New数据库保护及SQLServer的数据库保护技术.ppt

《New数据库保护及SQLServer的数据库保护技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《New数据库保护及SQLServer的数据库保护技术.ppt（36页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1/36,第8章 数据库保护及SQL Server的数据库保护技术,2/36,DBMS必须提供统一的数据保护功能，以保护数据库中数据的安全可靠及正确有效。,主要包括数据的安全性；数据的完整性；并发控制；数据库恢复。,3/36,8.1 数据库的安全性及SQL Server的安全管理,数据库的安全性是指保护数据库，以防止不合法的使用造成数据泄密、修改或破坏。,4/36,5/36,8.2.1 完整性约束条件及完整性控制,8.2 数据库完整性及SQL Server的完整性控制,数据完整性约束可以分为：表级约束，若干元组间、关系中以及关系之间联系的约束；元组级约束，元组中的字段组和字段间联系的约束；属性

2、级约束，针对列的类型、取值范围、精度、排序等而制定的约束条件。,6/36,1.静态级约束1)对数据类型的约束。2)对数据格式的约束。3)对取值范围或取值集合的约束。4)对空值的约束。5)其他约束。6)实体完整性约束。7)参照完整性约束。8)函数依赖约束。,7/36,2.动态级约束1)修改列定义时的约束。2)修改列值时的约束。,8/36,3.完整性控制机制的功能及执行约束(1)完整性控制机制应具有的功能1)定义完整性功能，提供定义完整性约束条件的机制。2)检查完整性功能，检查用户发出的操作请求，看其是否违背了完整性约束条件。3)控制完整性功能，监视数据操作的整个过程，如果发现有违背了完整性约束条

3、件的情况，则采取一定的动作来保证数据的完整性。,9/36,(2)立即执行约束和延迟执行约束 有关数据操作语句执行完后立即进行完整性检查为立即执行约束；在整个事务执行结束后再进行完整性检查为延迟执行约束。,10/36,5.实现参照完整性要考虑的几个问题(1)外码能够接受空值的问题(2)在被参照关系中删除元组的问题(3)在参照关系中插入元组时的问题,11/36,(4)修改关系的主码问题 a.不允许修改主码。如果需要修改主码值，只能先删除该元组，然后再把具有新主码值的元组插入到关系中。b.允许修改主码。允许修改关系主码，但必须保证主码的惟一性和非空，否则拒绝修改。(5)修改表时被参照关系的问题。a.

4、级联修改。如果要修改被参照关系中的某个元组的主码值，则参照关系中相应的外码值也作相应的修改。b.拒绝修改。如果参照关系中，有外码值与被参照关系中要修改的主码值相同的元组，则拒绝修改。c.置空值修改。修改被参照关系的元组，并将参照关系中相应元组的外码值置空值。,12/36,8.2.2 SQL Server的数据库完整性及实现方法,1.SQL Server的数据完整性的种类(1)域完整性 域完整性为列级和元组级完整性。它为列或列组指定一个有效的数据集，并确定该列是否允许为空。(2)实体完整性 实体完整性为表级完整性，它要求表中所有的元组都应该有一个惟一的标识符，这个标识符就是平常所说的主码。(3)

5、参照完整性 参照完整性是表级完整性，它维护参照表中的外码与被参照表中主码的相容关系。如果在被参照表中某一元组被外码参照，那么这一行既不能被删除，也不能更改其主码。,13/36,2.SQL Server数据完整性的两种方式(1)声明数据完整性 声明数据完整性通过在对象定义中定义、系统本身自动强制来实现。声明数据完整性包括各种约束、缺省和规则。(2)过程数据完整性 过程数据完整性通过使用脚本语言（主语言或Transact-SQL）定义，系统在执行这些语言时强制完整性实现。,14/36,3.SQL Server实现数据完整性的具体方法(1)SQL Server约束的类型,15/36,(2)数据完整性

6、约束的实现,1.域完整性的实现,1)创建默认CREATE DEFAULT CREATE DEFAULT nl_default AS 182)绑定 SP_BINDEFAULT nl_default,学生表.年龄3)解除绑定 SP_UNBINDEFAULT 学生表.年龄 4)删除默认 DROP DEFAULT nl_default,a.通过建立默认实现完整性,16/36,1)创建规则CREATE RULECREATE RULE xb_rule AS xb=男 OR xb=女2)绑定规则SP_BINDRULE xb_rule,学生表.性别3)解除绑定SP_UNBINDRULE 学生表.性别4)删除默

7、认DROP RULE xb_rule,b.通过建立规则实现完整性,17/36,2.实体完整性的实现,CREATE TABLE 学生信息(学号 char(9),姓名 char(10)not null,CONSTRAINT st_index PRIMARY KEY(学号),18/36,3.参照完整性的实现,CREATE TABLE 成绩表(学号 char(9),课程号 char(4),成绩 tinyintPRIMARY KEY(学号,课程号)FOREIGN KEY(学号)REFERENCES 学生表(学号),FOREIGN KEY(课程号)REFERENCES 课程表(课程号),19/36,8.3

8、 数据库的并发控制及SQL Server的并发控制机制,事务是多用户系统的一个数据操作基本单元。允许多个事务并行地执行,对并发执行的事务的控制也就称为并发控制。1.事务的概念 所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。在SQL语言中，定义事务的语句有三条：BEGIN TRANSACTION；COMMIT；ROLLBACK；,20/36,并发操作带来的数据不一致性,丢失修改（lost update）不可重复读（non-repeatable read）读“脏”数据（dirty read）,2.事务并发操作可能产生的数据不一致问题,21/36,1.

9、丢失修改,丢失修改是指事务1与事务2从数据库中读入同一数据并修改事务2的提交结果破坏了事务1提交的结果，导致事务1的修改被丢失。,调图,22/36,2.不可重复读,不可重复读是指事务1读取数据后，事务2执行更新操作，使事务1无法再现前一次读取结果。,调图,23/36,3.读“脏”数据,事务1修改某一数据，并将其写回磁盘事务2读取同一数据后事务1由于某种原因被撤消，这时事务1已修改过的数据恢复原值事务2读到的数据就与数据库中的数据不一致，是不正确的数据，又称为“脏”数据。,调图,24/36,8.3.2 封锁及封锁协议,封锁机制是并发控制的重要手段。封锁具有3个环节：第一：申请加锁 第二：获得锁

10、第三：释放锁,25/36,1.锁的类型(1)排它锁（Exclusive Locks，简称X锁）排它锁也称为独占锁或写锁。一旦事务T对数据对象A加上排它锁（X锁），则只允许T读取和修改A，其他任何事务既不能读取和修改A，也不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁为止。(2)共享锁（Share Locks，简称S锁）共享锁又称读锁。如果事务T对数据对象A加上共享锁（S锁），其他事务只能再对A加S锁，不能加X锁，直到事务T释放A上的S锁为止。,26/36,1.活锁和死锁(1)活锁 在多个事务请求对同一数据封锁时，总是使某一用户等待的情况称为活锁。解决活锁的方法是采用先来先服务的方法，即对要求封锁

11、数据的事务排队，使前面的事务先获得数据的封锁权。(2)死锁 多事务交错等待的僵持局面称为死锁。解决死锁有两类方法：一是采用一定措施来预防死锁的发生；二是采用一定手段定期诊断系统中有无死锁，若有则解除之。,8.3.3 封锁出现的问题及解决方法,27/36,预防死锁通常有两种方法：1)一次封锁法：要求每个事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，否则该事务不能继续执行。2)顺序封锁法：预先对数据对象规定一个封锁顺序，所有事务都按这个顺序实行封锁。,28/36,1.事务内部的故障2.系统故障3.介质故障4.计算机病毒5.用户操作错误,8.4 数据库恢复技术与SQL Server的数据恢复机制 8.4.

12、1 故障的种类,29/36,1.数据转储(1)静态转储和动态转储1)静态转储：进行的转储操作的过程中，系统不运行其他事务，专门进行数据转储工作。2)动态转储：在转储期间，允许其他事务对数据库进行存取或修改操作。也就是说，转储和用户事务并发执行。(2)海量转储和增量转储海量转储：指每次转储全部数据库。2)增量转储：指每次只转储上一次更新过的数据。,8.4.2 数据恢复的实现技术,30/36,1.SQL Server的备份形式和操作方式三种备份形式1)完全备份：完全备份即海量备份，数据库全复制到备份文件中。2)事务日志备份：事务日志备份将备份发生在数据库上的事务。3)增量备份：备份最近一次完全备份

13、以后数据库发生变化的数据。(2)数据库进行备份和恢复操作的方式1)静态的备份和恢复方式。该方式在进行数据备份或恢复操作时，SQL服务器不接受任何应用程序的访问请求，只执行备份或恢复操作。2)动态的备份和恢复方式。该方式在进行数据备份或恢复操作时，SQL服务器同时接受应用程序的访问请求。,8.43 SQL Server 的数据备份和恢复机制,31/36,2.SQL Server的数据备份或恢复策略(1)使用完全备份的策略：将最近一次的备份恢复。(2)在完全备份基础上使用事务日志备份的策略。备份步骤是：定期进行完全备份，例如一天一次或两天一次。2)更频繁地进行事务日志备份，如一小时一次或两小时一次

14、等。数据库恢复步骤是：1)用最近一次完全备份恢复数据库。2)用最近一次完全备份之后创建的所有事务日志备份，按顺序恢复完全备份之后发生在数据库上的所有操作。,32/36,(3)同时使用三种备份的策略：在同时使用数据库完全备份和事务日志备份的基础上，再以增量备份作为补充。数据备份操作顺序：1)定期执行完全备份，例如一天一次或两天一次等。2)进行增量备份，如四小时一次或六小时一次等。3)进行事务日志备份，如一小时一次或两小时一次等。恢复数据库顺序：1)用最近一次的完全备份恢复数据库。2)用最近一次的增量备份恢复数据库。3)用在最近一次的完全备份之后创建的所有事务日志备份，按顺序恢复最近一次完全备份之后发生在数据库上的所有操作。,33/36,要求掌握的作业P286 1、5、7、10、11、12、31-38、41、43、44、47、48,34/36,T1的修改被T2覆盖了！,数据不一致实例：飞机订票系统,返回,丢失修改,35/36,T1前后读到不一致的数据,数据不一致实例：飞机订票系统,返回,不可重复读,36/36,T2读到错误的数据,数据不一致实例：飞机订票系统,返回,读“脏”数据,