分布式數據倉庫元數據的安全模式探討 西南交通大學信息學院劉林 引言 隨著計算機網絡和數據庫技術的迅速發(fā)展 使得企業(yè)的管理進入了一個全新的時代 人們已經不滿足進行簡單的信息管理和各種數據及事務管理 同時計算機技術 網絡技術和數據庫技術的迅猛發(fā)展為決策支持系統(tǒng) DDS 提供了必要的技術環(huán)境 數據倉庫技術正是為了解決信息管理和大量數據之間矛盾的出現的 1 分布式數據倉庫 數據倉庫環(huán)境有單一中央集成和分布式兩種類型 隨著經濟社會的發(fā)展 使得企業(yè)的經營管理模式自然地呈現出分布式的特點 同時由于一些其他的原因 當前企業(yè)內部存在許多不兼容卻又相互獨立的事務處理系統(tǒng) 對這些系統(tǒng)中的數據進行相關的集成 可以方便向分析人員提供統(tǒng)一的數據視圖 1 1分布式數據倉庫的優(yōu)越性 成本低 對于一個數據倉庫 采用分布式技術時 軟硬件成本要低于采用大的 中央集成的數據倉庫理論上的存儲容量無限 由于存儲服務器是分布式安放 如果數據倉庫中的數據量要超過設計時的理論數據量時 可以通過直接增加存儲服務器來增加存儲容量 1 2局部數據倉庫 局部數據倉庫在遠程站點上提供和處理數據 它包含局部站點上的歷史的和集成的數據 且各個局部站點上的數據結構和數據各不相同它的數據各自來源于實際運作系統(tǒng) 通常不同地域不同群體之間可以用不同的技術構造數據倉庫 1 3全局數據倉庫 全局數據倉庫的范圍涉及到整個企業(yè)或者組織 是整個企業(yè)內部公共的 歷史的和集成的數據集合 和局部數據倉庫的數據源不同的是 全局數據倉庫的數據不僅僅可以來源于自己的實際操作環(huán)境 而且也可以來源于局部數據倉庫和外部數據源 全局數據倉庫不是對從局部數據倉庫來的數據進行簡單的堆積 而是對局部數據倉庫中的數據進行重新組合 綜合集成 1 4數據模式 全局數據倉庫包含企業(yè)內部的公共集成數據 是對局部數據倉庫中數據進行加工 綜合處理后的結果 如何將局部數據倉庫的數據映射到全局數據倉庫是成功的建造分布式數據倉庫環(huán)境的關鍵 全局數據倉庫擁有一個公共的數據結構 反映內部所有的公用數據 在分布式數據倉庫系統(tǒng)中 元數據起著非常重要的作用 通過它可以協(xié)調不同地區(qū) 不同服務器上局部數據倉庫中的數據結構 毫無疑問 元數據是實現數據一致性和相容性的重要工具 2 元數據 元數據是數據倉庫的一個重要組成部分 元數據就是數據的數據 自從有了程序和數據 元數據就是信息處理環(huán)境的一部分 它在數據倉庫環(huán)境中扮演建立 維護 管理和使用的各個方面的關鍵角色 元數據按功能和使用用戶可以分為三類 業(yè)務元數據 用業(yè)務名稱 定義 描述和別名來表示數據倉庫中的各種屬性 直接供用戶使用 技術元數據 描述了源系統(tǒng) 數據轉換 抽取過程 工作流 加載策略及目標數據庫的定義等 供技術開發(fā)人員使用商業(yè)元數據 描述了目標表的信息 刷新時間 粒度 記錄數按時執(zhí)行時間等 供操作人員使用 數據倉庫一般分為三層 最下面的是數據提取層 中間的是數據存儲層 上面的是數據顯示層 底層完成對數據源的數據進行抽取和轉換 并裝載到數據倉庫 存儲層將下層提供的數據按各種合理的數據結構進行進行組織和存儲 并對顯示層提供支持 頂層包括查詢和分析及數據挖掘等為使用人員提供方便 元數據的建立過程 元數據是數據倉庫數據的集合 與傳統(tǒng)的數據庫中數據字典作用類似 在數據倉庫中是通過元數據來記錄數據倉庫所存儲數據的結構和數據之間的關系 外部數據源的數據要進入數據倉庫需要經過數據的抽取 數據的清洗 數據的轉換 數據的并歸等處理數據的同步和一致性是數據倉庫系統(tǒng)的一項重要工作 數據倉庫的更新操作也需要元數據機制來進行記錄 并且由于維護數據的一致性是一項動態(tài)的工作 需要在系統(tǒng)運行過程中保持動態(tài)監(jiān)測和維護 所以元數據機制還要動態(tài)的記錄數據的一致性維護執(zhí)行情況 數據的質量關系到數據倉庫系統(tǒng)的生命 而元數據機制正是保證質量的關鍵 元數據記錄著數據的抽取 數據的清洗 數據的轉換 數據的并歸等處理 同時還對數據提供必要的保護機制 對不同級別的訪問者提供不同級別的訪問權限 以保證數據的安全 我們可以利用好元數據來控制用戶對數據倉庫中數據的訪問 元數據的標準化使得分散在不同地區(qū)的元數據進行互通成為可能 同時為分布式數據倉庫系統(tǒng)的互聯(lián)互通打下了基礎 3 一種基于元數據的分布式安全模式 基于元數據而設計的一種分布式數據倉庫安全模式 它主要是通過在全局數據倉庫和局部數據倉庫的元數據中建立 訪問控制表 以及 子表 來實現對數據倉庫的安全控制 該表是由數據倉庫中各個層次上的數據表加上每種用戶的訪問權限表合并在一起而形成的 同時由于元數據的標準化使得分散在各個地域的子數據倉庫和總數據倉庫可以互聯(lián)互通 那么全局安全表也可以包含子安全表 那么通過這樣一個安全訪問體系來實現分布式數據倉庫的信息安全需要 當用戶要訪問數據倉庫系統(tǒng)之前首先訪問控制表要驗證該用戶是否是合法的用戶 如果是合法的用戶就根據表中該級別用戶的訪問權限控制用戶對數據倉庫的訪問 同時由于是分布式系統(tǒng) 全局數據倉庫的高級別用戶可以通過遠程連接的方式訪問局部數據倉庫的內容 在訪問方式上也可以采用一些必要的訪問策略 比如 當某用戶使用了超出他級別的權限對數據倉庫進行訪問是 訪問控制表就會根據表中所規(guī)定權限給與其相應的數據 從而屏蔽掉其他數據 但對此用戶來說系統(tǒng)對他來說卻是 透明的 這樣就減少了非法訪問的企圖 該模型的另外一個優(yōu)點是便于集成 因為訪問控制表位于元數據之中的 當在建立數據倉庫的同時也就建立元數據系統(tǒng) 訪問控制表也就隨之建立 不需要額外的工作