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数据信息作为当今和未来的重要价值来源,其安全性已提到了国家战略安全的高度。加快国产信息化建设,提高国产信息管理水平已成为保证国家信息安全的主要研究方向之一。国产数据库作为国产软件的重要组成部分,由于其独有的管理存储机制、访问特性和安全保护策略,在信息技术所涉及的诸多领域中发挥着极其重要的作用。为了防止数据遭受恶意攻击、意外泄露和篡改,数据库管理系统提供了备份恢复机制,通过对数据进行加密备份保护,可以有效的保证数据的安全性和完整性,最大限度降低数据丢失所带来的危害,建立起了高效的数据安全保护机制和快速恢复机制。 目前,Oracle、SQL Server、DB2这样的主流数据库厂商,都已经各自实现比较完整的备份恢复功能。相比于它们,神通数据库起步较晚,数据的安全备份恢复机制也存在一定的差距。神通数据库是由天津神舟通用数据技术有限公司自主研发的大型通用商业数据库产品,它已经实现了基本有效的备份恢复功能,采用直接数据块方式进行备份和恢复,备份粒度大、数据冗余度较高、对硬件存储设备要求严格,并且在线情况下,影响数据库后台性能。本文通过对神通数据库的备份恢复子系统进行功能扩展和性能提升,使其支持备份数据的分级加密,保证数据的安全;设计块修改跟踪技术,提高增量备份效率;降低备份恢复粒度,实现数据块备份恢复方式;同时,基于多线程并发处理机制,建立起完整高效的并行恢复机制,减少了备份恢复的时间,降低数据不完整所带来的危害。基于数据库安全性、可靠性和稳定性的考虑,本文主要进行如下几方面的工作: 首先,在对课题进行了认真的分析和斟酌后,查询大量国内外文献资料,理解并掌握了该课题的研究工作背景和研究意义。同时,调研了国内外主流数据库产品的备份恢复系统的实现机制和现有功能,并与神通数据库的现状进行了详细的对比。在此基础之上,结合课题的主要研究方向和应用领域,确定了本文的主要研究内容——基于神通数据库备份恢复子系统的功能扩展和性能提升,确定了备份恢复子系统的优化功能框架和实现性能指标。 其次,在确定了整体框架之后,对数据库的备份恢复系统进行了详细的功能介绍,主要包括备份恢复的定义和分类,不同标准之间的备份恢复策略的抉择和性能影响。结合神通数据库的现有功能,确定新的备份恢复功能分类、备份恢复等级和相互之间的依赖策略,建立完整的作业调度和执行计划机制,实现自动化功能控制。结合安全性和高效性考虑,增加分级加密压缩功能,提高数据的备份恢复效率。 然后,以本课题所确定备份恢复功能框架和性能指标为基础,结合已有的数据库备份恢复策略和神通数据库底层设计架构,提出改善后各功能的性能瓶颈和关键技术,并报课题小组进行审批和验证,确定最终的实现方案和性能验证指标。具体来说,设计块修改跟踪技术,利用触发器机制支持快速增量备份,实现增量备份的优化;设计分级加密机制保证数据的安全,减少意外泄露和破坏;设计数据块完整性检查标准,提出数据块检测机制和恢复方法;在数据恢复时,利用多线程的并发处理能力,实现并行数据库恢复,解决恢复等待的问题。 本课题在保证资源高利用率的基础上,结合上述提出的关键技术,设计并实现了备份恢复的四个改善功能。本课题研究内容的合理性、正确性及高效性经过数据库标准体系的实验测试得到了有效证明。 最后,总结了课题的几个创新点和相关研究重点,并指出了备份恢复系统潜在的隐患和当前性能的局限性和发展趋势,同时,对进一步的研究做了展望。