81. Оптимизация работы базы данных (индексирование, хеширование, технологии сжатия данных базы).

Для реализации в СУБД таких функций как автоматическая сортировка записей, контроль за отсутствием повторений значений в ключевых полях записей и повышение скорости выполнения операций поиска в таблице применяют индексирование. Основное преимущество использования индексирования - значительное ускорение процесса выборки или извлечения данных, основной недостаток - замедление процесса обновления данных.

Индекс (index)-средство ускорения операции поиска записей в таблице, а также выполнения других операций, использующих поиск: извлечение, модификация, сортировка и т.д. Индексный файл (index file)-это файл, в котором хранится информация индекса. Он является файлом особого типа, в котором каждая запись состоит из двух значений: данных и указателя номера записи. При этом данные необходимы для индексного поля из индексированного файла, а указатель - для связывания с соответствующей записью индексированного файла. Если индексирование организовано на основе ключевого поля, то индекс называется первичным. Если индекс организован на основе другого поля, то он называется вторичным.

Хеширование или хеш-индексирование - технология быстрого прямого доступа к хранимой записи на основе заданного значения некоторого поля, при этом совсем не обязательно, чтобы поле было ключевым. Недостаток индексных схем состоит в том, что для обнаружения записей необходимо обращаться к индексам. Хеширование избавляет от необходимости поддерживать и просматривать индексы. Хеширование отличается от индексирования тем, что в файле может быть любое количество индексов, но только одно хеш-поле.

Сжатие БД отличается от сжатия с помощью архиваторов и состоит в освобождении места на диске от удаленных объектов БД и записей таблиц. В СУБД Access сжатие БД выполняется командой Сервис/Служебные программы/ Сжать. Далее в диалоговом окне необходимо выбрать БД для сжатия и подтвердить сжатие.

Используются следующие технологии сжатия данных в БД: - сжатие на основе различий; - иерархическое сжатие; - кодирование Хаффмана.

79. Методы защиты баз данных: защита паролем, шифрование, разграничение прав доступа.

Методы защиты баз данных в различных СУБД несколько отличаются друг от друга. Анализ современных СУБД фирм Borland и Microsoft показывает, что они условно делятся на две группы: основные и дополнительные.

К основным средствам защиты относится:

- защита паролем;

- шифрование данных и программ;

- разграничение прав доступа к объектам базы данных;

- защита полей и записей таблиц БД.

Защита паролем представляет собой простой и эффективный способ защиты БД от несанкционированного доступа. Пароли устанавливаются пользователями или администраторами БД. Учет и хранение паролей выполняется самой СУБД. Обычно, пароли хранятся в определенных системных файлах СУБД в зашифрованном виде. После ввода пароля пользователю СУБД предоставляются все возможности по работе с БД.

Парольная защита является достаточно слабым средством, особенно если пароль не шифруется. Основной ее недостаток состоит в том, что все пользователи, использующие одинаковый пароль, с точки зрения вычислительной системы неразличимы. Неудобство парольной защиты для пользователя состоит в том, что пароль надо запоминать или записать. При небрежном отношении к записям пароль может стать достоянием других.

Более мощным средством защиты данных от просмотра является их шифрование. Шифрование – это преобразование читаемого текста в нечитаемый текст, при помощи некоторого алгоритма; применяется для защиты уязвимых данных.

Процесс дешифрования восстанавливает данные в исходное состояние.

В целях контроля использования основных ресурсов СУБД во многих системах имеются средства установления прав доступа к объектам БД. Права доступа определяют возможные действия над объектами. Владелец объекта (пользователь, создавший объект), а также администратор БД имеют все права. Остальные пользователи к разным объектам могут иметь различные уровни доступа. Разрешение на доступ к конкретным объектам базы данных сохраняется в файле рабочей группы.

Файл рабочей группы содержит данные о пользователях группы и считывается во время запуска. Файл содержит следующую информацию: имена учетных записей пользователей, пароли пользователей, имена групп, в которые входят пользователи.

По отношению к таблицам могут предусматриваться следующие права доступа:

- просмотр (чтение) данных;

- изменение (редактирование) данных;

- добавление новых записей;

- добавление и удаление данных;

- изменение структуры таблицы.

К данным, имеющимся в таблице, могут применяться меры защиты по отношению к отдельным полям и отдельным записям.

Защита данных в полях таблиц предусматривает следующие уровни прав доступа:

- полный запрет доступа;

- только чтение;

- разрешение всех операций (просмотр, ввод новых значений, удаление и изменение).

По отношению к формам могут предусматриваться две основные операции:

- вызов для работы и проектирование (режим Конструктора). Запрет вызова Конструктора целесообразно выполнять для экранных форм готовых приложений, чтобы конечный пользователь случайно не изменил приложение;

- защита отдельных элементов. Например, некоторые поля исходной таблицы вообще могут отсутствовать или скрыты от пользователя, а некоторые поля - доступны для просмотра.

Отчеты во многом похожи на экранные формы. На отчеты, так же как и на формы, может накладываться запрет на вызов средств их разработки.

К дополнительным средствам защиты БД можно отнести такие, которые нельзя прямо отнести к средствам защиты, но которые непосредственно влияют на безопасность данных. Их составляют следующие средства:

- встроенные средства контроля значений данных в соответствии с типами;

- повышения достоверности вводимых данных;

- обеспечения целостности связей таблиц;

- организации совместного использования объектов БД в сети.