| 标题 | 基于WEB下的数据库应用系统的模式探析 |
| 范文 | 张婕+袁力田 摘要：数据库应用系统是应用、管理数据库的主要框架性工具，现有的数据库应用系统各有利弊，无法完全满足数据库管理的需要。基于此，该文试分析现有数据库应用系统的情况，并根据其利弊针对性地提出改善意见和新的数据库应用系统模式，旨在为后续WEB下的数据库应用系统相关工作提供一定的理论支持。 关键詞：WEB数据库；C/S体系结构；B/S体系结构 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）26-0006-02 C/S体系结构和B/S体系结构是目前常见的数据库应用系统模式，均是有弊有利的。客观地说，随着社会不断发展，行业、产业越发趋于细化，各类数据库，乃至大型数据库将会层出不穷，无论是C/S体系结构还是B/S体系结构，均是着眼于现阶段数据库特色建设的，能否适应未来需求是未知之数，而且即便就当前数据管理而言，也已经显得力不从心，WEB视角下，对数据库应用系统模式进行探讨十分必要。 1 现有数据库管理特点以及未来数据库管理特点 1.1 现有数据库管理特点 现有数据库涵盖多个行业、领域，包括事业单位和企业单位，学校、商场等几乎均建有各自的数据库，这些数据库也几乎都带有统一的特点，即数据量小、更新慢、牵涉范围小、价值较低，因此管理也简单得多，一个不太精通软件处理的行政人员就可以进行管理。在这些特点的基础上，当前数据库又带有一个集中特色，即“信息孤岛”，比如某市进行土地资源状况调查，耕地、林地、湿地等各项资源的资料库很难在一个办事部门充分调取，所有数据库都是割裂的，调查工作需要到特定部门专门查阅，十分不便。 现有数据库的管理工作基本特点是管理内容简单，难以适应大规模精细管理的需要，也难以通过快速的改造，实现大规模数据管理。 1.2 未来数据库管理特点 我国的未来发展与欧美各国类似，产业趋于精细化、城市发展呈现智慧化，信息技术、物联网技术将得到普遍应用，每天都会产生大量的数据，这些数据生成的数据库将呈现出两个特点，一是数据量浩大，二是管理需求精细化，从数据收集、到筛选、分析、建库，以上工作对技术的专业性也更高，传统的数据库管理很难较好的完成上述工作。更为重要的是，随着智慧城市、城市一体化、城市带建设的进行，“信息孤岛”将成为历史，大规模数据库的建设将成为可能，比如一个涵盖城市商贸的超级数据库，在物联网模式下，城市商业贸易情况的数据被超级数据库收集、筛选，生成有价值的资料指导后续工作，这种超级数据库对于硬件设备和人员的要求都会非常高[1]。 未来数据库的管理者工作基本特点是管理内容复杂、数据量大，需求专业人员和设备。 2 C/S体系结构的利弊 C/S体系结构也即客户和服务器机构，该结构的基本工作流程是，当某个节点（客户）向服务器发出请求，服务器在后台予以响应，随后客户端与服务器需共同访问相同的数据库，由数据系统分析来自客户端与服务器的请求，识别后发现二者具有相同特点，属于同一个操作请求，再给予响应，提供服务。该体系结构的优势是，具备高度的安全性，只有前后台（客户端与服务器）具备一致的特征，数据库才能给予响应。但弊端在于，该结构下整个系统的维护十分不便，要维护数据库，也要维护响应系统、识别系统，成本高昂。更为不利的是，由于不同操作系统对C/S体系结构并不是完全兼容的，当出现一个新的系统时，需求C/S体系结构开发不同版本的、能够与新系统兼容的软件，才能继续应用。 C/S体系结构可以广泛应用于局域网和互联网中，只要计算机功能正常，在计算机局域网中即可建立C/S体系结构的数据库。比如某企业客户资料、产品资料、财务信息等被集中到数据库中，建立一个资料中心，通过访问内网、授权管理、查看的方式可以进入该资料中心，人员在前台发出请求后，服务器在后台响应，再联合向资料中心发出请求，资料中心通过检查人员的授权协议，并辨识服务请求，发现前后台请求一致，即开放资料中心工人员查阅，这是C/S体系结构下数据库的基本工作模式[2]。 3 B/S体系结构的利弊 B/S体系结构是浏览器和服务器结构，与C/S体系结构最大的不同在于，B/S体系结构大大简化了流程，去除了中间环节，人员通过浏览器直接向服务器发出请求，服务器响应后，人员即可查看数据库。当然，这是一般无权限的数据库，比如公共图书馆、媒体中心等。B/S体系结构作为一种不必极度精细化的管理模式，一般只能应用于一些无权限的数据库。 值得一提的是，B/S体系结构较之C/S体系结构管理的费用大为降低，还可以用于远程管理。由于其省去了中间环节，无论访问量有大多，来自网络节点方面的维护都与结构本身的功能无关，数据库只需对自身进行维护，进行增加资料、修正错误等基本操作即可，大大降低了费用和管理的难度。以某图书馆为例，作为开放性的公共数据库，其无需进行授权管理，用户在线点击服务请求，图书馆审查其并非病毒等破坏程序，即响应其服务请求，人员可以较为方便的进入数据库查看资料。B/S体系结构的弊端在于，由于其开放程度高，很可能造成负荷过重的情况，阶段时间内访问量过大很可能导致系统崩溃，产生的大量数据也可能带来储存方面的问题，这是制约其大规模应用的主要瓶颈。 4 WEB视角下数据库应用系统模式的基本要求 4.1 满足大规模数据处理的需要 海量数据以及大规模数据处理、存储将是未来时代发展数据库管理工作的核心特点，因此数据库应用系统模式必须是能够支持大规模数据处理的。首先，数据库中央处理器必须具备强大的运算能力。一般来说，现代高级计算机每秒的运算速度均可以以亿计，这种速度能够满足一般的和较大量的计算工作，考虑到物联网应用后，大量的数据计算需求，可以使用5-10台计算机组成一个小型的计算机群，进行数据处理。大规模数据处理，是WEB视角下数据库应用系统模式的基本要求之一，也是其核心要求。 4.2 消除“信息孤岛” “信息孤岛”问题在现代数据库管理中非常普遍，第一小节中提到的土地资源调查问题即是典型的“信息孤岛”，由于所有小型资料库是彼此割裂的，很难完成资料的集中管理、调取、查看，WEB视角下，“信息孤岛”问题需要首先解决。仍以土地资料数据为例，在未来的数据库应用系统模式中，首先应对所有的数据资料进行集中的整理，生成一個完整的大数据库，之后建立一个涵盖土地局、林业局等所有土地资源管理部门的整体数据网络，当人员需要调取相关数据资料时，可以到其中某个部门或者通过互联网访问其中某一个部门的网站，获得授权后就可以查看数据资料。消除“信息孤岛”是WEB视角下数据库应用系统模式的另一个基本要求[3]。 4.3 能够很好地应对未来发展需求 建库工作以及数据管理工作均应立足于当下，着眼于未来，以目前的数据库来说，其管理也好，基本设施也好，均是为满足自身需求。一个企业的数据库，可能只需要几个GB的空间，但在未来社会发展中，物联网、超级数据库的应用、出现将对数据库管理的所有工作产生重大的影响。以数据库空间管理为例，WEB视角下物联网得到应用，一个产业每天产生的数据都可能超过几十GB，这样大的数据量，在筛选、分析前，需要对应的存储空间临时存放，而处理分析也需要一个运算能力足够强大的处理器，这些着眼于未来的内容，对WEB视角下数据库应用系统模式提出了更高要求。 5 关于新式数据库应用系统模式的探究 5.1 建立完备的硬件系统 硬件系统包括两个方面，一个是数据存储系统，一个是数据处理系统，WEB视角下，为满足未来的数据库管理工作，硬件系统的完善是基础。数据存储方面，也可以细化为两个方式，一是建立一台以上计算机的计算机群进行数据存储，二是强化计算机的性能，以一台计算机代替计算机群的功能。如果着眼于未来发展，后一种策略更为可行，在针对腾讯、阿里巴巴两个商业集团以及中国移动、建设银行两个大型企业的调查中，以上几个机构每个工作日产生的数据都要以百GB甚至PB计，可以预见的是，在智慧城市、数字化城市、大型物联网建设日渐进行的情况下，超级数据库必然出现，依靠计算机群进行数据存储固然是可行的，但随着数据的不断增多，对分散计算机中的资料进行二次整合又成为了浩大的工程，因此强化计算机功能更为可行。数据处理系统的强化，需要借助发达的平台和大数据、云计算技术，对一个领域的数据进行收集、临时存储，利用大数据技术进行粗加工，利用云计算技术进行精处理，之后生成高价值资料，完成入库工作。例如一个地区的钢铁贸易数据，通过对五个月的商贸活动进行收集，获取大数据，对其进行粗加工，可以包括数据类型、交易时间，精加工则是具体交易额、日期、月度交易额等，生成的带有规律性和高价值的数据入库，可以作为后续工作的依据[4]。完备的硬件系统是WEB视角下数据库应用系统模式的基本支持。 5.2 广泛的授权机制和集中的管理权限并存 授权机制和管理权限，是未来数据库除了基本数据之外两个主要管理内容，授权机制是指人员经授权可以查看数据资料，管理权限是指人员可以对数据资料进行管理的权限。WEB视角下，物联网等得到普及应用，一些大型数据必然是需要对公众开放的，比如城市交通系统。城市管理部门通过卫星、摄像头等设备将交通系统设置为一个大型网络，市内所有的高速公路、桥梁、普通公路、地铁等均是系统的组成元素，相关部门可以在互联网上开设一个数据库，该数据库是实时更新的，随时向公众展示交通状况。公众出行前，可以通过互联网查询路况，以便调整出现计划，公众拥有进入数据库查看数据的权限，但无法进行后续操作，一切数据的更改调整，只有少数管理人员具备对应权限，当某些公路被封闭、某些公共交通线路调整时，由管理人员公布其具体情况，完善数据库的功能。广泛的授权机制和集中的管理权限并存，可以使数据库应用系统模式更为完善。 5.3 基本架构的探究 未来的数据库，由于数据数量庞大、范围广、内容多样，其架构不能和现有模式一样，否则海量数据的管理和调取都将出现许多问题。鉴于上述数据库的管理原则和基本状况，其架构的设置应采取层次结构，并不断针对内容的差异进行细化，建立总目-一级分目-二级分目-三级分目等一套数据存储体系，查询方面，应设置便捷的检索机制。此外数据的更新工作需要落实到各部门、个人，为避免由于系统崩溃、木马入侵导致数据丢失，还应进行必要的备份[5]。 具体来说，层次结构方面，以某市的旅游业收入情况为例。该地共有一个市、两个地级市、三个县、30个乡、镇，120个自然村，为细化数据库，总目为“旅游收入”，一级分目为“A县旅游收入”、“B县旅游收入”等，三级分目为“1号乡镇旅游收入”、“2号乡镇旅游收入”等，四级分目为“某村旅游收入”，以该方面可以完成对数据的细化管理，尽管数据内容复杂，但由于层次分明，查询也并不混乱。检索栏可以设置在数据库的总目下，以关键词、日期或者标题进行检索，快速的搜索对象目标。比如搜索“10月1号的旅游情况”数据库会提供所有10月1号的旅游信息以供查阅。更新工作方面，以大数据、云计算两个技术为基础支撑，在充分收集所需数据的情况下，对数据进行加工处理，筛选出有价值的内容，之后通过人工校对、机器录入相结合的方式对数据进行补充，做到及时更新。WEB视角下，数据库应用系统模式的基本架构是对其进行应用和管理的基础。 6 总结 通过分析基于WEB下的数据库应用系统的模式，了解了相关基本内容。目前来看，现有的数据库应用系统模式无法充分满足当前工作，未来的应用前景也并不乐观。通过分析C/S体系结构和B/S体系结构的不足，针对性地提出了未来数据库管理的基本要求，并给出新式数据库应用系统模式的架构和建议，以期满足未来需求。后续工作中，应用上述理论也有助于数据库工作的优化、完善。 参考文献： [1] 刘兹恒，董舞艺，汤荷月.图书馆数据库资源许可与合理使用新动向[J].大学图书馆学报，2015，33（02）：20-25+29. [2] 金澈清，钱卫宁，周敏奇，周傲英.数据管理系统评测基准：从传统数据库到新兴大数据[J/OL].计算机学报，2015，38（01）：18-34. [3] 林子雨，邹权，赖永炫，林琛.关系数据库中的关键词查询结果动态优化[J].软件学报，2014，25（03）：528-546. [4] 朱建生，汪健雄，张军锋.基于NoSQL数据库的大数据查询技术的研究与应用[J].中国铁道科学，2014，35（01）：135-141. [5] 莫祖英，马费成.数据库信息资源内容质量用户满意度模型及实证研究[J/OL].中国图书馆学报，2013，39（02）：85-97. |
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