第六章 数据库完整性和安全性
- 基本内容
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安全性；完整性；数据库恢复技术；SQL Server的数据恢复机制；
- 完整性
- 实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性
- 安全性
- 身份验证
- 权限控制
- 事务日志，审计
- 数据加密
- 数据库恢复
- 冗余技术恢复，数据转储和登记日志
- 检查点恢复，检查点和重启动文件
- 数据库镜像
- 完整性
- 完整性，
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数据库完整性就是保证数据库中的数据的正确性和一致性，防止数据库中出现不符合要求的数据
- 实现完整性
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约束、默认、规则、触发器、存储过程
- 违反完整性
- 当操作违反实体和用户自定义完整性时，一般DBMS都拒绝执行操作
- 当操作违反参照完整性时
- 拒绝执行
- 级联执行，将所有表一起更新
- 置空值
- 约束
- 表级约束
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若干元组间以及关系之间联系的数据约束。例如：选课表中，每个人最多能选 10 门课；学生表中，学生的学号必须唯一；选课表中的学号和课程号必须在学生表和课程表中存在。
- 元组级约束
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同一个元组属性之间必须满足的约束条件。如学生表中年龄属性的值应该等于当前日期减去出生日期。
- 属性级约束
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针对列的类型、取值范围、精度、排序等而制定的约束条件。例如：性别只能是‘男’或‘女’。
- 常用约束
- primary key主码，
- foreign key外码，
- （not） null非空
- unique唯一性
- check检查
- 使用时，例如check （sex in （''男,‘女’））
CHECK(SNO LIKE '[1-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]')-
确保学号是八位有效数字，还可以根据特定学院缩小范围
- default默认，例如创建表时设置属性
sex default '男'
- 规则
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数据库对存储在表的列或用户自定义数据类型中的值的规定和限制 自定义数据类型
sp_addtype int- 规则只有绑定到列或者用户定义数据类型时才起作用。
- 规则是作为一个独立的数据库对象存在，表中每列或者每个用户定义数据类型只能和一个规则绑定。
- 创建规则
CREATE**RULE**rule_name AS condition_expression
- 绑定规则可以通过 sp_bindrule 存储过程实现
exec sp_bindrule 'rule_name','属性列'-
sp_addtype增加用户自定义变量
- 解除规则
exec sp_unbindrule '属性列'drop**rule**rule_name
- 安全性， @面试
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安全性是指保护数据库以防不合法的使用造成数据的泄露、更改或破坏，确保只有授权的用户使用数据库中数据和执行操作
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措施： 数据加密，权限控制，审计日志，身份鉴别
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@面试
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安全级别
- A1，B3，B2，B1，C2，C1，D
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角色
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每次单独设置用户的权限麻烦，SQL提供了角色的用户分组，将具有相同权限的角色分配到一个组中
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服务器角色
- 由服务器账户组成的组，根据对服务器的管理任务以及这些任务的相对的重要性等级把具有sql server管理职能的用户划分到服务器角色组
- 固定服务器角色：sysadmin，serveradmin，diskadmin，processadmin，securityadmin，setupadmin，dbcreator和 bulkadmin
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数据库角色
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由数据库成员组成的组
- 固定的数据库角色
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一个用户可以属于同一个数据库中的多个角色
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创建角色
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create role role_name -
为角色添加成员，使用系统存储过程，
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sp_addrolemember 'role_name'
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授权粒度
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可以定义的数据对象的范围，如果粒度越细，可以定义的数据对象范围越小，授权系统就越灵活
- 关系数据库中的粒度：数据库、表、列、行
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授权操作
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grant 权限名称/角色名称 on 对象 对象名称 to user_name 【with grant option权限可以传递】 -
回收权限
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revoke 权限名称 on 对象 对象名称 from user_name【cascade | restrict】 -
权限类别
- 对象权限
- 对特定的安全对象（表、视图、列、存储过程、函数）的操作权限
- 如select，update，insert，delete，execute，references。
- 语句权限
- 对数据库的操作权限，通常是一些具有管理性的操作
- 对象权限
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数据加密
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审计
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将用户对数据库的所有操作 记录在审计日志上 ，DBA利用审计日志找出非法存储数据的人、时间、内容
- 系统级审计
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DBA设置，检测grant和revoke等操作
- 用户级审计
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检测所有用户对表和视图的访问和操作
- 设置审计功能
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audit alter,update on table_name; - 取消审计功能
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noaudit alter,update on table_name;
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SQL Server安全功能
- 登录
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Windows身份登录；混合身份登录
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安全性控制
- MAC，强制存取控制，对不同用户授予不同级别的许可证
- DAC，自主存取控制，不同用户对不同数据对象有不同的存取权限
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- 数据库恢复技术
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冗余技术、检查点恢复技术、镜像恢复技术
- 事务， @面试
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用户自定义的数据库操作序列，是恢复和并发的基本单位
- 特性，ACID
- 原子性Atomicity
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要么全做要么全不做
- 一致性Consistency
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事务执行结果是从一个一致性状态到另一个一致性状态
- 隔离性Isolation
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事务的执行不受其他事务的干扰
- 持续性Duration
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一个事务一旦执行成功，那么对数据库的影响是持久性的
- 事务状态
- 活动
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事务处于执行状态
- 部分提交
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事务的所有语句都执行完成，但是结果数据还在内存中
- 提交
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事务执行完成且对数据的修改已经完全写入数据库中，日志信息也保存了执行记录
- 失败
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事务不能成功执行，必须进行回滚
- 终止
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事务回滚，数据库恢复到事务执行之前的状态
- 特性，ACID
- 数据库故障
- 系统故障
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DBMS代码错误；硬件故障；操作员失误；特定类型故障；停电
- Undo未完成的事务，Redo已完成的事务，用队列进行记录
- 事务内部故障
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事务进入失败状态，即将回滚，往往是非预期的
- 存储设备故障
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发生概率低但是破坏性极大
- 重装数据库，重做已完成的事务
- 其他原因
- 数据库恢复原理， @面试
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利用存储在系统特定部分的冗余数据来重建数据库中被破坏的数据 冗余恢复技术、检查点恢复技术、数据库镜像恢复技术
- 冗余恢复技术
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数据转储和登记日志，通常二者结合使用
- 数据转储
- 静态转储和动态转储
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- 静态转储
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在无事务执行时对数据进行转储
- 转储开始时数据库必须处于一致的状态
- 转储期间不允许对数据库进行任何的修改
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- 动态转储
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转储操作和用户事务同时进行，不能保护副本数据有效性，需要配合日志文件进行恢复
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- 增量转储和海量转储
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每次转储的数据量是全部数据量还是变化的数据量，一般长间隔海量，短间隔增量
- 静态转储和动态转储
- 登记日志
- 登记的日志必须严格按照时间顺序
- 必须先写日志文件再写数据文件
- Redo技术
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发生故障重做事务
- Undo技术
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撤销失败的事务对数据的一切option
- 数据转储
- 检查点恢复技术
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使用Redo和Undo消耗大量时间和资源，日志文件中增加了 检查点记录和重启动文件
- 检查点
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记录在日志文件中表示数据库是否正常运行的一个标志，记录 所有 当前活动的事务
- 重启动文件
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记录各个检查点记录在日志文件中的地址
- 恢复步骤
- 从重启动文件中找到最后一个检查点记录
- 得到检查点中所有事务清单，并加入Undo队列中
- 从检查点开始正向扫描事务，遇到完成的事务就加入Redo队列
- 对Undo事务进行Undo处理，对Redo事务进行Redo处理
- 数据库镜像恢复技术
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建立两个数据库，DBMS自动将数据库变化复制过去，保证两个数据库一致性
- 实际使用中纸赋值关键数据和日志文件
- 镜像数据库也可用于并发访问
- SQL Server数据恢复机制
- 备份方法
- 完全备份
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海量转储形成备份
- 差异备份
- 事务日志备份
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必须和完全备份结合使用，来保存每次完全备份之间执行的事务，用于回滚恢复
- 数据库文件或文件组备份
- 恢复方法
- 简单恢复
- 完全恢复
- 大容量日志记录恢复
- 备份方法
- 数据库维护所做工作， @面试
- 数据库转储与恢复，
- 数据库安全性和完整性， ，
- 数据库性能监督、分析、改进
- 数据库重组织和重构造
