基于XML DB的信息系統運維服務的知識庫與知識模式設計

盧友敏

(懷化學院計算機系,湖南懷化 418008)

基于XML DB的信息系統運維服務的知識庫與知識模式設計

盧友敏

(懷化學院計算機系,湖南懷化 418008)

Oracle XML DB Repository是一個以文件目錄形式顯示的虛擬文件系統,這種開放協議的XML存儲訪問方式,可以很好的支持知識庫層次結構設計,也便于人工管理文檔.因此信息系統的運維服務采用這種分級結構,來設計存儲信息庫,這樣就可以保證分門別類的存儲各類資源,有利于對資源進行相關的人工檢索.此外,Oracle XML DB提供的基于訪問控制列表ACLs(Access Control Lists)對信息庫中所有資源的安全性控制的機制,使得XML DB的每個獨立訪問資源都有一個ACL來保障其安全性.因此,基于XML DB設計開發出來的運維服務知識庫中的每個資源,都可以通過設置ACL對其進行訪問控制,從而達到積累和共享知識這一構建運維服務知識庫的目標.

XML DB; 知識庫; 知識模式; 運維服務

1 基于XML DB的運維服務知識庫的設計

1.1 知識庫層次結構設計

Oracle XML DB Repository[1]是一個以文件目錄形式顯示的虛擬文件系統,可以通過FTP、HTTP、WebDAV等網絡協議訪問這個文件系統.這種開放協議的XML存儲訪問方式,可以很好地支持知識庫層次結構設計,也便于人工管理文檔.

圖1 Oracle XML DB信息庫中資源的路徑結構

因此本文利用了它的層次結構好的特點,為運維服務知識存儲設計的XML DB Repository層次路徑結構如圖1所示.首層文件夾/K OMS是知識庫的總目錄,存放所有與知識庫相關的文件資源.第二層創建了五個文件夾:/xsd用于存放XML模式文件;/xsl用于存放XSL樣式表;/xml用于存放知識項目的XML文件;/acl用于存放訪問控制權限的XML文件;/res用于存放其他的用戶元數據,如圖片等.在第三層中的/central和/ normal文件夾,作為/xml的子目錄,里面有表示知識的XML文件,對應知識的專業類別,在這兩個文件夾下分別創建了/hardware、/software、/business、/infosafe以及/other子目錄,分別用來存放硬件、軟件、業務應用、通信與安全以及其他五類知識./central文件夾中存放重要的或是常用的知識項目文件,/normal文件夾中則保存其他的知識項目文件,知識工程師可以動態的調整知識項目文件的存儲位置.此外,第三層中還創建了/image和/other文件夾作為/res的子目錄,分別存放圖片與其他用戶元數據..jpg圖片資源存儲在/ image文件夾下的/jpg目錄中,其他圖片資源存儲在/ image文件夾下的/other目錄中.

采用這種分級結構設計存儲信息庫,保證了分門別類存儲各類資源,便于人工檢索相關資源[2,3].

1.2 知識庫訪問控制設計[4]

Oracle XML DB信息庫中所有資源的安全性控制基于訪問控制列表ACLs(Access Control Lists)機制.ACL本身是保存在Oracle XML DB中基于特定XML Schema的資源,XML DB的每個獨立訪問資源都有一個ACL保障其安全性.當用戶對某個資源進行操作時,會首先根據這個ACL判斷用戶對該資源的權限.

運維服務知識庫的每個資源都可以通過設置ACL對其進行訪問控制.ACL文件包含ACE(Access Control Entry)列表,每個ACE主要包括以下屬性:

Operation(操作):賦予權限 (grant)或是限制權限 (deny).

Principal(主體):可以是數據庫用戶或者角色,甚至LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)的用戶和用戶組.

Privileges Set(權限集):對主體賦予或者取消的權限的內容.

構建運維服務知識庫的目標在于積累和共享知識,因此,對于知識資源用戶的訪問控制考慮三種角色:一為管理員角色,這種角色的用戶擁有知識庫的全部操作權限,賦予知識工程師;二為普通用戶角色,這種角色的用戶只能檢索和查看知識資源,賦予運維服務員工;三為高級用戶角色,這種角色的權限范圍在普通用戶的基礎上,增加修改知識資源內容和鏈接的權限,賦予知識評審員.對照Oracle XML DB支持的權限,這三種角色對知識庫中全部資源的訪問控制設計詳見表1所示.其中,表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表管理員角色、普通用戶角色以及高級用戶角色;G、D分別表示賦予或限制權限.

表1 運維服務知識庫角色訪問控制設計

2 基于XML DB的運維服務的知識模式設計

2.1 知識模式的概念模式設計

運維服務知識是對運維服務實踐的經驗總結.一個完整的知識文檔通常包括標題、主體和附加信息三個部分.標題標明知識的主題,主體記載詳細的知識內容,附加信息則記錄與知識相關的信息,如知識的來源、知識的發布日期等.

知識主體可能僅包含單一的內容,也可能包含多個內容段.例如,對于故障或問題的知識,一般應包括故障或問題現象的描述、對其的詳細分析以及應對的解決方案,這些記錄可能分別有多個內容段組成.內容段中也可能包含記錄的關鍵信息,以及相關知識的鏈接等.

為了區分知識,給每條知識一個唯一的序號.另外,考慮知識的組織,描述知識還需要記錄其所屬的類別.由此得到的知識的概念模式如圖2所示,顯然,這是一個復雜的樹形結構,其中,內容段是重要的組成單元.

圖2 知識的概念模式

2.2 知識模式的XML邏輯模式設計[5,6]

邏輯模式設計主要是把概念模式轉換成邏輯模式,邏輯模式更準確地表示了該領域,并且能夠有效地使用邏輯數據模式的結構.

參照以下規則,從知識的概念模式中創建XML邏輯模式:

規則一:每個非葉子節點轉換成一個元素類型,每個葉子節點既可以作為父節點的屬性,又可以作為父子點的子元素,一般作為子元素處理;但是內容簡單的葉子節點盡量作為父節點的屬性處理.例如:知識節點作為根元素結點,發布日期是簡單的葉子節點,選擇將其作為屬性處理.

規則二:節點的除葉子節點之外的全部子節點轉換為該節點的子元素;若節點的字節點是葉子節點,則參照規則一轉換.

規則三:盡可能降低信息的冗余,使得轉換得到的邏輯模式盡可能簡單.

現在來初步分析圖2,顯然,知識應作為根元素;主體、附加信息、內容段、現象描述、原因分析以及解決方案應作為元素處理;序號、知識來源以及發布日期是簡單的葉子節點,視為元素的屬性處理;主題、關鍵詞、鏈接、專業類別以及用途類別等葉子節點作為子元素處理.

從圖2可以看出,主體元素具有復雜結構,知識主體子元素可能由若干內容段組成,內容段中既可能由關鍵詞、鏈接及其他子元素組成,又可能由現象描述、原因分析、解決方案組成,這三者反過來又可能包括內容段.可見,內容段必須作為復雜的子元素類型處理.可以確定的是,主體必然由內容段組成.此時,主體的意義可以由內容段替代,為了降低信息冗余,在邏輯設計中去除了主體元素.同樣的理由,附加信息和類型元素也是冗余的信息,也予以去除.再將序號、知識來源以及發布日期屬性直接作為根元素的屬性,專業類別和用途類別則直接作為知識的子元素處理.

綜合以上的分析,得到最終描述知識的結構:知識作為根元素;主題、內容、現象描述、原因分析、解決方案、專業類別以及用途類別作為根元素的子元素;序號、提供者以及發布日期作為根元素的屬性;不同的內容段分別作為內容、現象描述、原因分析以及解決方案的子元素;關鍵詞與鏈接作為內容段的子元素.

結合Oracle提供的數據類型,得到運維服務知識的數據模型如表2與表3所示.

表2 描述知識的XML數據類型

表3 描述知識的附加數據類型

在設計XML結構時,考慮將來結構的擴充或修改,定義一個any元素,將any元素與內容段元素組合成基本單元,多個元素需要使用這個基本單元,因此,將其自定義為CONTENT-TYPE類型,其邏輯結構如圖3所示.圖中的PARA代表內容段,可由文本、關鍵字KEYWORD和鏈接LINK組成.鏈接具有兩個屬性href與type,這兩個屬性用來顯示相關知識內容的鏈接.對CONTENT-TYPE與PARA的出現次數均不作限制,可為任意次.

圖3 CONTENT-TYPE邏輯結構

最終得到設計的知識模式邏輯結構如圖4所示. CONTENT-TYPE類型定義為知識模式的一部分.內容CONT、現象描述PHENO、原因分析ALANS以及解決方案RESVE均定義為CONTENT-TYPE類型,可以根據需要擴充各個部分的內容.它們與定義為string類型的知識主題TIT LE、專業類別KIND、用途類別SORT共同作為知識模式的根元素K OM的子元素.

圖4 知識模式邏輯結構

[1]T.Bray,J.Paoli,C.M.Sperberg-McQueen.Extensible Markup Language(XML)1.0.W3C.

[2]張建華.K M中的知識存儲策略 [J].情報雜志,2006, (3):37-39.

[3]易凌峰,朱景琪.知識管理 [M].上海:復旦大學出版社,2008:61-68.

[4]Recommendation,2000.http://www.w3.org/TR/REC-xml.

[5]D.C.Fallside,P.Walmsley.XML Schema Part 0:Primer Second Edition.W3C Recommendation,2001.http://www. w3.org/TR/xmlschema-0.

[6]J.Clark,S.Derose.XML Path Language(XPath).W3C Recommendation,1999.http://www.w3.org/TR/xpath.

Abstract:Oracle XML DB Repository is a virtual file systemwhich displayed withfile directoryformat,Thisopen protocol of XML storage access method,can well support the design of knowledge base hierarchy,but also easy to manually manage documents.Therefore,the Operation and Maintenance Services of Information Systems using this hierarchical structure to store the information base,so as to ensure that all typesof resources stored classification,and also conducive to all kindsof manual retrieval of resources.In addition,Oracle XML DB provides the security control mechanism based on ACLs(access control lists)to all resources In the information database,making each independent accessed resource of XML DB has a ACL to protect their safety. Therefore,to each resource in the knowledge base of Operation and Maintenance Services which designed and developed based on XML DB,By setting the ACLs to control access to them,to achieve the accumulation and sharing of knowledge's goals.

Key words:XML DB; knowledge base; knowledge model; Operation and Maintenance Services

The Design Based on XML DB of the Operation and Maintenance Services' Knowledge Base and Knowledge Model of Information Systems

LU Y ou-min
(Department of Computer Science and Technology,Huaihua University,Huaihua,Hunan 418008)

TP391

A

1671-9743(2010)05-0065-06

2010-04-20

盧友敏 (1978-),女,湖南靖州人,懷化學院助教,碩士,主要研究信息安全.