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关键词:水库资料 管理系统
《水库资料管理系统》是我省首套适用于水库资料管理工作的数据库管理系统软件,软件的开发工作全部由我市水利系统内人员利用业余时间完成。该软件紧贴工作实际,采用了当今流行的面向对象的可视化编程技术进行开发,具有良好的模块结构和较为理想的数据处理能力与运行速度,充分发挥计算机数据更新迅速、查询快捷、管理灵活的优势,实现对文字、数据、图纸、照片等资料的输入、维护、查询、统计、计算、转储和打印等功能。系统采用实用的多级用户结构,能很好地满足地市级、县(市、区)级、水管单位级用户的使用需要。
一、软件开发的背景
随着人类社会的进步和科学技术的飞速发展,先进的计算机技术正以空前的速度深入到社会生活的各个领域,将人类推向一个全新的信息时代。现在整个社会都离不开信息,信息一词不仅家喻户晓,而且其含义也不断扩展,并与材料、能源一起被列为社会发展的三大科学支柱。对信息的利用程度,已成为现代社会文明和科学技术发展的重要标志之一。管理信息系统是一个由人和计算机等组成的旨在进行信息的收集、加工、储存、传递、维护和使用的系统。而数据库是信息系统的核心和基础,它把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来,提供存储、维护、检索数据的功能,使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获取所需的信息。
数据库技术作为计算机科学的一个分支,近年来发展得十分迅速,数据库管理系统也从专用的应用程序包发展成为通用的系统软件。由于数据库具有数据结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性、易于编制应用程序等优点,人们在总结信息资源开发、管理和服务的各种手段时,认为最有效的就是数据库技术,各种信息管理系统几乎都是建立在数据库基础之上。数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据。随着数据库技术的日益成熟,数据库管理系统越来越丰富,性能越来越好,功能越来越强,广泛地应用到企业管理、交通运输、情报检索、军事指挥、政府管理和辅助决策等各个方面,深入到人类生产生活的各个领域。
襄樊市水利局负责全市845座大中小型水库的管理工作,由于水库数量众多,管理工作所需的各种数据资料也十分繁杂。长期以来,对水库资料的管理所采用的方式是全市统一组织开展整编工作,先由各县、市、区水利局分别对所属水库测量核实有关数据资料,完成后将资料上报市水利局,市局审核后统一刊印成册下发。各单位使用的水库数据均以此为依据。由于资料整编的工作量大,全市已有十年未统一开展这项工作,随着水库工程的运行和除险加固项目的建设,许多水库的数据资料已发生了较大变化,现有的资料手册中十年前的数据已失去使用价值。但由于目前在工作中还没有引入相应的数据库管理系统,数据更新不便,查询不易,统计计算等工作全部靠人工笔纸作业完成,工作量大,效率极低并且常有遗漏发生。随着水库管理工作水平的不断提高,原有的数据管理方式已越来越不能适应现代化办公的需要,而将数据库技术引入到水库数据资料的管理之中将很好地解决上述矛盾,大大提高办公效率。目前,我市及省内尚无相关的数据库系统,结合工作需要,1999年开始,市水利局组织开展了《水库资料管理系统》的开发工作,编制一套用于水利部门对水库数据资料进行数据库管理的应用软件。
二、软件的基本结构及主要功能
㈠软件结构设计
系统采用了模块化的软件结构设计方式,根据系统运行时所需完成的功能,划分为7大模块:
1、“系统维护”模块:负责整个系统的初始化设定工作,包括代码系统维护、使用单位设定、系统数据重置、密码修改4个子模块;
2、“数据处理”模块:该模块完成对水库基本数据资料的输入、修改、查询、计算、统计等工作。包括“数据输入修改”、“数据浏览查询”和“数据统计”3个子模块;
3、“报表打印”模块:用于打印出各种报表并进行相关的打印设定。包括“打印设置”、“打印空表”、“单个打印”和“集体打印”4个子模块。
4、“本地数据维护”模块:对当前用户的数据文件进行维护。包括“备份上报”和“数据导入”两个子模块;
5、“上下数据交流”模块:用于地级用户和县级用户之间的数据交流。包括“接收汇总”和“生成下级文件”两个子模块;数据,可以指定接收哪个地区的数据以及接收数据所在路径。
6、“水库工程分布图”模块:用于浏览襄樊市大、中型水库工程分布图,用户可以调节图象的显示比例,查看整体或局部的图象。
7、“系统简介”模块:介绍软件名称、版本、开发时间等有关内容。
上述各模块及其子模块的功能实现通过软件的菜单系统调用来完成,用户使用软件时的主界面为一包含此菜单系统的窗口,各模块也以窗口的形式运行,和Windows下的其它应用程序保持一致。
㈡数据库结构的设计
为满足软件安全运行的需要,数据库系统分为两部分:系统数据部分和用户数据部分。系统数据部分存放系统正常运行所需的一些核心库文件。用户数据部分根据用户的使用情况保存不同的水库数据。
1、系统数据库部分:
⑴标准数据库: 11个数据库文件,用以保存标准的库结构,通过它们来统一用户数据库的库结构。
⑵代码系统:包括地区代码表(保存各县、市、区代码及所属各种类型水库的座数,并用来生成相应的水库代码表);水库代码表(保存水库名称、水库代码等基本信息,用来生成用户的水库数据文件中相应的水库记录)。
⑶辅助库文件:为配合程序某些功能的实现,还需设置用于保存系统密码、程序界面信息和使用单位及水库类型的若干个数据库。
2、用户数据库部分:
通过对现有水库数据资料的分析,结合日常管理工作的实际需要,确定了系统管理的数据范围,并按照内容划分为11个水库数据表,即:
⑴水库概况表:存储工程概况文字说明及反映工程面貌的图片存储路径。
⑵水库基本情况表:存储水文特性、水库特性、建设情况、三大建筑物、工程效益、下游、库区、管理情况、工程运用、大坝监测、地质情况、安全状况等数据。
⑶水库水位、库容、面积、泄量关系表:存储各水位下水库的库容、面积及泄水建筑物泄量数据。
⑷水库雨量站表:存储水库各雨量站名及控制面积数据。
⑸水库历年最大一天(三天)雨量表:存储水库历年最大一天或三天的雨量、最大雨量发生的日期等数据。
⑹水库多年各月平均降雨量表:存储水库多年各月降雨量及多年年平均降雨量数据
⑺、水库水文特性表:存储工程所在水文区;1、6、24小时多年降雨平均值;1、6、24小时Cv值;点面关系;洪水汇流历时等数据。
⑻、水库各种频率洪水有关参数:存储各频率下雨量、洪峰、洪量、泄水建筑物下泄量、库水位等数据。
⑼水库抗洪能力表:存储各水位下的相应库容;至起调水位、设计洪水位、校核洪水位的可抗雨量及还可拦蓄水量;正常溢洪道下泄量等数据。
⑽、历年实测洪水情况表:存储实测日期、降雨量、起调水位、入库洪峰、入库洪量、最大下泄量、最高洪水位等数据。
⑾水库工程图:存储水库平面布置图、工程横断面图的存储路径数据。
用户使用的水库数据库文件均由系统根据标准库文件的库结构和水库代码表中的水库记录生成,不同的使用单位使用不同的一套文件保存数据。
转贴于 三、软件开发及推广应用过程
软件的开发工作从1999年7月开始至2000年6月结束,历时12个月,分为以下三个阶段:
㈠1999年7~9月:广泛征求各级水库管理单位对软件开发的建议。多次召开专题会议,研究布置有关工作。设计人员熟悉开发软件的基本操作和编程方法,作好软件开发的前期准备工作,确定处理的数据范围,构造相应的数据库机构,完成软件的功能模块的划分及总体结构设计,对各个模块的实现形成明确可行的设计思路。
㈡1999年10月~2000年3月:系统主界面及菜单的设计,各模块的编制及组装调试。此阶段结束后,软件已能运行,并且各种功能基本得到实现。
㈢2000年4月~6月:反复调试,小范围试用,解决存在的问题,不断完善系统功能,完成全部设计任务和设计文档的编写。
2000年7月,市水利局组织召开《水库资料数据库管理系统》培训班,对各县(市)区水库管理部门和市直水库管理单位的相关人员进行了为期3天的软件操作培训,全面推广应用该软件。2001年4月,根据各地反馈意见对软件进行了升级和功能扩充。
本《水库资料管理系统》的开发历时12个月,主要利用工作之余进行,总工作时间约600小时,共完成了19个数据库表、45个表单、16个报表、9个程序段、1个菜单系统的设计任务,系统大小模块48个(不含重复调用),各种源程序文件147个,10.5M,编写代码7000余行,生成可执行文件1个3.12M,生成安装软盘4张(不含用户数据)。
四、软件应用效果评价
《水库资料管理系统》采用了当今流行的面向对象的可视化编程技术,结构设计较为合理,同时具有较为理想的数据处理能力和运行速度,较好的实现了设计任务。系统可以对水库的数据、文字、图片资料,进行输入修改、浏览查询、统计计算、数据维护交流、报表打印等功能,较好的满足了日常管理工作需要。系统通过密码设定、数据重置、备份、导入等功能,具有较好的数据保护和恢复功能,确保了用户的数据安全。系统还可对使用单位和处理的水库范围进行设定,使其适用于地、县两级不同的管理单位,同时通过生成下级数据和接收数据的操作,方便的进行上下级间数据文件的上报和下发工作;系统具有较为强大的查询统计功能,并可将查询结果输出,使用其他编辑软件(如:Excel)进行处理。系统界面具有Windows应用程序的统一特征,加入了音效和动画,美观生动,同时用户还可根据自己的喜好选择不同的程序背景图片,使其更具个人特色。
1、数据存储合理。采用标准库文件保存统一的数据库结构,单座水库入库管理的数据共269项,数据类型包括文字、数字、图像等,基本覆盖了水库管理工作所涉及的各个方面。同时不同地区的用户使用不同的用户数据库文件保存数据,互不影响。
2、数据处理安全。系统根据用户选择的处理范围生成相应的临时库文件,用户对数据的所有操作都直接作用于临时库文件,不仅范围以外的水库数据不受用户操作的影响,在操作时原数据文件也得到了有效保护。
3、有效的密码控制。为保证系统和数据的安全,在系统进入、数据修改和重置时加入了有口令限制,非法用户不能进入,合法用户则可随时修改口令密码。同时密码的保存采用加密算法,使其具有较高的安全特性。
4、较高的容错性。为尽量避免用户的误操作,系统在设计时加入了一定的辅助功能,帮助用户完成相应操作,如帮助用户输入查询字段名等,同时充分考虑到诸如磁盘空间不足、数据文件丢失等可能影响系统正常运行的情况,加入了必要的检查程序提前对用户进行提醒。
5、较好的系统恢复功能。用户可利用系统提供的相关功能随时对数据进行备份。当用户数据库受到破坏时,可通过重置功能恢复完整的库结构和对应的记录空间,丢失的数据也可从备份文件中恢复。
6、界面设计较为美观生动。系统加入了音效、动画,并可让用户选择自己喜欢的程序背景图片。
7、实用的多级用户结构。该系统可通过使用单位设定方便的服务于地级和县级用户,同时系统具备了较好的数据生成导出和接收汇总功能,方便地实现了上下级之间的数据交流。
8、灵活的模块设置。为方便用户的使用,系统在模块的设置上进行了穿插,比如用户在输入时可以查询,在浏览时可以打印,同时用户也可以在不同的水库或同一水库的不同数据库之间进行灵活跳转,大大方便了用户的操作。
9、强大的报表打印功能,可满足用户的不同需要。
【关键词】 大型泵站 更新改造 控制保护 监控系统
田关泵站位于湖北省潜江市境内的东荆河右岸干堤上,站址距田关闸约200m,主要担负四湖上区3240 km2来水的电排任务,是综合治理四湖上区,解决长湖排水出路的排涝骨干工程。
1 泵站计算机监控系统功能
1.1 泵站监控系统总则
泵站计算机监控系统本着技术先进、安全可靠、经济实用的原则,按计算机监控系统为主的指导思想进行总体设计和系统配置。系统投运后可满足“少人值守”的要求。计算机监控系统采用分层、全开放、全分布式结构的计算机监控系统。
计算机监控系统由泵站主控级、网络级和现地级设备构成。
1.2 泵站监控系统特点
(1)安全性和高可靠性:系统主要硬件设备可编程控制器(PLC)、工业控制机等采用进口原装设备。除微机操作外,保留手动操作把手及一些常规表计,在计算机网络系统瘫痪情况下,机组仍然可以照常开停机,不影响生产。(2)系统的扩展性好:整个系统单元可按要求增减。针对一些数字、脉冲、电量回路,考虑到了冗余性问题,并在现地PLC的槽架上,保留预留通道。监控系统的数据库、监控功能分布在相的网络节点机上,对系统而言各节点功能、资源相对独立又便于为其他节点共享,任意一台计算机数据库的毁坏,均不对系统造成影响,不会形成数据的丢失,为今后的功能扩充提供了较大的方便。(3)通信接口通用:系统支持RS485、RS422、RS232等常用串行接口及CAN、MODBUS等常用总线接口方式。RSVIEW32组态软件对外设采用驱动程序方式,实现了通讯程序与主程序脱离,可以很方便地实现与各种第三方的设备通讯。
1.3 泵站监控系统功能
监控系统的操作系统采用Windows操作系统, 系统具有丰富的人机界面,能提供给运行人员友善的接口,操作方便安全,简单可靠。
(1)数据采集和处理:从各个LCU采集泵站各主辅设备的实时数据,包括模拟量、开关量、电度量、综合量和事件顺序记录(SOE)、越复限事件记录等。按收到的数据进行数据库刷新、报警登录。根据各LCU上送的事件,依据时间顺序记入相应的一览表。(2)泵站运行指导:当控制命令下达后,监控系统能自动显示相应的机组或进线等设备的操作监视画面。实时显示操作过程中每一步骤及执行情况,或提示在工况转换过程受阻的部位及原因。(3)监控系统异常监视:监控系统具有故障自检测及容错处理功能。自检测的报警登入自诊断一览表。监控系统能自动显示节点计算机的工作状态,如主/从机、故障、停机等。(4)控制操作:监控系统支持以下三种调控方式:远方控制方式、泵站中控室集中控制方式、现地控制方式。控制方式优先顺序从下至上,现地控制单元有高的优先权,可在现地控制单元上进行控制方式切换。保证在进行控制权切换时泵站运行无扰动,监控系统在各种方式的切换时无扰动,以保证泵站各设备的安全。(5)统计记录及生产管理:系统在实时采集全站各设备的运行参数和工况的基础上进一步完成统计制表等一系列运行管理的工作,使运行人员不必再进行人工抄表,也可使统计等一系列技术管理工作自动进行。(6)人机接口:采用多窗口方式提供操作人员与监控系统的接口,图形界面简单友好、信息丰富,包括系统窗口,图形显示、控制窗口、时钟、报警、控制任务窗口等。(7)系统通信:泵站计算机监控系统提供方便实用的手段来定义哪些LCU数据将被送至湖北省水利厅调度中心、田关泵站管理处,以及哪些控制输出可以送至LCU。LCU的输入/输出数量。(8)现地单元数据采集与处理功能:LCU通过此功能对泵站的主辅设备的运行状态,运行参数及测量值进行实时采集、工程量化,存入实时数据库,作为系统实时监视、告警、控制、制表,计算和处理的依据。数据采集的对象分为模拟量、开关量、温度量、电度量等。
2 泵站计算机监控系统结构及配置
2.1 系统结构
系统采用全开放分层分布式系统结构,整个监控系统为环型网络结构。从系统分层角度上考虑,系统可分为计算机网络系统和泵站计算机监控系统。泵站计算机监控系统中控室的上位级计算机通过10/100M以太网接入网络交换机,现地控制单元的PLC直接接入以太网交换机,各自动化装置通过通信装置连接,然后接入网络交换机,整个监控系统构成以太网,网络协议为TCP/IP。
2.2 泵站计算机网络系统配置及功能
网络系统通过公网与水利信息网连接,及时将泵站的监测数据及视频信息传送到田关管理处或水利厅,使上一级调度人员及时地、直观地了解泵站的运行情况。
在监控工作站上安装监控软件和视频客户端软件,根据系统的授权,可以实现远程可视操作控制。
(1)操作员/控制工作站功能:在中控室布置控制工作站两套,采用双机冗余,互为热备用,用于负责全站的控制和管理,有成熟的实时多任务、多用户操作系统的支持(UNIX、WINDOW2000/XP、OSF/MOTIF等)并满足应用要求。
(2)工程师工作站功能:一套工程师工作站布置在中控室或值班室,用于系统开发、编辑和修改应用软件、建立数据库、系统初始化和管理、检索历史记录、系统故障诊断。
(3)中控室操作台功能:一套计算机操作桌,布置于泵站副厂房中央控制室中。操作桌为多席操作桌,两套控制工作站、一套工程师/培训工作站、工业电视集中管理服务器和相应的人机接口、A4打印机及泵站调度通信电话等设备均能恰当地布置在操作桌上,构成一个完整的整体,并便于监视操作。
(4)现地机组LCU功能:现地LCU对泵站的主辅设备的运行状态,运行参数及测量值进行实时采集、工程量化,存入实时数据库,作为系统实时监视、告警、控制、制表,计算和处理的依据。数据采集的对象分为模拟量、开关量、温度量、电度量等。
(5)单元控制级LCU功能:全厂共设6套机组LCU柜、1套公用及降压站LCU柜、1套闸门LCU柜及8面辅机屏柜(箱);6台机组每台配置一个LCU(LCU1-6);开关站和公用设备配备一个LCU; 各现地控制单元能对所监控的电站设备和生产过程进行完善的监控,相对独立于泵站主控级,并独立完成其监控任务。
(6)可编程控制器功能:单元控制级LCU是以可编程控制器(PLC)组成的网络型结构并具双机热备功能,网络上任何节点的故障均不影响网络及其他各节点的正常工作。
LCU的PLC保证在电源突然中断或恢复、电压波动时,不出现误动作。电源故障时向主控级发送报警信号。LCU具有电源故障保护、外部电源隔离和电源恢复自启动等功能。
3 视频监控系统
3.1 系统结构及组成
系统结构采用泵站计算机网络平台的星型拓朴结构,采用计算机网络VPN技术分割数据交换平台。在泵站中控室及管理处调度室内可对现场各监视点设备进行远程操作控制。视频监视系统由监控前端、通讯网络和监控中心三部分组成。
3.2 监视点配置
视频监视系统主要用于观察上下游水情、闸门状态、中控室及闸室的状态。根据监视系统要求,在泵站厂房、降压站、控制室、闸室、进出口流道及管理大楼布置有摄像机,共配置28个监控点。
4 大屏幕系统
4.1 系统功能
该系统将目前DLP高清晰度数字显示技术、投影墙无缝拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等的应用综合为一体,形成一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的大屏幕投影显示系统。
4.2 组成及规格
DLP大屏幕投影显示系统由12台50寸显示单元拼接以3×4方式拼接而成,横向3排,纵向4列,DLP大屏幕投影显示系统由12台50寸显示单元拼接以3×4方式拼接而成,横向3排,纵向4列。
4.3 投影单元
采用DLP技术,它以DMD(Digital Micromirror Device)数字微反射器作为光阀成像器件,采用数字光处理技术调制视频信号,驱动DMD光路系统,通过投影透镜获取大屏幕图像。
5 条码巡检系统
本站条码运行巡检软件系统采用大型关系数据库存储(如SQL Server\Oracle\DB2),保证数据访问高效性;定期对数据库进行备份保证数据的安全和系统的正常运行。同时结合泵站各自的实际业务需求,具体情况具体分析,建设高可用性、高性能、低成本且具有特色的日志管理系统;系统具备规范性和开放性。
关键词:院校数据库,数据库安全,分析
随着计算机技术和网络技术的进步,各院校数据库的运行环境也在不断变化。在新的环境和技术服务不断变化中,数据库系统则面对更多的安全威胁,针对数据库系统的新攻击技术也层出不穷。如图书馆作为院校的图书情报资料中心,若数据库数据的丢失或数据库被非法用户侵入,将会对师生的正常科研学习、院校以及国家的资产造成巨大的损失。尽管目前存在一些数据库安全问题的解决方案,但院校数据库的安全性一直面临着强烈冲击。本文首先针对各院校分析了数据库安全面临的主要问题,然后对数据库的安全进行分析,并指出了未来数据库安全的发展趋势。
1.目前院校数据库的安全存在的问题
数据库安全主要表现为数据库系统建立和采取的技术与管理方面的安全保护,以保护数据库系统软件和其中的数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏。目前院校数据库安全存在的问题有以下几点:(1)管理方面。主要表现为人员的职责、流程有待完善,内部员工的日常操作有待规范,第三方维护人员的操作监控失效等等,致使安全事件发生时,无法追溯并定位真实的操作者。(2)技术方面。现有的数据库内部操作不明,无法通过外部的安全工具(比如:防火墙、IDS、IPS等)来阻止内部用户的恶意操作、滥用资源和泄露企业机密信息等行为。(3)审计方面。现有的依赖于数据库日志文件的审计方法,存在诸多的弊端,比如:数据库审计功能的开启会影响数据库本身的性能、数据库日志文件本身存在被篡改的风险,难于体现审计信息的真实性。
2.院校数据库安全技术分析
2.1建立行之有效的规章制度,提高安全意识。目前用户安全意识单薄,对信息安全重视程度不够,加上安全管理措施不到位,经常导致安全事件的发生,这些都是目前安全管理工作存在的主要问题。从已发生的安全事件中,占前两位的分别是“操作系统安全漏洞”和“登录密码过于简单或未设置”,就能看出用户缺乏相关的安全意识和基本的安全防范常识。因此,首先需要行之有效的规章制度,并将制度严格执行下去,提高用户的安全责任感;然后加大信息安全的技术培训工作,提高用户信息安全意识的同时,加强用户的安全技能。
2.2存取管理技术的合理利用。存取管理技术主要包括用户认证技术和访问控制技术两大方面。用户认证技术主要包括用户身份验证和用户身份识别技术。访问控制技术包括数据库的浏览控制和修改控制,在高校网络中,信息资源的共享也变得越来越多,因此访问控制就显得非常重要。
(1)用户认证技术。
用户认证技术是系统提供的最外层安全保护措施。通过用户身份验证,可以阻止未授权用户对资源的访问,而通过身份验证的用户,需要结合访问控制技术给予分配不同的权限,阻止合法用户的越权操作,保障数据库信息资源的完整性。用户身份验证是由系统提供一定的方式让用户识别自己的身份。每次用户进入系统时,系统必须对用户的合法身份的合法性进行鉴别认证,因此,用户必须向系统提供用户标识和鉴别信息。目前,身份验证采用最多、最方便的是设置口令法,一般口令设置要6位以上,最好包含数字、字母和特殊字符组成。
由此可见,身份验证技术在安全系统中的地位及其重要,是最基本的安全服务。
(2)访问控制技术。
访问控制是实现既定安全策略的系统安全技术,其目标是防止对任何资源进行非授权的访问。目前最常的方法是基于角色的访问控制(RBAC),它是将访问权限和角色相联系,通过给用户分配合适的角色,让用户和访问权限相关联。角色根据企业内为完成各种不同的任务需要设置。用户可以在角色之内进行转换。系统可以添加、删除角色,同时可以对角色的权限进行添加、删除。因此,通过应用基于角色的访问控制(RBAC),可以将安全性放在一个接近组织结构的自然层面上进行管理。
2.3备份与恢复
数据备份与恢复是实现数据库安全运行的最重要的技术,也是数据库安全的最后一道保障。数据库系统一旦发生故障,重要数据总会遭到破坏。因此,为了保证重要数据不丢失或损坏,数据库管理员应及早做好数据库备份。另外,为了防止磁盘出现故障,在新购设备时就要根据不同的应用对磁盘使用RAID技术,目前常用的RAID级别主要有0,1,5,10等。
2.4建立安全的审计机制
对数据库系统中审计工作主要是审查系统资源的安全策略、安全保护措施及故障恢复计划等对系统的各种操作,如访问、查询、修改等,尤其是一些敏感操作进行记录、分析对发生攻击型操作及可能危害系统安全的事件进行检测和审计。审计主要有语句审计、特权审计、模式对象审计和资源审计。
3.数据库安全技术的发展趋势
数据库安全技术随着计算机技术的发展,主要是计算机网络安全技术的发展,发展趋势主要表现有:
3.1 口令认证系统的改变
目前大多数数据库的口令认证方式采取固定口令的方式,即静态口令方式。静态口令的脆弱性表现在它的可预测性、易于遭受猜测和穷举等攻击,同时其安全性也依赖于口令选择和管理的准则。动态口令技术是一种让用户的密码按照时间或使用次数不断动态变化,每次密码只使用一次的技术,它采用一种称之为动态令牌的专用硬件,内置电源、密码生成芯片等,密码生成芯片采用专门的密码算法。这样用户每次使用的密码不同,即使黑客截获一次密码,也无法利用这个密码来仿冒合法用户的身份。另外,携带数字证书的智能密钥(USB KEY)也越来越多的使用与数据库安全技术上。
3.2 加密技术的更新
数据加密是已知的一种保护静态数据不被侵犯的做好办法。将密码技术与数据库系统有机地结合起来,将敏感数据以密文的形式放在数据库中,无疑可以大大增强数据的安全性。目前加密算法分为对称加密算法和非对称加密算法。对称加密算法以其速度快著称,但加密和解密的密钥相同,安全性较低;而非对称加密算法的加密密钥解密密钥不同,其安全性较高,但速度较慢。因此,在加密重要信息时,可以采取使用对称加密算法来加密信息;使用非对称加密算法 来加密对称加密算法的密钥,这样不但速度快,而且安全性高。
3.3 防火墙技术的发展
应用专用集成电路(ASIC)、FPGA和网络处理器(NP)是实现高速防火墙的主要方法,其中以采用网络处理器最优,因为网络处理器采用微码编程,可以根据需要随时升级,甚至可以支持 IPV6。高速防火墙不但能提高速度,而且其功能多样化和安全也是防火墙未来发展的一个趋势。防火墙还不仅与入侵检测技术、攻击防御技术以及VPN技术融合,而且与多个安全产品实现集成化管理和联系,达到立体防御的效果。
4.总结
综上所述,院校数据库的安全是多层次的、大范围的问题,而且随着计算机网络技术的发展和数据库应用技术范围的增加,数据库的安全面临越来越多的威胁,因此,在进行数据库系统设计时不能孤立考虑,只有结合实际情况和目前的基础设施,以及未来的发展空间,这个问题才能得到有效的缓解。所以,数据库的安全是用户面临的一个永恒的问题,只有通过不断的提高和完善数据库安全意识和技术手段,逐步提高数据库系统的安全性。
参考文献:
[1]刘启原,刘怡编著.数据库与信息系统的安全[M].北京:科学出版社,2000.
关键词:分层技术;计算机软件;应用
中图分类号:TP311.11 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)05-0049-03
在日常生活中,计算机已经逐渐成为了必不可少的办公工具。但对计算机软件技术人员来讲,在计算机软件得到广泛应用的同时,软件开发的环境和功能的实现也越来越复杂,需要从单一功能向多功能复合的方向发展。而在这种需求下,分层技术得到了广泛的应用。在实现计算机软件的多功能开发的目标的同时,分层技术的应用使软件的灵活性和安全性都得了提高。因此,有必要对分层技术在计算机软件中的应用问题展开研究,以便更好的应用该技术完成软件的开发。
1 分层技术与软件分层
早在20世纪80年代,单层结构就在小型数据库的结构化编程的计算机发展领域中出现。而随着计算机服务器关系模式的快速发展,双层结构逐渐成为了计算机形式的关系结构,可以满足用户日渐增多的需求。但就目前来看,计算机网络数据关系得到了迅速发展,从而导致了双层结构也无法满足用户的需求。而所谓的分层技术,其实就是指在不同层次上制定不同解决方案的技术。在整个计算机软件结构中,这些层次具有平等的地位,而计算机软件的整体则是由不同功能的模块所构成。在使用计算机软件的过程中,人们会在提出安全性、灵活性和可靠性的要求的基础上,要求软件能够尽可以能多的提供各类功能。而分层技术可以为实现软件的各类功能提供支持,所以在计算机软件中得到了广泛的使用。在软件开发的软件架构方面,分层技术的使用效果极好。通过为实现多层次的软件架构提供支持,分层技术满足了软件的功能开发需求[1]。从整个计算机系统的开发上来看,计算机软件没有严格的层次关系。而所谓的计算机系统的层次化,其实就是多层次构件的聚集现象。通过使用分层技术,则能够实现系统设计的逐级抽象,继而使系统的各部分功能得到分解,并转化成软件设计的一部分。
分层技术之所以能够在计算机软件开发中得到应用,主要是其在软件开上具有一定的优势。从软件开发目的上来看,软件产品的设计和开发是为了满足消费者的使用需求。但对于软件开发者来讲,除了确保软件开发的质量,还要确保软件的开发具有一定的效率,以便尽量减少软件开发的时间。所以,软件开发者需要利用检测构件完成计算机软件的检测,以便确保短时间内开发出的软件具有较高的性能。而利用分层构件建立底层构件和物理硬件的关系,则可以使计算机软件系统的性能得到不断提高。因为,计算机并没有严格意义上的软件结构系统,而多个层次会使软件上下层次产生一种依赖关系,继而使系统分析聚集在层次的构件上。因此,利用分层技术可以将软件系统复杂部分的开发转变成软件设计问题,继而使系统具有较好的稳定性和扩展性。在开发复杂软件时,分层技术可以按步骤或功能完成软件的分层处理。具体来讲,就是按照步骤或功能进行软件的升级、改造或改进时,只进行相面层面的修改,而不影响其他层面的运行。具体来讲,就是软件设计的一个层次的变化只会影响到上下层次的变化,但并不会影响整体的变化,所以可以不修改软件的整体。其次,分层技术的应用可以为计算机软件开发和应用提供一定的安全保证,并使软件的开发效率得到提高[2]。比如在开发新软件时,可以直接在功能相似的层面进行二次开发,从而避免进行软件的重复开发,继而使软件开发的时间得到有效节省。此外,通过分层次分模块的进行软件的定义,可以利用标准接口实现模块的有效对接。而软件能够得到自动的开发和使用,则可以使软件具有一定的可复用性。
2 分层技术在计算机软件中的应用研究
2.1 双层结构技术在软件开发管理中的应用
从根本上来讲,计算机软件的分层技术是由双层结构技术发展而来。所以,双层结构技术是分层技术实现的基础,三层、四层和五层等高等分层技术都是由双层结构技术发展而来。而所谓的双层,在计算机软件中指的就是服务器与客户端(如下图1)。在使用该结构时,用户的可操控界面是由客户端提供。在接收用户的操作指令后,客户端将利用网络将指令发送至服务器。然后,将由服务器中的操作系统等相关软件完成指令的处理,并最终将结果通过客户端反馈给用户。从工作原理上来看,双层结构的正常运行主要取决于服务器端是否安全、可靠,并且需要有使用人数的限制[3]。在这两个条件无法满足的情况下,服务器需要的计算时间会越来越长,继而出现安全问题或是给出错误的计算结果,而无论是哪种问题都会影响到用户的数据安全。
双层结构技术的应用,在某种程度上满足了软件的发展需要。但就目前来看,计算机技术的发展速度较快,双层结构技术的应用已经无法满足计算机软件的开发需求。以医院信息系统的开发为例,过去的医院信息系统的开发都是采用双层的C/S方式。相较于单层主机/终端方式,该种结构使医院信息系统结构的开发成本得到了降低。而分布式计算结构的利用,则使整个系统的资源得到了充分的利用。在系统中,Clinet段的操作系统为GUI,为用户在Windows上的操作提供了便利。而RAD技术的应用,则为开发人员开发应用提供了方便。但是,在系统的安装和升级方面,C/S系统的维护需要花费大量的精力。针对如病案编目这样的应用较少的系统,系统的更新尚且较为容易。但是一旦需要对类似于门诊收费系统进行更新,将涉及多且分散的护士工作站应用点,所以就需要完成大量的系统更新工作。同时,由于系统较为封闭,所以系统之间的交流难以实现。就目前来看,利用双层技术开发的一些医院信息系统已然难以使用,继而导致了投资的浪费。而现有的医院信息系统界面也并不统一,所以医院需要承担大量的培训工作。此外,一旦需要进行管理模式的改革,就需要对医院信息系统中的关键参数和公共模块进行修改,继而需要完成整个系统的重新编译。
2.2 三层结构技术在软件开发管理中的应用
与双层结构相比较,三层结构就是在服务器端使用了专业的应用服务器(如下图2)。而三层结构技术利用该服务器进行计算机用户数据的存储,从而通过设置服务器使计算机软件的计算水平得到有效提高。所以,三层结构技术的应用,使人与计算机之间的人机交互得以实现,继而使人们对计算机软件的感知得到提高。例如,日立的ERP系统的软件体系就为三层结构。由于该体系的数据服务器可以为用户提供访问的数据,并且能够完成数据的存储和优化,所以可以满足“瘦”客户端的要求。从结构组成上来看,三层结构除了拥有服务器层面和客户端层面,还有数据层面,而这样的结构就是将双层结构的服务器层面划分成了处理层面和数据层面。其中,处理层面需要完成用户需求的分析,而数据层面则需要根据处理层面的分析结果完成数据的处理,然后将处理结果反馈给用户[4]。但是,由于设有专门的处理层面,用于处理用户需求的网络传输负担得以减轻,而计算机的处理效率也得到了有效提高。
从优点角度来看,应用三层技术构建三层C/S结构,显然使软件的维护变得更加容易。首先,在三层C/S结构中,Clinet段无需进行程序的配置,所以需要处理的界面代码量得以减少。而利用Intranet技术,则可以使Clinet端保持零配置,继而使软件的开发效率得到提高。在业务逻辑的变化方面,可以用中间层的更新替代系统的更新,所以可以使系统的维护费用得到降低。其次,三层C/S结构是由Server端和Client端的模块组成的,而这些模块都是利用标准界面连接在仪器的。所以,系统的每个模块都可以被其他应用共享,所以系统有可再用的对象。再者,在开发效率上,软件开发工具选择较为自由,所以为缩短软件开周期提供了途径。同时,由于程序员不必在业务逻辑分析上分心,所以软件的开发质量可以得到保证。此外,一般的情况下,数据库需要面临庞大的客户数量。而三层C/S结构的应用可以将用户请求连接至中间层,继而使直接连接数据库的用户数量得以减少,并确保系统的安全[5]。因此,三层结构技术的应用在一定程度上促进了计算机软件的发展。然而,三层结构技术也有一定的局限性,所以没能得到更加广泛的应用。
2.3 四层结构技术在软件开发管理中的应用
在应用程序的计算环境越发复杂的情况下,需要处理的数据和逻辑也越来越多。在现实生活中,用户需要利用计算机更快、更准的完成数据的处理和计算,并且完成规模更为复杂的逻辑的处理。因此,由于三层结构具有无法实现彼此之间的相互独立的问题,所以四层结构技术应运而生。在层面上,各个层面结构得到了重新的划分,主要分为WEB层、存储层、数据处理层和业务处理层。其中,WEB层主要负责根据用户需要完成合适的处理路径的选择,而用户需要的结构越少,选择也就会相对简单。存储层则会进行用户数据的存储,并且将数据处理信息发送至处理层表达需求。在需要进行大规模数据的处理时,数据处理层则会根据数据加工关系完成各方面运作效率的处理和改进,继而完成大量数据和信息的分析和处理。具体来讲,就是数据处理层可以将访问代码隐藏起来,并完成对关系数据库和对象之间的计算机映射,继而使关系与对象之间的阻抗不匹配问题得到解决。此外,业务逻辑层负责将数据处理层的结果传送至WEB层,继而实现计算机数据的交换[6]。而四层结构的逻辑关系的确立,使计算机软件开发中的环境问题得到解决,继而使计算机软件开发效率和复用性得到提高。
就目前来看,四层结构技术有两种形式的界面层,其中一种结构相对简单,主要包含JSP页面。在该形式下,可以直接完成用户需要的数据的查询,并进行数据的反馈。但该模式下的系统升级和维护比较困难,所以在大型系统的开发方面很少使用。而另一种界面模式则以MVC结构为基础,可以用于开发复杂的软件系统[7]。所以,相较于三层结构技术,四层结构技术虽然发展的仍然不够成熟,但是在复杂系统的开发上具有一定的优势。因此,四层结构技术已然成为了计算机软件开发的主流技术。目前,为了使一些计算机的高度运行需求得到满足,一些可以在特殊环境和特殊领域的计算机多层软件得到了开发。而这些软件的开发都是应用四层分层技术,可以完成数据的快速处理。例如,在构建新一代医院信息系统时,为了使C/S系统的弊端得到克服,就可以应用四层分层技术。具体在软件的开发的过程中,主要需要完成Client层和Server层等层别的部件的编写。而四层分层技术的应用可以为JAVA、C语言等多种开发语言提供支持,所以能够为程序员选择开发语言提供便利。而Server层部件需要完成的业务逻辑功能是进行数据库数据的查询和修改,比如病人出入管理信息和平均住院日的计算等等。在系统安全方面,虽然医院信息系统的用户数量较多,但是所属用户组十分有限,因此可以通过对用户组授权完成所有用户的授权[8]。
2.4 五层结构技术在软件开发管理中的应用
在四层技术结构的基础上,五层技术结构得以提出。具体来讲,就是将数据层划分成资源层和集成层,以便使系统的运行效率得到提高。同时,五层结构技术的应用可以满足数据运行的环境需求,可以在计算机数据运行的环境或特殊领域中应用。在应用的过程中,需要完成架构分工的细化。就目前来看,J2EE环境中比较普遍的应用了五层结构技术,继而使三层结构得到了有效延伸。目前来看,J2EE环境中五层结构由资源层、集成层、存储层、WEB层和客户层组成。其中,资源层与文件系统相对应,集成层则具有数据持久性特点,可以完成数据的持久性访问[9]。在应用的过程中,则能够完成事物的处理和数据库的系统映射。而WEB层可以在服务器端上运行,客户层则需要实施客户机运行。利用这样的模型结构,并按照具有一定规律的应用逻辑,就可以形成多个组件,继而完成不同机器软件的开发和配置。但就目前来看,五层结构技术并没有得到普遍的应用,只在一些特殊领域中有较大的应用价值。
2.5 中间件技术在软件开发管理中的应用
在分层技术取得不断发展的情况下,中间件技术得以出现。而该技术的应用可以在计算机运行环境下,并帮助计算机实现与各系统之间的资源优势互补(如下图3)。所以,科学的使用中间件技术可以使异构和分布集成汇总存在的多种复杂问题逐渐减少,继而使计算机软件的开发难度得到降低。从优势上来讲,中间件技术的应用可以使应用软件、操作系统和数据库之间的关系得到优化,并使计算机软件开发的时间得到减少。此外,中间件技术的应用,还可以使软件运行的稳定性得到提高,继而给软件的使用提供一定的安全保障。而根据中间件技术在系统中的不同作用,目前可以将中间件分成是几类,即面向对象中间件、面向消息中间件和远程调用中间件[10]。就目前来看,有关中间件技术的研究已经取得了一定的成果,从而使其逐渐成为了一种独立软件。而计算机软件的开发之所以具有较大的难度,主要是因为各种复杂技术的屏蔽程序的存在。但中间件技术的开发时间较短,所以几乎可以在所有的软件开发工作中使用。因此,中间件技术的应用,使系统整体得到优化,并且确保了数据之间的安全联系。在系统运行上,中间件技术的应用使软件开发风险得以降低,继而使计算机的资源互补性得到了保证。
3 结束语
分层技术的出现顺应了时代的发展需要,有利于促进计算机技术的不断发展。利用分层技术,计算机软件的开发质量和效率都得了提高,并且满足了客户对软件开发的各种需求。就目前来看,由于多层结构具有较强的安全性和可扩展性,所以相较于双层结构技术和三层结构技术,四层结构技术和五层结构技术在软件分层管理开发中的应用更具有优势。而中间技术在多层次的技术结构中发挥的作用也十分显著,因此该技术的应用对软件开发技术的提高具有一定的意义。
参考文献:
[1] 杨柯. 分层技术在计算机软件开发中的应用效果分析[J]. 软件, 2013(10): 47-48.
[2] 李大勇. 关于分层技术在计算机软件中的应用研究与分析[J]. 计算机光盘软件与应用, 2014(20): 78-79.
[3] 叶娜, 朱秀娟. 试论计算机软件开发中的分层技术运用[J]. 无线互联科技, 2013(6): 61.
[4] 徐爱兰. 计算机软件开发中的分层技术探讨[J]. 计算机光盘软件与应用, 2012(24): 162-163.
[5] 邹涛. 分层技术在计算机软件开发中的应用探讨[J]. 电子技术与软件工程, 2014(13): 90.
[6] 常铁舰. 分层技术在软件开发中的应用分析[J]. 硅谷, 2015(2): 83+71.
[7] 王彬华. 浅谈运用分层技术丰富计算机软件开发[J]. 计算机光盘软件与应用, 2014(21): 66-67.
[8] 李成铖. 基于RFID技术的第三方物流实时跟踪系统的设计[D]. 济南: 山东大学, 2012.
一、铝加工生产企业会计信息化概述
(一)铝合金生产企业会计信息化的含义
随着铝加工在整个铝行业产业链中地位越来越高,企业的信息管理化也必须跟上脚步。开创中国铝加工行业多个第一称号并赢得众多荣誉的HB铝业,在企业实施会计信息化管理后的第一年,企业净利润比上年同期大幅度提高;广东驰名商标“XF”铝型材管理者克服重重困难,最终成功应用实施了会计信息化管理,使信息孤岛问题得到解决,保证了数据传递的及时、准确、完整,为企业决策者做好了坚实的后盾。
(二)铝合金生产企业会计信息化的意义
铝合金加工生产企业会计信息化的实施,具有重要意义:一是将会计信息化与传统手工记账结合后,从最初原材料、辅助材料及各类化工添加剂下的采购订单开始,各部门操作人员根据统一的内部会计信息编码,按照单据信息输入电脑,计算机系统内部会将会计相关数据集成于数据库,从而减少了传统会计的工作量。如在铝棒材铸造完成后,只需将铝棒用行车运行至电子秤上得到数量,电子秤自动将数据传递到计算机系统,根据炉铝锭及投入的辅助材料及化工添加剂,可及时计算出该炉料投入与产出的关系式,得出该批铝棒材成本。二是应用会计信息化模式管理数据,有利于企业内部制度的控制管理,使企业能合理控制库存,加速资金的周转,有效地提高企业的管理水平。三是随着有色金属期货市场上的铝价成本波动,通过会计信息化处理,及时采取相关数据,能让企业更好地调整产品售价,应对瞬息万变的市场。
(三)铝合金生产企业会计信息化风险
铝合金加工生产企业因其产品的工艺形态而有不同的属性。在会计信息化处理中,难免会因为不确定的因素导致各类风险:首先,铝加工生产企业对数据的处理,一般由车间主任或操作工人经手,而这些人员如没有经过会计基础培训,没有意识到数据在传递过程中的安全性、准确性,致使数据泄露、错误或遗漏。其次,网络安全是会计信息化实施过程中最重要的事项,不能仅将设置网络防火墙或定期更换密钥作为隔离安全信息的栅栏,更要从思想上重视安全的网络环境才能使会计信息化顺利实行。最后,会计信息化的手段是财务软件,衡量软件的价值在于是否能使企业资金利用率提高,企业的运行成本是否减少。由于没有一定的约束准绳,设计的软件中难免会有冲突,存在信息漏洞。
二、铝加工生产企业会计信息化实践
(一)健全会计管理制度
首先,企业会计部门和网络信息部门,应对参与信息化操作的员工进行会计信息化技能培训,使其掌握必备的计算机数据处理能力,尤其是思想观念的转变。在会计信息化初始调研时,需要对各部门主管进行会计信息化培训,使其认识到会计信息化能给企业带来收益;对所参与信息化的操作人员统一进行系统培训,使其理解会计信息化的含义,能给企业带来的益处,能减轻其工作量,需要配合的方面等。其次,铝合金生产加工企业的产品型号及种类繁多,同一牌号的工艺要求也有所出入,故物料随定义不同而不同,因此,规范铝合金产品的物料编码是基础也是重要的步骤。定义会计信息编码必须从全局出发,避免造成同一产品编码在所处的对象中编码不一,互不兼容又难以后续修改。最后,职业道德风险防控。铝合金生产加工企业的每一项数据,传递环节蕴含了很多技术信息,企业员工必须具备基本的职业道德品质,避免为利益而盲目将企业信息透露给第三方。企业可通过系统在线宣传职业道德操守规则,建立奖惩制度,提高员工的职业素养。
会计信息化的成功实施需要企业人员之间的密切合作。在会计信息化准备建设期,要充分发挥并调动生产一线人员的经验判断能力和严谨性;在建立会计信息模型时,更要调动业务人员的创造性、丰富的管理经验和系统分析员的敏锐性。
(二)建立数据库安全中心
数据信息安全关系到企业各个方面,尤其对于多用户状态下对数据的增减、删除、更新、查询及授权、批准等,一系列的会计内部控制手段需要加强。为了避免潜在的风险,企业应合理定义数据子模式,限制不同的操作人员使用不同的系统界面,保证数据的安全;企业的系统维护人员需要定期对系统数据备份存盘及数据恢复、制定授权、批准等安全管理的内部控制方法;并建立防火墙模式以便隔绝外界对内部系统的非法入侵。系统维护人员的这些工作能保证数据流能及时准确地正常运行,避免数据冗余,有效防止信息漏洞的发生。
(三)选择合适的软件及服务商
企业结合具体情况和需要,选择价格适合、性能实用、功能灵活、服务完善的软件服务商。
首先,软件编程人员和系统实施顾问应在铝加工企业的采购部、生产部、仓库、销售、会计部等会计信息流出入部门进行调研,对铝加工产品特点、行业特色及工厂流程作初步了解;其次,软件编程人员需要根据在企业积累的经验、行业特色及企业对会计信息化的期望,在通用版本的软件程序指令上进行变动修改,二次开发的会计信息化软件更能贴合铝加工企业的实际需要。在系统测试阶段,选用企业近期的实际数据进行测试,重点测试回炉料取数准确与否、产品成本计算是否差错及该软件整个运行过程是否顺畅、功能是否完善、操作是否灵活便捷及数据准确性等。待测试通过后,由会计部门带头对全厂进行大盘点,在规定时间?韧瓿刹⑻峤皇?据,在软件实施顾问的指导下将盘点数据,作为系统期初数值录入计算机系统;待期初数据处理完毕并运行无误后,企业人员即可对各项单据在软件系统操作,对疑问的地方及时联系软件实施顾问;月末,软件实施顾问协同各部门对数据做期末处理,将计算机系统中的数据与传统的手工处理的数据进行对比,确认是否有成本分摊差异出入、系统提供出的各类报表是否正确及数据是否完整等,如若发现问题,应及时与相关人员沟通并解决。
传统手工记账同会计信息化软件必须并行持续至少一年,以便数据不定期的比对,核查是否有差错。只有能平稳从运行期过渡到维护期,企业的会计信息化才算正式成功。
(四)培养并组建复合型会计人才
由于铝合金市场上铝加工一般产品已出现产能过剩,而高科技含量的深加工产品市场由于质量技术要求高,取得国外质量认证费用高昂,企业一般会计人员已很难胜任这项工作。因此,企业需要熟悉国际会计法律和审计,能利用先进计算机软件进行财务分析的复合型人才。企业可以通过铝行业协会或专门的高端铝合金人才信息网等中介机构寻求人才;同时从企业内部一般会计人员入手,对新事物认知学习能力强的会计人员应引导其探索学习,提高员工文化素养,加强企业团队建设。采取会计岗位轮换制,会计人员通过在车间进行阶段岗位轮换,不仅对各项工作有所了解,更能认识工作间协调的重要性并对企业文化能深入地了解。