分布式并行数据库系统全局授权的设计及实现

论文摘要

在分布式数据库系统中,尤其是在分布式并行数据库系统中,由于系统自身的复杂性,使得系统在实现授权方面比集中式数据库系统要复杂、困难。实现授权需从整个系统出发全局考虑。全局授权有两层含义。其一是执行一次授权(或撤销权限)的操作,系统即可将该操作所作的权限更改传播至所有相关服务器节点;其二是用户在系统中一个服务器节点通过身份验证后,当该用户访问系统内登录节点以外的其它服务器节点上的资源时,不用再进行身份验证。全局授权涉及到的方面有授权规则的全局分布、授权检查机制、授权规则更新的方式及其传播。如何将它们有机地结合在一起,形成一个整体,共同完成全局授权的任务,同时又能很好的满足系统对高可用性等方面的要求,是本文的目标所在。本文在研究了相关技术之后,针对特定的分布式并行数据库系统DPSQL(Distributed and Parallel SQL),提出一种通过维护全局一致的授权表以实现全局授权的机制,基于全局一致的授权表对全局授权的整体架构进行了设计,并予以实现。考虑到DPSQL 对高可用性等的要求,及DPSQL 本身的一些特性,对授权规则的分布采取系统中每个节点均维护全局一致的授权规则的策略。授权规则以授权表的形式存储。基于全局一致的授权规则,结合DPSQL 的执行特性,实现了系统对用户的权限检查及一次身份验证。对授权规则的更新,使用SQL 语言中的授权命令GRANT/REVOKE,采取一定的算法将更新同时传播至所有在线服务器节点,以维护各节点授权表的一致性。本文共分六个部分。第一章对数据库安全问题进行了概述,对当前流行的几种RDBMS 的安全机制进行了分析;第二章介绍了分布式并行数据库系统及其特征;第三章描述了DPSQL 的原型MySQL 及其权限系统;第四章对DPSQL 全局授权进行了设计;第五章对DPSQL 全局授权进行了实现;第六章对全局授权的性能进行了分析;最后进行了总结,并对今后工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 数据库安全的概念
• 1.2 分布式数据库的安全问题
• 1.3 SQL 的支持
• 1.4 数据库管理系统的安全评估标准
• 1.5 当前流行的几种RDBMS 安全机制
• 第二章 分布式并行数据库系统DPSQL
• 2.1 分布式数据库系统
• 2.2 分布式并行数据库系统
• 2.3 DPSQL
• 2.3.1 系统结构
• 2.3.2 DPSQL 工作流程
• 2.3.3 DPSQL 的特点
• 2.3.4 DPSQL 的局限
• 第三章 MySQL 及其权限系统
• 3.1 MySQL 介绍
• 3.1.1 MySQL 的主要特点和局限性
• 3.1.2 MySQL 的结构概述
• 3.2 MySQL 权限系统
• 3.2.1 MySQL 权限
• 3.2.2 权限系统工作原理
• 3.2.3 存取控制
• 第四章 全局授权的设计
• 4.1 问题提出
• 4.2 设计目标
• 4.3 问题分解
• 4.4 授权规则的分布
• 4.4.1 DPSQL 连接分析
• 4.4.2 DPSQL 执行分析
• 4.4.3 授权规则的分布
• 4.5 授权规则的存储
• 4.6 权限检查和身份验证机制
• 4.6.1 权限检查机制
• 4.6.2 身份验证机制
• 4.7 授权规则的更新
• 4.7.1 更新方式
• 4.7.2 更新策略
• 4.7.3 执行方式
• 4.7.4 并发控制机制
• 4.7.5 一致性恢复协议
• 第五章 DPSQL 全局授权的实现
• 5.1 DPSQL 权限系统结构
• 5.2 程序执行流程
• 5.2.1 主THD 和代理THD 的创建
• 5.2.2 活动节点信息
• 5.2.3 执行结果及处理
• 5.2.4 网络锁
• 5.2.5 决策中心
• 5.3 重要数据结构及函数
• 5.3.1 消息结构
• 5.3.2 网络锁管理器
• 5.3.3 决策中心
• 5.3.4 相关宏定义
• 5.3.5 重要函数
• 5.4 超时机制
• 第六章 性能分析
• 6.1 响应时间
• 6.2 系统可用性
• 6.3 使用方便性
• 第七章 结语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历