基于數據庫技術的檔案管理系統優化設計

陳家欣

（駐馬店市第二人民醫院 河南 駐馬店 463006）

0 引言

在信息系統管理中，數據庫的應用與開發有一定現實作用。數據庫的構成方式直接影響系統的完整性，合理的數據庫結構能夠提高數據儲存能效，同時能夠保證大數據的統一性。在基礎數據信息的管理工作中，數據庫管理系統是綜合性能與使用價值最高的一類系統。數據庫內包含的信息可以作為主要特征與實體表現之間的關聯性[1-2]。基于層次模型層面分析，將數據庫結構與網絡管理模型比較，發現前者在操作中更簡單易懂，更容易被操作者控制。數據管理模式的融合，代表了數據信息在系統中存在整體對稱關系，在對稱關系中，每一層的對稱管理都不盡相同，操作者則可以使用簡單的語句方式操作數據庫中的對稱關系與數據[3]。目前，基于數據庫技術的系統已被廣泛應用到社會各個領域，為進一步實現對數據庫的使用與操作規范，開發一種檔案數據庫系統，在設計數據庫系統時，應完全理解并獲取用戶需求，在確保數據庫概念結構與邏輯性結構的基礎上，細化系統功能，保證構建的系統在實際應用中滿足終端機構使用需要。

1 檔案管理系統硬件設計

在系統總體線路設計中，應該全方面地關注到系統擴展性的需要。例如，體驗該系統的用戶在使用時需要不停地更新系統輔助性設備，因此，系統在使用中應是一個開放的系統，滿足特定的規范，簡單地添加或刪除系統模塊并配置系統硬件，以此種方式升級軟件或升級系統。

為了滿足此項工作需要，在設計系統前，需要對系統進行硬件設計。硬件結構見圖1。

從圖1可以看出，本文檔案管理系統的硬件主要包括主機設備、接收設備、檔案管理終端、數據服務器、應用服務器、防火墻設備等，通過各個硬件設備的相互協作為軟件部分的管理提供有利條件。為了確保數據庫技術在后續應用中能夠充分發揮其作用，本文針對管理系統當中的數據服務器和檔案管理終端進行詳細設計研究。

1.1 服務器選型

綜合考量檔案中海量數據的管理需要，本文選擇Dell EMC MD3800型號數據服務器，該型號服務器為2U機架式結構，對海量數據進行存儲，并能夠為數據庫技術的運行提供更強大的運行性能[4-5]。Dell EMC MD3800型號數據服務器與其他服務器相比IOPS增加了50%以上，容量增加了50%，帶寬增加了3倍，同時該型號服務器當中的SCv3000能夠支持可節約成本的完整SCOS7軟件功能運行，具備對數據的加密、壓縮、復制、調配等功能[6-7]。將該型號服務器應用到本文檔案管理系統當中可以為在線應用程序提高IOPS，并為數據庫技術的應用提供更高帶寬，能夠為系統用戶提供所需的更多生態系統支撐。在對海量檔案數據進行管理時，該型號服務器能夠有效應對各類混合工作負載。當前該型號數據服務器已經在制造業上市公司等得到了廣泛應用，并且通過該服務器的運行支撐可以使存儲平臺的可靠性達到99%，將其應用到本文管理系統當中，也能夠為本文系統的運行提供更加可靠的條件，為檔案管理提供更優質服務。

1.2 終端設備設計

以管理體系的經濟適應性作為首要考慮問題，不僅需要維護多媒體平臺的升級與應用需求，還應在原有處理基礎上，對管理體系的開發成本進行有效控制。通常情況下，檔案管理系統需要配置一個獨立的MySQL數據庫，且隨著信息數據存儲量的增大，數據庫自身的存儲額度條件也應該逐漸擴大，直至能夠與調取需求完全匹配。在完成對數據服務器的選型后，設計檔案管理終端設備。檔案管理終端設備包括系統上位機顯示設備以及用于實現對紙質檔案存儲的檔案密集柜設備。為確保本文管理系統在實際應用中的運行效果，選用EC0-1816信號工業級微型上位機顯示設備，該型號上位機顯示設備的技術性能指標見表1。

表1 EC0-1816型號上位機顯示設備性能指標

除表1中上位機顯示設備具備的性能優勢外，將其應用到本文管理系統當中，通過系統上位機顯示設備可以實現對電子檔案管理。

2 檔案管理系統軟件設計

2.1 檔案資源存儲空間邏輯結構設計

完成系統硬件結構的設計后，引進數據庫技術對檔案資源存儲空間邏輯結構進行設計。在此過程中，應明確檔案數據的格式與結構是存在差異的，針對不同種類的數據，連接方式也不同，為了實現對檔案數據的常態化管理與表達，需要在建立數據庫前，構建可操作性較強的數據模型。在數據模型中，根據數據的屬性，對其進行歸類與劃分，將劃分后的每一個檔案數據作為一個單獨的類別，提取不同數據在功能性方面的整合點，確保劃分標準滿足3 nf（TNF）要求后，對于數據庫進行物理結構設計，以此種方式，提高系統的運行速度[8-9]。將檔案數據模型分為兩種不同的類型，分別為：計算機系統自主數據庫形態與面對面數據庫的邏輯結構。本次系統設計中充分使用實體數據庫連接模型，清晰描述數據庫結構。同時參照數據庫中的E-R模型，保證對檔案信息操作的獨立性與便捷性，其中E-R模型由下面成分組成：對象實體的類型、表述實體連接類型、實體屬性。

此次設計的檔案管理系統數據庫，采用最為穩定的Microsoft SQL Server 2000。小型數據表的設計可以使用SQL Server Mobile Edition作為支撐，借助表格構建工具，對結構化數據進行整理與合并，保證在復雜任務條件下，終端可以同時執行多個主線管理任務[10]。將數據表作為檔案資源存儲空間，對該數據庫中的多個基礎構成表結構進行設計。例如，使用鏡像數據庫，在原服務器上連續取得前端檔案信息服務日志，在主程序產生錯誤管理行為時，將鏡像數據庫代替主程序執行檔案管理工作，通過此種方式，輔助其他數據表與系統整體的連接。對檔案存儲中心數據庫的表結構進行設計，見表2。

表2 檔案存儲中心數據庫表結構

參照上述表2，設計系統中用于存儲檔案的其他數據表。設計時應注意對不同表格內容的延展性設計，在現有內容的基礎上，增加備用空間，用于存儲其他檔案信息，避免系統在錄入數據時出現存儲空間不足的問題。

2.2 系統功能優化設計

完成對系統數據庫的設計后，對檔案信息管理功能進行優化設計，根據登錄系統的不同人員身份權限，對管理功能進行規劃布設。登錄流程圖見圖2。

完成系統在終端的登錄后，管理員可以根據前端發出的指令，在系統內執行檔案信息的增、刪、改、查等行為，將管理后的信息導入數據庫，并對數據庫中的內容，執行一鍵更新，通過此種方式，將系統管理功能串聯在一起，實現系統管理功能的優化。輸出標記數據，由管理員進行集中管理，以此種方式識別檔案信息中是否存在冗余數據。管理員可通過定位數據錄入源端的方式進行數據價值性的識別，當識別到數據來自同一源端時，可認為對應的數據為冗余數據，刪除冗余數據，保留一個源端數據即可。當識別到數據來自不同源端時，需要進行數據屬性的分析，以此判斷對應的數據是否為價值數據，按照此種方式，保留有效數據，刪除冗余數據，從而實現對校園檔案信息的采集與分類。

3 對比實驗

為證明本次設計的檔案管理系統，在實際應用中具有更強的操作性能，將通過對比實驗的方式，對系統在使用中的可行性展開測試。實驗中，選擇試點地區某甲等作為試點單位，獲取此工作單位在近3個月內的檔案錄入記錄。在檔案管理部門中的計算機設備上，安裝本文設計的管理系統。由技術人員手動操作界面，在計算機上安裝并創建一個Access數據庫，調整導入數據庫的信息格式為.mdb。根據試點單位現有檔案的類別，用于存儲不同類別的檔案信息，對檔案信息進行規范化導入。導入信息時應注意對每個字段的名稱、類別、類型進行清晰定義與描述。完成對基礎數據庫的構建后，在終端創建數據源，操作系統界面，打開系統控制面板，選擇窗口中的ODBC數據源，選擇導入信息的DSN選項，使用鼠標左鍵，單擊“添加”指令，并在數據表中選擇源端驅動程序，完成對數據導入驅動程序后，點擊界面中的“完成”功能鍵，輸入源端數據的IP地址，實現數據源的錄入。

選擇基于B/S架構的管理系統作為傳統系統，將其與本文系統在使用中的功能進行對比。將參與測試的系統安裝并部署在相同的網絡環境下，對存儲在終端的檔案信息進行批量導出。檔案信息在網絡環境下傳輸時，隨機在網絡中插入干擾項，檢測兩種管理系統檔案導出是否存在數據缺失情況以及具體的數據缺失量，并按照如下公式計算得出兩種管理系統的丟包率：

公式（1）中，σ表示為管理系統檔案導出時的丟包率；m表示為輸入到管理系統當中檔案的數據量；m′表示為導出后檔案中數據量。計算得出的σ值可以代表管理系統運行時其檔案信息的安全性，σ越高，則說明導出檔案時丟包率越高，檔案信息數據丟失量越多，檔案數據安全性越低；反之，越低，則說明導出檔案時丟包率越低，檔案信息數據丟失量越少，檔案數據安全性越高。根據上述公式（1），在不同檔案數據流量條件下，計算得出兩種管理系統的丟包率，并將結果繪制成表3。

表3 兩種管理系統檔案導出時丟包率記錄表

根據檔案管理要求，管理系統在檔案數據流量超過50 Mbps時，其丟包率不得超過萬分之五。從表3中得到的實驗數據可以看出，本文系統的丟包率均在0.015%以下，符合上述檔案管理要求；而傳統系統丟包率均超過0.1%，說明當輸入1萬條檔案信息時，至少有10條數據信息會出現丟失問題，嚴重不符合檔案管理要求。因此，通過上述得出的實驗結果可以看出，本文提出的基于數據庫技術的檔案管理系統在應用時其檔案導出時的丟包率更低，能夠確保檔案數據信息的完整性。將本文設計的管理系統應用于實際可以在確保管理效率的同時，提高檔案中數據的安全性。

4 結語

本文基于數據庫技術的應用，從硬件結構與軟件功能兩個方面，開發了一種用于檔案管理的全新系統，并在完成系統設計后，對其進行了操作檢驗。以此種方式，證明了本文設計的系統可在運行中排除外界干擾，穩定進行檔案信息的錄入工作。可在后續的系統開發工作中，嘗試將其他技術與系統管理功能進行對接，通過對系統在運行中的安全測試、打包檢驗，掌握系統可能存在的不足，并將測試后發現系統存在的短板作為后續優化設計的主要方向，進行系統設計與開發工作的持續完善。希望此次設計的成果，可以在正式推廣使用后，代替傳統管理系統，以此種方式，實現對等地方公共機構在市場內的可持續發展與建設打下良好基礎。