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1、系统架构设计师 -1（ 总分： 100.00 ，做题时间： 90 分钟 ）一、试题一（总题数： 1，分数： 20.00）1. 论基于Web的数据库应用系统的开发技术浏览器和HTTP协议在全球因特网的成功应用，促进了企业中的B/S结构的迅速推广。基于Web的数据库应 用系统通常采用三层（或更多层）C/S结构，允许用于各类不同的平台和选择相应的数据库应用环境。请围绕“基于 Web的数据库应用系统的开发技术”论题，依次从以下3个方面进行论述： 概要叙述你参与分析和开发的软件项目，以及你所担任的主要工作。 具体讨论你在基于 Web的数据库应用系统开发中所采用的主要技术，包括开发过程中遇到的问题和所采
2、取的措施。 分析你所采用的开发技术的具体效果。现在你认为应当做哪些方面的改进，以及如何加以改进？（分数： 20.00 ） 正确答案： （）解析： 写作要点 完成本题的写作，需要对 Web开发的相关架构有充分的了解。除了解技术知识，在写作方面还要注意以下 几个方面的要点： 在文章中首先用400600字的篇幅简要叙述自己参与分析和开发的系统概要和所担任的工作。 具体讨论在基于 Web的数据库应用系统开发中所采用的主要技术，包括开发过程中遇到的问题和所采取 的措施。特别要注意描述三层结构的逻辑和物理部署，讨论数据是如何在三层之间传送的。 最后要根据项目实际情况， 分析所采用的开发技术的具体效果， 你
3、现在认为还有哪些可以改进的地方 （例 如，应用服务器性能的改进等 ），如何加以改进。二、试题二 （ 总题数： 1，分数： 20.00）2. 论数据库的安全性设计 通常，信息系统的安全性指的是采取必要的安全保护方面的技术和管理措施，保护硬件、软件和数据不因 偶然的或恶意的原因而受到破坏、 更改和泄露。 其中数据库的安全性设计有着十分重要的作用 （包括物理安 全与逻辑安全 ）。根据你实际参与开发和设计的经验，论述下列 3个问题： 简述你开发与设计的软件概要和你所担任的工作。 具体叙述你在数据库应用系统开发中是如何使用安全性设计技术的，包括采用过哪些主要技术，遇到过 哪些实际问题，采取过哪些相应的措
4、施。 简述你所采用的数据库安全性设计技术的效果，以及你有哪些主要的使用体会和进一步的设想。（分数： 20.00 ） 正确答案： （）解析： 写作要点 数据库的安全性是指保护数据不被破坏和不被非法窃取，包括物理安全性和逻辑安全性。1 物理安全性要保证数据库的物理安全性，除了健全机房管理制度，提高防火、防盗、防雷击等基础设施以外，最重要 的就是要有一个好的数据库备份策略。数据库备份是指对重要的数据制作一份拷贝，并将其存储在安全的地方。备份系统为一个目的而存在：尽 可能快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据。根据系统安全需求可选择的备份机制有：场地内高速度、 大容量自动的数据存储、备份与恢复；场地外的
5、数据存储、备份与恢复；对系统设备的备份。备份不仅在 网络系统硬件故障或人为失误时起到保护作用，还在入侵者非授权访问、攻击网络和破坏数据完整性时起 到保护作用，同时也是系统灾难恢复的前提之一。一般的数据备份操作有 3 种：一是全盘备份，即将所有文件写入备份介质；二是增量备份，只备份那些上 次备份之后更改过的文件，这是最有效的备份方法；三是差分备份，备份上次全盘备份之后更改过的所有 文件，其优点是只需两组磁带就可以恢复最后一次全盘备份的磁带和最后一次差分备份的磁带。 在确定备份的指导思想和备份方案之后，需要选择安全的存储媒介和技术进行数据备份。一般来说，备份 的硬件设备包括磁盘、磁带和光盘塔。而利
6、用磁盘备份的方法常用的是磁盘镜像、磁盘双工和磁盘阵列， 其中磁盘镜像是指系统中使用两块一样大小的磁盘，在写入数据时，先将数据写入源盘，然后再写入镜像 盘，这样镜像盘中的数据与源盘的数据一模一样，从而起到了备份的作用。而磁盘双工是两个互为备份的 盘同时写入。磁盘阵列是指将多个类型、容量、接口甚至品牌一致的专用磁盘或普通磁盘连成一个阵列， 使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据。其主要功能是可以提高网络数据的可用性及存储 容量，并能够免除单块硬盘故障所带来的灾难性后果。因此，磁盘阵列是一种高效、快速、易用的网络存 储备份设备。备份的技术有“冷备份”和“热备份”两种。热备份是指“在线”的备
7、份，即下载备份的数据还在整个计 算机系统和网络中，只不过传到另一个非工作的分区或另一个非实时处理的业务系统中存放，如前面提到 的磁盘镜像、磁盘双工和磁盘阵列都属于热备份。“冷备份”则是指“不在线”的备份，下载的备份存放到安全的存储媒介中，而这种存储媒介与正在运行 的整个计算机系统和网络没有直接联系，在系统恢复时重新安装，有一部分原始的数据长期保存并作为查 询使用。磁带就是一种冷备份的设备。热备份的优点是调用快，使用方便，在系统恢复中需要反复调试时 更显优势，但投资比较昂贵。冷备份则弥补了热备份的一些不足，二者优势互补，相辅相成，冷备份在回 避风险中还具有便于保管的特殊优点。在进行备份的过程中常
8、使用备份软件，它一般应具有以下功能：保证备份数据的完整性，并具有对备份介 质的管理能力；支持多种备份方式，可以定时自动备份，还可以设置备份自动启动和停止日期；支持多种 校验手段（如字节校验、CRC循环冗余校验、快速磁带扫描 ），以保证备份的正确性；提供联机数据备份功 能；支持 RAID 容错技术和图像备份功能。与备份同样重要的是在备份完成之后对它们进行存储。 备份的目的是为了在发生事故时能够及时进行恢复， 而事故的类型可能从用户误删数据到站点的灾难性毁坏。前者需要备份处于附近位置以便于快速恢复，而 后者却要求将备份存储在其他地方。实践证明，最好的方法是将备份存储在其他地方，最大程度地保护数 据
9、。当需要还原时，再将备份及时取回。日常备份制度描述了每天的备份以什么方式、使用什么备份介质进行，是系统备份方案的具体实施细则。 在制定完毕后，应严格按照制度进行日常备份，否则将无法达到备份方案的目标。数据备份有多种方式： 全备份、增量备份、差分备份、按需备份等。全备份：备份系统中所有的数据。增量备份：只备份上次备份以后有变化的数据。 差分备份：只备份上次完全备份以后有变化的数据。 按需备份：根据临时需要有选择地进行数据备份。全备份所需时间最长，但恢复时间最短，操作最方便，当系统中数据量不大时，采用全备份最可靠。但是 随着数据量不断增大，我们将无法每天做全备份，而只能在周末进行全备份，其他时间我
10、们采用所用时间 更少的增量备份，或采用介于两者之间的差分备份。各种备份的数据量不同：全备份差分备份增量备 份。在备份时要根据它们的特点灵活使用。（1）数据存储基本策略的设定 数据库全备份：选择在周五 （ 或周六 ） 自动进行。 数据库增量备份：每晚做批处理前和批处理后，由 UNIX 或其他主机系统执行，批处理人员触发或由系 统自动执行。 文件全备份：将主机系统和其他服务器的数据做全备份，选择在周日自动进行。 文件增量备份：在周一到周四 （ 或周五 ） 之间备份文件的增量。 系统全量：在每月初的周日备份系统及数据库的全量。 系统增量：在其余的时间仅备份系统和数据库配置的增量。 跟踪备份：实时备份
11、系统增量 （ 事务日志备份 ） 。结合以上备份策略，从便于管理和恢复的角度考虑，制订数据分组和存储介质池对应策略，将数据分门别类放在不同编号的磁带组上，并建立不同的存取权限。建议建立：数据库介质。专门放置数据库信息。文件介质。放置除数据库以外的文件。数据库日志和系统日志介质。安全稽核和系统恢复的重要数据记录需较长时间保存，建议由安全管理员 在服务器端建立管理，形成与主机系统管理人员分离的运行数据记录。系统介质。备份系统和系统配置等的变化，做到快速恢复系统。(2) 数据备份工作过程自动备份进程由备份服务器发动。每天晚上，自动按照事先制订的时间表所要求的内容，进行增量或全 量的备份。由于每天的备份
12、被适当地均衡，峰值备份数据量在周五(或周六)和周日发生。批前及批后备份在 UNIX或其他主机端发起。批处理人员输入触发备份命令，自动按要求备份数据库有 关内容。其他文件的自由备份。进入软件交互菜单，选择要求备份的文件后备份。在线跟踪备份。配合数据存储管理软件的数据库在线备份功能，可定义实时或定时备份日志。灾难备份异地存放介质的克隆。自动复制每日完成后的数据，以存放在异地做灾难恢复。(3) 灾难恢复灾难恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位。因为它关系到系统在经历灾难后能否迅速恢复。灾 难恢复操作通常可以分为两类：第一类是全盘恢复，第二类是个别文件恢复。此外还有一种值得一提的是 重定向恢复。
13、全盘恢复。全盘恢复一般应用于服务器发生意外灾难导致数据全部丢失、系统崩溃或有计划的系统升级、系统重组等情况，也称为系统恢复。个别文件恢复。由于操作人员的水平不高，个别文件恢复可能要比全盘恢复常见得多，利用网络备份系 统的恢复功能，我们很容易恢复受损的个另戊件。只需浏览备份数据库或目录，找到该文件，触动恢复功 能，软件将自动驱动存储设备，加载相应的存储媒体，然后恢复指定文件。重定向恢复。重定向恢复是将备份的文件恢复到另一个不同的位置或系统上去，而不是进行备份操作时 它们当时所在的位置。重定向恢复可以是整个系统恢复也可以是个别文件恢复。重定向恢复时需要慎重考 虑，要确保系统或文件恢复后的可用性。为
14、了防止数据丢失，我们需要做好详细的灾难恢复计划，同时还要定期进行灾难演练。每过一段时间，应 进行一次灾难演习。可以利用淘汰的机器或多余的硬盘进行灾难模拟，以熟练灾难恢复的操作过程，并检 验所生成的灾难恢复软盘和灾难恢复备份是否可靠。2.逻辑安全性数据库的逻辑安全模型如图所示。与数据库使用直接有关的安全措施有：用户标识和鉴定、存取控制、审 计、密码存储、视图的保护和日志监视等方式。数据库的逻辑安全模型1983年，美国政府发布了 “可信计算机系统评价标准 仃CSEC)，1994年4月，美国国家计算机安全中心(NCSC颁布了 TDI，即“可信计算机系统评估标准在数据库管理系统中的解释”，它将TCSE
15、CT展到数据库领域。在TCSEC中，系统安全从4个方面被划分为7个不同的安全级别，即 D, C1，C2，B1，B2，B3， A1，其中A1级别最高，D级另U最低。TDI沿用TCSECT做法，从安全策略、责任、保证和文档4个方面来描述每级的安全性。一般认为，数据库及其他处理敏感商业信息的系统应达到C2级，在C2安全级上，能使用登录过程、审计跟踪并对与安全性有关的事件进行资源隔离；而处理保密的和要求更高敏感度的信息系统，安全级应达到B1级，这样能使用标记机制对特定的客体进行强制访问控制。(1) 用户标识与鉴定用户标识与鉴定是系统提供的最外层的安全保护措施。用户的标识和鉴定是两个不同的过程，标识过程负责将用户ID在系统中注册登记，而鉴别过程旨在将用户ID与真正的合法用户关联起来。目前有3种标识与鉴别方法。 利用用户的物理特征(声波、指纹、相貌、签名等)作为ID，这在理论上是可靠的，但由于物理特征可能 随时间变化且记录技术尚欠成熟等原因，使得该方法未能广泛用于数据库系统。 利用用户持有的证件，如身份证、机器可读卡片等，其缺点是证件可能被别人复制或冒用。 利用用户知道某个能证明其身份的约定 （如口令 ） ，这是当前数据库系统用来识别用户的主要方法。用户名或用户标识号。在定义外模式时为每个用户提供一个用户代号存放在数据字典中。用户使用系统
