关于数据库技术在计算机网络中的应用设计与实现

王磊， 王兆宇， 刘晓丹

(1. 陕西广播电视大学 信息与智能技术学院, 西安 710119； 2. 西安邮电大学 计算机学院，西安 710119)

0 引言

计算机网络系统的发展和完善促进了信息资源的有效传播及共享，带来了极大的便利，随着互联互通系统架构的不断丰富，是其在计算机网络中的优势得以充分展现出，市场应用前景广阔，计算机网络的发展与应用研究将更加深入，已成为当前研究的热点之一，需通过充分融合先进的技术手段对计算机网络的系统结构进行完善。

1 关系数据库技术概述

1.1 需求分析

目前计算机应用在众多领域中，导致其安全性受到挑战，且管理难度不断增加，因此设计计算机网络时需满足:(1)高性能，计算机网络需使用支持线速交换的骨干交换设备，并能够保证数据交换的无阻塞进行。(2)高质量，对关键业务服务质量提供保证，计算机网络的应用业务数据流通常包含多样化的形式，关键业务数据流在网络流量高峰期时段，其所需的响应时间将会延长，因此为提高传输关键业务的服务质量，高性能网络需具备QOS 技术。(3)网络安全，网络病毒是构成计算机网络安全威胁的重要因素之一，有采取有针对性的手段禁止特定病毒的传播。(4)组网技术需具备较高的成熟度和先进性，发展空间大[1]。

1.2 技术应用

关系数据库的数据容量通常较大，其内部能够实现大量可描述性数据的存储，有助于对计算机网络进行设计和完善，数据整合与传播由计算机网络技术提供，全部信息的录入则通过关系数据库实现，进而使发现并解决问题的时间得到有效缩短，网络拓扑映像如图1所示[2]。

关系数据库技术的基本原理如图2所示。

图2 关系数据库技术的应用原理

计算机网络的设计需具备完整的编程手段工具以便满足对复杂数据进行有效管理等需求，目前在关系数据库技术中以 C 语言为代表的编程技术具备较高的可实现性，本文据此完成计算机网络设计。DOBC具备开放数据库连接性，为确保多种关系数据库机制操作的实现，在对其进行实际定义时，可采用数据访问对象(DAO)，并且通过连接数据访问接口操控嵌入式数据库，通过编程结合Access的使用完成相应程序的操作，此外对于需使用多个 数据访问对象的网络，可将数据访问对象连接为一个协同体系，从而实现对操作方法的优化过程。在实际的计算机网络设计中，通过一些辅助管理软件的应用(尤其是脱离数据库的辅助软件)，优化、清晰设计工作，可显著提高强数据库的独立性，为数据管理提供更好的服务。

2 计算机网络设计

为了能够对设备运行的稳定性提供最大限度的保证，因此对网络的控制需以设备层结构的总线型为依据，以便提高其应用范围的灵活性和有效性[3]。

关系数据库以有效性应用为基础，在进行软件设计时需适当的结合对象技术，有针对性的使数据集的相应功能得以逐步实现；此外对于数据库中的不合理产品，在综合事务的有效性处理要求基础上及时给予纠正，重视数据库系统的开放性与可扩展性等性能，数据库整体结构如图3所示。

图3 数据库中的数据结构

数据库的工作结构清晰、简洁，设备配置协议的录入可轻松实现，协议数量对工作的难易程度并不会造成影响，使计算机网络设计的可操作性得到显著提高。数据库访问对象的确定需结合计算机网络的设计形式，该类设计在访问系统功能的完善上，一般结合计算机关系数据库软件系统，开放性数据库在系统访问环节中以链接驱动系统应用为重点，提供数据库机制，通常通过C语言编程的使用完成访问工作，根据具体的访问对象实现应用环节良好的协同性[4]。

3 基于数据库技术的计算机网络设计的实现

在计算机网络数据处理中，可扩展标记语言(XML)已成为一种表示与交换数据的新标准，主要功能在于描述数据本身意义，实现数据实体间复杂嵌套关系的链接。XML能够对关系与对象数据等结构化数据进行详细表示，同时能对半结构化数据(如Web 数据)予以表示。在计算机网络设计中，关系数据库的重点在于数据的存储与转换。

3.1 存储功能的实现

3.1.1 结构映射

可扩展标记语言(XML)中的文件类型定义(DTD)复杂程度较高，需先对DTD进行简化并生成DTD图，简化方式通常包括：对于层次嵌套关系(大屏DTD内)进行平面化变换，转换到非嵌套定义；对多个一元操作(具有连续性)进行简化变换，即将其向一个一元操作转换；聚集变换多个子元素(集合名称相同)从而使其构成一个子元素。

在简化的基础上，完成DTD图向关系模式的映射：共享内联法，为DTD节点(包括节点“幸”的子节点；元素节点表现为入度大于1或入度等于0；互为递归的元素节点中的一个)生成独立的关系；综合内联法，在父节点生成的关系表中，除直接后继节点外(带回路、“}”或“+”)，内联其与入度皆超过1的元素节点[5]。

3.1.2 模型映射实现

可扩展标记语言文档的存储具体可使用的方法包括：(1)Edge法，将可扩展标记语言文档当做图形结构进行处理，在关系表 Edge 中完成其全部边界(各图边界均表示为图中元组)的存储，目标节点的区分通过flag实现，source 用于源节点的存储，target字段用于目标节点标识符的存储，target 节点的全部孩子中的位置通过ordinal反映；(2)XRel方法，XRel模式的关系表组成如图4所示。

图4 XRel存储模式

可存储全部可扩展标记语言信息，将可扩展标记语言文档树分解为多个路径表达式，单个简单路径表达式会因为树中多个节点具有相同路可能性的存在，而难以实现所有可扩展标记语言文档树信息的存储；(3)XParent 法(包含4各关系表)，独立文本数据路径，存储模式如图5所示[6]。

图5 XParent 存储模式

3.2 转换功能的实现

关系数据库的数据转换流程如图6所示。

图6 数据转换流程图

具体可分为数据库同步系统(基于XML)的初始化流程(1)先定义模式映射使用XSD 格式完成，实现目标数据库到可扩展标记语言XML的模式映射的建立，XSD 可提供比DTD更好的类型定义，在网络中更易实现数据交换的标准化，在数据信息与控制信息传输过程中确保其全部为 XML 格式信息。(2)同构模式映射文件生成后，绑定同步代理模块，为以后导入 XML 提供参照。(3)在目标数据库中同本库中通过源数据库的使用，完成数据模式的对比，判断需要同步的表结构，从而完成异构模式映射文件(表示两端数据模式映射关系)的创建；执行同步任务环节：(4)根据同步代理模式的任务，通过同步代理映射源数据生成一条 SQL 查询(对源数据库)，任务需要的所有同步数据皆可通过该查询获取；(5)将SQL查询结果通过同步代理实现 XML 格式数据的转换(根据模式映射的定义)并写入对应文件中；(6)将转换后的数据文件传输到目标数据库；(7)由目标数据库将 XML 数据通过同步代理导入至数据库内[7]。

4 总结

在计算机网络设计中应用关系数据库技术，对于数据库设备配置协议可实现有效录入，实现数据库编程(结合C语言编程)，本文从计算机网络设计的需求出发，对在设计中应用关系数据库技术的功能与原理进行分析，在此基础上完成具体的软硬件设计的设计，在设计过程中为实现数据库的存储与转换功能，结合 XML 语言完成，从而在计算机操作更加便利的基础上，提高计算机运行的稳定性和可靠性，加强信息的流通。