根據(jù)部門職能差異，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的分類定義，同步設(shè)立分類項(xiàng)目，諸如財(cái)務(wù)部門與財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，因此要設(shè)計(jì)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分類項(xiàng)目，以便數(shù)據(jù)分類清晰，避免數(shù)據(jù)混亂的現(xiàn)象發(fā)生。另外，在之后的應(yīng)用中如果出現(xiàn)單次數(shù)據(jù)量級(jí)增大的現(xiàn)象，則再次加大資源，可使容量提升，滿足當(dāng)下需求。

2.3.2 數(shù)據(jù)管理功能設(shè)計(jì)

根據(jù)數(shù)據(jù)管理需要，數(shù)據(jù)管理功能大體有四項(xiàng)：第一數(shù)據(jù)查詢檢索功能，主要通過(guò)編程技術(shù)開發(fā)數(shù)據(jù)查詢檢索窗口，結(jié)合智能技術(shù)，人工在窗口輸入數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞，例如數(shù)據(jù)的某個(gè)字段、數(shù)據(jù)生成日期等，即可得到所有包含關(guān)鍵詞的數(shù)據(jù)，關(guān)鍵詞越精確，則檢索結(jié)果越精確，以便人工查詢數(shù)據(jù)；第二數(shù)據(jù)分類功能，主要根據(jù)智能技術(shù)得到各項(xiàng)數(shù)據(jù)的特征，將數(shù)據(jù)自動(dòng)導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的分類項(xiàng)目中，諸如財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)將自動(dòng)被導(dǎo)入財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分類項(xiàng)。關(guān)于數(shù)據(jù)分類功能的實(shí)現(xiàn)方法，主要是設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的智能邏輯，邏輯包含識(shí)別流程與識(shí)別特征，其中識(shí)別流程與圖2“數(shù)據(jù)特征提取系列”相同，此處不多加贅述，而識(shí)別特征見表1（表1僅展示一部分內(nèi)容）。另外，關(guān)于數(shù)據(jù)完整性、關(guān)聯(lián)分析功能的實(shí)現(xiàn)方法相同，區(qū)別僅限于智能邏輯，故此處同樣不進(jìn)行贅述；第三數(shù)據(jù)權(quán)限管理功能，在子系統(tǒng)部署基礎(chǔ)上不同數(shù)據(jù)只能為對(duì)應(yīng)部門或人員所用，否則可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂或其他不良影響，因此需要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)權(quán)限管理功能。該功能主要采用編程方法實(shí)現(xiàn)，編輯部門賬號(hào)身份屬性以及數(shù)據(jù)分類項(xiàng)目屬性，并通過(guò)智能技術(shù)對(duì)賬號(hào)身份進(jìn)行識(shí)別，同步獲取賬號(hào)身份屬性，在得到身份屬性的基礎(chǔ)上開放對(duì)應(yīng)屬性的數(shù)據(jù)分類項(xiàng)目，用戶可獲取分類項(xiàng)目中的相關(guān)數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)則無(wú)法查看。針對(duì)高層或系統(tǒng)管理員的賬號(hào)身份屬性，每個(gè)數(shù)據(jù)分類項(xiàng)目中都應(yīng)當(dāng)包含對(duì)應(yīng)屬性，使相關(guān)用戶能查閱所有數(shù)據(jù)。另外，數(shù)據(jù)權(quán)限管理功能的基本邏輯比較復(fù)雜，除了要針對(duì)數(shù)據(jù)查閱等需求以外，還要考慮到數(shù)據(jù)修改等權(quán)限，而權(quán)限所指雖然不同，但基本實(shí)現(xiàn)方法相似，只要細(xì)心設(shè)計(jì)即可；第四數(shù)據(jù)修改功能，因?yàn)樵趯?shí)際工作中可能會(huì)遇到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或不完整數(shù)據(jù)，這一類數(shù)據(jù)無(wú)法起到實(shí)用效果，所以管理人員要對(duì)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。在權(quán)限允許的情況下，數(shù)據(jù)管理人員可雙擊需修改數(shù)據(jù)，隨即進(jìn)行修改，該功能實(shí)現(xiàn)方法同樣需編程。所有數(shù)據(jù)管理功能都依托于云計(jì)算資源，相關(guān)人員可以將這些資源在界面上進(jìn)行部署、設(shè)計(jì)，若技術(shù)水平有限，也可以通過(guò)云供應(yīng)商服務(wù)直接獲取對(duì)應(yīng)功能，以豐富數(shù)據(jù)管理功能。

表1：數(shù)據(jù)分類項(xiàng)目的識(shí)別特征

2.4 注意事項(xiàng)

新時(shí)代下數(shù)據(jù)管理與網(wǎng)絡(luò)關(guān)系緊密，諸如數(shù)據(jù)管理人員需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜集數(shù)據(jù)，或者要將數(shù)據(jù)存放到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，因此網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一些風(fēng)險(xiǎn)因素會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)造成安全威脅，故數(shù)據(jù)安全保護(hù)成為了數(shù)據(jù)管理的重點(diǎn)。針對(duì)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，現(xiàn)代數(shù)據(jù)管理人員一般會(huì)采用殺毒軟件、防火墻等安全防護(hù)手段來(lái)管理，但因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)因素層出不窮，且數(shù)據(jù)管理人員使用手段的方式簡(jiǎn)陋，所以并不能有效保護(hù)數(shù)據(jù)，實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)水平依然居高不下，故如何進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保護(hù)力度成為了數(shù)據(jù)管理的一大問(wèn)題，說(shuō)明存在數(shù)據(jù)安全保護(hù)需要。

為滿足安全防護(hù)需要，需要在數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上增設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)安全防護(hù)體系，該體系主要有數(shù)據(jù)庫(kù)安全防護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)?？傮w上數(shù)據(jù)安全防護(hù)要求比較復(fù)雜，故單獨(dú)使用某一項(xiàng)技術(shù)并不能起到應(yīng)有效果，因此本文將選擇智能技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行安全防護(hù)。云計(jì)算技術(shù)主要負(fù)責(zé)提供防護(hù)邏輯，諸如利用云計(jì)算技術(shù)可以生成用戶認(rèn)證機(jī)制、權(quán)限管理機(jī)制，該機(jī)制作用下能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行識(shí)別，判斷用戶身份是否合法、用戶身份類型，再根據(jù)判斷結(jié)果賦予對(duì)應(yīng)權(quán)限，即若用戶身份不合法這不賦予任何權(quán)限，拒絕其訪問(wèn)，若用戶身份合法，則根據(jù)身份類型予以對(duì)應(yīng)權(quán)限[6]。而智能技術(shù)主要根據(jù)機(jī)制執(zhí)行用戶身份識(shí)別工作，即根據(jù)用戶身份信息進(jìn)行判斷，再依照判斷結(jié)果決定功能開閉，同時(shí)智能技術(shù)能夠?qū)ν饨鐞阂夤舻冗M(jìn)行識(shí)別與學(xué)習(xí)，若知識(shí)庫(kù)中具有某種惡意攻擊的記錄，則會(huì)直接處理，若沒(méi)有記錄則會(huì)控制惡意攻擊程序，并且學(xué)習(xí)，待人工處理完成后，知識(shí)庫(kù)內(nèi)會(huì)生成對(duì)應(yīng)記錄，下一次即可直接防護(hù)，故能夠應(yīng)對(duì)層出不窮的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。

另外，因?yàn)榛谠茢?shù)據(jù)庫(kù)的SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間位于網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)的公共性、公共性會(huì)使得數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)增大，可能會(huì)帶來(lái)大量安全攻擊，所以在安全防護(hù)基礎(chǔ)上，建議通過(guò)智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證功能，該功能可構(gòu)成封閉式環(huán)境，只留下一個(gè)接口，用戶必須通過(guò)身份認(rèn)證才能進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，因此借助用戶認(rèn)證機(jī)制，智能技術(shù)可以與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，幫助管理人員對(duì)數(shù)據(jù)安全進(jìn)行管理。同時(shí)數(shù)據(jù)安全管理要考慮全面，例如針對(duì)交換機(jī)要借助智能技術(shù)開發(fā)反入侵功能、針對(duì)數(shù)據(jù)通信渠道要借助加密技術(shù)、反監(jiān)聽技術(shù)進(jìn)行防護(hù)，通過(guò)這些技術(shù)與功能能讓數(shù)據(jù)管理更加完善，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的作用也能充分發(fā)揮[7]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，數(shù)據(jù)管理工作內(nèi)容復(fù)雜，且在新時(shí)代下該項(xiàng)工作難度、量級(jí)龐大，遠(yuǎn)非人工力所能及，因此需要使用技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行管理，而計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)自然是不二之選。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)并不是單指某一項(xiàng)技術(shù)，諸如智能技術(shù)、云技術(shù)等都在其列，因此在技術(shù)應(yīng)用中要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行選擇，組合，在搭建數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)豐富數(shù)據(jù)庫(kù)功能，并關(guān)注數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，這樣才能幫助人工全面做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作。