信息环境下的档案管理
摘要:中国燃气涡轮研究院的现代档案管理结合了数据库技术、档案管理理论、备份方案,等等。本文着重阐述了与现代档案管理密切相关的数据库技术,包括数据库系统的发展与作用、数据库设计中的性能优化,等。
关键词:数据库 档案 信息化
1背景
中国燃气涡轮研究院档案馆于1992年引入了数据库技术,打开了中国燃气涡轮研究院档案管理的新篇章。从Access数据库技术,到SQL-Server,从自建源库到PDM,到航空兰台档案资源综合管理系统,中国燃气涡轮研究院的现代档案管理日趋完善、成熟。数据库技术,无时无刻不在影响着它所容纳数据的安全与使用。下面就简单阐释在网络环境下的档案管理核心内容。
2 数据库系统的发展
数据库系统的核心是数据模型,其发展经历了格式化数据模型、关系数据模型阶段,正在走向面向对象的数据模型等非传统数据模型的新阶段[1]:
2.1 第一代数据库系统 二十世纪七十年代,以网状模型、层次模型为代表的第一代数据库系统,实现了数据集中控制和共享,支持三级模式的体系结构外模式、模式、内模式。
2.2 第二代数据库系统 二十世纪八十年代,以关系模型为代表的关系数据库,由关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束三部分构成。关系数据库系统的发展促进了数据库系统的小型化。如:1976年,IBM San Jose研究室推出了Syatem R和加州大学伯克利分校的Ingres关系数据库。
2.3 新一代数据库系统 二十世纪八十年代末九十年代初,开发了新一代数据库系统以处理除常规数据外的数据,因而提出了许多新概念、新方法,如:分布式数据库、WEB数据库、面向对象数据库、并行数据库、多媒体数据库、主动数据库、数据仓库、工程数据库、空间数据库等。
3 数据库系统发展在数字档案馆建设中的作用
数据库系统发展在数字档案馆建设中的作用主要有[2]:数据库备份技术加强数字档案馆数据的安全;存储过程可以有效提高应用程序的性能;用户权限设置可以提高数据库应用安全性;建立全文索引和全文存储技术,可以对保存在数据库中的OFFICE文件进行全文检索等。
3.1 存储过程 存储过程是一组已被编辑好的、存储在服务器上的能够执行某种功能的预编译的Transcat SQL代码,封装,支持用户提供的参数变量,具有强大的编程能力。
存储过程的优点:①提高系统性能。只在创造时进行编译,以后每次执行存储过程都不需要再重编译,提高效率。②确保一致的数据访问和操纵。对数据库进行复杂性操作,如对多个表进行UPDATE,INSERT,QUERY,DELETE等,将其封装与数据库提供的事务处理结合一起使用,可以简化程序编写,确保数据修改的一致性。③可以重复使用,减少网络交通。④提供一种安全机制,可以设定只有某用户才具有对指定存储过程的使用权。在网上利用子系统(注:数字档案馆一部分)中,用户查询到一个记录时,在存储过程输入项输入两个参数:访问者,文件号,即可查看该文件记录的详细信息。如该文件著录信息,文件发放、借阅状况、该文件的全文信息等,并将用户的访问情况建立在相应的日志信息表中,减少了编写网页代码的工作。
3.2索引索引的目的是SQL-Server的优化器能有一条到达某特定数据项的最有效的途径。在数据库设计中,选用的主键字段长度要短,并且经常使用。在数据库记录量多时,通过索引字段查询数据,可以大大提高数据查询的效率。
全文索引提供支持在字符串数据中搜索复杂词。全文索引存储关于重要词和这些词在特定列中位置的信息。全文查询利用这些信息,可以快速搜索包含具体某词或者一组词的行。
3.3触发器一种特殊类型的存储过程。当使用UPDATE,INSERT,DELETE时,触发器生效。触发器可以查询其他表,也可以包含复杂的SQL语句。触发器有助于强制引用完整性,以便添加、更新或者删除表中的行时保留表之间的关系。
3.4数据库安全性设计
3.4.1用户标识系统提供的最外层安全保护措施。用户标识信息存放在数据库的sys_user表中,每次用户登陆时输入的登陆信息都将发送到应用系统中,应用系统再搜索检查数据库表中的记录来判定该用户是否合法。
3.4.2存取控制为保证用户只访问部分数据信息,必须对用户进行权限预控制,包括权限的授予与撤消。对于合法用户,系统根据该用户预先定义的权限赋予相应的操作请求权利。在档案馆中,将用户分为管理员、设计员、浏览用户等。对于存取控制,可以利用SQL Server 2003提供的权限管理机制,通过建立不同的角色来方便用户权限的管理。
3.4.3视图视图是一个虚拟表,包含一系列带有名称的列和行的数据,在引用视图时动态生成。
视图的主要作用:
①简化用户的操作,用户可以在不同的方式查询同一数据。
②对机密数据提供安全保护,防止未授权用户查看特定的列或行的数据。
③视图使应用程序在一定程度上独立。
④可以消除数据冗余,进行规范化设计。
如果分别设计视图并赋予权限,即简化操作又提供数据的安全保护。
3.4.4定义事务事务是数据处理的逻辑单元,是数据库上一个或多个操作的集合,是一个不可分割的工作单位。使用事务可以用来保证数据完整性:执行成功,在该事务中进行的所有数据更改均会成为数据库中的永久组成部分;遇到错误且必须取消,则所有数据更改都被清除。
另外,数据库还提供了自定义函数、复制、备份等数据库技术,这些技术不在本文的讨论范围内。
4数据库设计的性能优化
4.1反规范化设计某种程度上的非规范化可以改善系统的性能,非规范化过程可以根据性能方面不同的方法进行,如重新定义实体以减少外部属性数据或行数据的开支。
4.2物理实现策略从数据库访问格式和硬件资源的操作特点出发进行物理实现可以提高数据库性能。如用SQL Server段把摸板文件和示意图文件列的数据存放在一个单独的物理设备上可以提高性能。
4.3检索策略检索策略主要有:根据SQL Server优化器方面的知识生成查询和索引;利用SQL Server的性能特点,加强数据访问操作。细节需考虑:在设计过程中,根据查询设计准则仔细检查所有的查询,以查询的优化特点为基础设计索引;对于独特的索引,尽量用带有“=”操作符的WHERE子句进行查询等。
4.4其他因素硬件环境、操作系统等都会对SQL Server产生影响。
因此,进行数据库性能优化设计时,应用程序、子系统和操作系统都需要相应的优化设计。
5结束语
本文未涉及到多媒体数据库的设计、流媒体技术的使用和档案网站信息发布、图片管理、程序文件管理等方面。
中国燃气涡轮研究院档案业务已经具备一定的信息化条件,建设有园区网,购置了服务器。档案资源具有机要性和保密性,因此,必须加强网络环境下的数据安全与保密。
参考文献:
[1]萨师煊,王珊.数据库系统概论(第三版),北京:高等教育出版社,2000.203-242.
[2]代春旭.中国燃气涡轮研究院数字档案馆设计,17-19.