基于XML DB的信息系统运维服务的知识库与知识模式设计

卢友敏

(怀化学院计算机系,湖南怀化 418008)

基于XML DB的信息系统运维服务的知识库与知识模式设计

卢友敏

(怀化学院计算机系,湖南怀化 418008)

Oracle XML DB Repository是一个以文件目录形式显示的虚拟文件系统,这种开放协议的XML存储访问方式,可以很好的支持知识库层次结构设计,也便于人工管理文档.因此信息系统的运维服务采用这种分级结构,来设计存储信息库,这样就可以保证分门别类的存储各类资源,有利于对资源进行相关的人工检索.此外,Oracle XML DB提供的基于访问控制列表ACLs(Access Control Lists)对信息库中所有资源的安全性控制的机制,使得XML DB的每个独立访问资源都有一个ACL来保障其安全性.因此,基于XML DB设计开发出来的运维服务知识库中的每个资源,都可以通过设置ACL对其进行访问控制,从而达到积累和共享知识这一构建运维服务知识库的目标.

XML DB; 知识库; 知识模式; 运维服务

1 基于XML DB的运维服务知识库的设计

1.1 知识库层次结构设计

Oracle XML DB Repository[1]是一个以文件目录形式显示的虚拟文件系统,可以通过FTP、HTTP、WebDAV等网络协议访问这个文件系统.这种开放协议的XML存储访问方式,可以很好地支持知识库层次结构设计,也便于人工管理文档.

图1 Oracle XML DB信息库中资源的路径结构

因此本文利用了它的层次结构好的特点,为运维服务知识存储设计的XML DB Repository层次路径结构如图1所示.首层文件夹/K OMS是知识库的总目录,存放所有与知识库相关的文件资源.第二层创建了五个文件夹:/xsd用于存放XML模式文件;/xsl用于存放XSL样式表;/xml用于存放知识项目的XML文件;/acl用于存放访问控制权限的XML文件;/res用于存放其他的用户元数据,如图片等.在第三层中的/central和/ normal文件夹,作为/xml的子目录,里面有表示知识的XML文件,对应知识的专业类别,在这两个文件夹下分别创建了/hardware、/software、/business、/infosafe以及/other子目录,分别用来存放硬件、软件、业务应用、通信与安全以及其他五类知识./central文件夹中存放重要的或是常用的知识项目文件,/normal文件夹中则保存其他的知识项目文件,知识工程师可以动态的调整知识项目文件的存储位置.此外,第三层中还创建了/image和/other文件夹作为/res的子目录,分别存放图片与其他用户元数据..jpg图片资源存储在/ image文件夹下的/jpg目录中,其他图片资源存储在/ image文件夹下的/other目录中.

采用这种分级结构设计存储信息库,保证了分门别类存储各类资源,便于人工检索相关资源[2,3].

1.2 知识库访问控制设计[4]

Oracle XML DB信息库中所有资源的安全性控制基于访问控制列表ACLs(Access Control Lists)机制.ACL本身是保存在Oracle XML DB中基于特定XML Schema的资源,XML DB的每个独立访问资源都有一个ACL保障其安全性.当用户对某个资源进行操作时,会首先根据这个ACL判断用户对该资源的权限.

运维服务知识库的每个资源都可以通过设置ACL对其进行访问控制.ACL文件包含ACE(Access Control Entry)列表,每个ACE主要包括以下属性:

Operation(操作):赋予权限 (grant)或是限制权限 (deny).

Principal(主体):可以是数据库用户或者角色,甚至LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)的用户和用户组.

Privileges Set(权限集):对主体赋予或者取消的权限的内容.

构建运维服务知识库的目标在于积累和共享知识,因此,对于知识资源用户的访问控制考虑三种角色:一为管理员角色,这种角色的用户拥有知识库的全部操作权限,赋予知识工程师;二为普通用户角色,这种角色的用户只能检索和查看知识资源,赋予运维服务员工;三为高级用户角色,这种角色的权限范围在普通用户的基础上,增加修改知识资源内容和链接的权限,赋予知识评审员.对照Oracle XML DB支持的权限,这三种角色对知识库中全部资源的访问控制设计详见表1所示.其中,表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表管理员角色、普通用户角色以及高级用户角色;G、D分别表示赋予或限制权限.

表1 运维服务知识库角色访问控制设计

2 基于XML DB的运维服务的知识模式设计

2.1 知识模式的概念模式设计

运维服务知识是对运维服务实践的经验总结.一个完整的知识文档通常包括标题、主体和附加信息三个部分.标题标明知识的主题,主体记载详细的知识内容,附加信息则记录与知识相关的信息,如知识的来源、知识的发布日期等.

知识主体可能仅包含单一的内容,也可能包含多个内容段.例如,对于故障或问题的知识,一般应包括故障或问题现象的描述、对其的详细分析以及应对的解决方案,这些记录可能分别有多个内容段组成.内容段中也可能包含记录的关键信息,以及相关知识的链接等.

为了区分知识,给每条知识一个唯一的序号.另外,考虑知识的组织,描述知识还需要记录其所属的类别.由此得到的知识的概念模式如图2所示,显然,这是一个复杂的树形结构,其中,内容段是重要的组成单元.

图2 知识的概念模式

2.2 知识模式的XML逻辑模式设计[5,6]

逻辑模式设计主要是把概念模式转换成逻辑模式,逻辑模式更准确地表示了该领域,并且能够有效地使用逻辑数据模式的结构.

参照以下规则,从知识的概念模式中创建XML逻辑模式:

规则一:每个非叶子节点转换成一个元素类型,每个叶子节点既可以作为父节点的属性,又可以作为父子点的子元素,一般作为子元素处理;但是内容简单的叶子节点尽量作为父节点的属性处理.例如:知识节点作为根元素结点,发布日期是简单的叶子节点,选择将其作为属性处理.

规则二:节点的除叶子节点之外的全部子节点转换为该节点的子元素;若节点的字节点是叶子节点,则参照规则一转换.

规则三:尽可能降低信息的冗余,使得转换得到的逻辑模式尽可能简单.

现在来初步分析图2,显然,知识应作为根元素;主体、附加信息、内容段、现象描述、原因分析以及解决方案应作为元素处理;序号、知识来源以及发布日期是简单的叶子节点,视为元素的属性处理;主题、关键词、链接、专业类别以及用途类别等叶子节点作为子元素处理.

从图2可以看出,主体元素具有复杂结构,知识主体子元素可能由若干内容段组成,内容段中既可能由关键词、链接及其他子元素组成,又可能由现象描述、原因分析、解决方案组成,这三者反过来又可能包括内容段.可见,内容段必须作为复杂的子元素类型处理.可以确定的是,主体必然由内容段组成.此时,主体的意义可以由内容段替代,为了降低信息冗余,在逻辑设计中去除了主体元素.同样的理由,附加信息和类型元素也是冗余的信息,也予以去除.再将序号、知识来源以及发布日期属性直接作为根元素的属性,专业类别和用途类别则直接作为知识的子元素处理.

综合以上的分析,得到最终描述知识的结构:知识作为根元素;主题、内容、现象描述、原因分析、解决方案、专业类别以及用途类别作为根元素的子元素;序号、提供者以及发布日期作为根元素的属性;不同的内容段分别作为内容、现象描述、原因分析以及解决方案的子元素;关键词与链接作为内容段的子元素.

结合Oracle提供的数据类型,得到运维服务知识的数据模型如表2与表3所示.

表2 描述知识的XML数据类型

表3 描述知识的附加数据类型

在设计XML结构时,考虑将来结构的扩充或修改,定义一个any元素,将any元素与内容段元素组合成基本单元,多个元素需要使用这个基本单元,因此,将其自定义为CONTENT-TYPE类型,其逻辑结构如图3所示.图中的PARA代表内容段,可由文本、关键字KEYWORD和链接LINK组成.链接具有两个属性href与type,这两个属性用来显示相关知识内容的链接.对CONTENT-TYPE与PARA的出现次数均不作限制,可为任意次.

图3 CONTENT-TYPE逻辑结构

最终得到设计的知识模式逻辑结构如图4所示. CONTENT-TYPE类型定义为知识模式的一部分.内容CONT、现象描述PHENO、原因分析ALANS以及解决方案RESVE均定义为CONTENT-TYPE类型,可以根据需要扩充各个部分的内容.它们与定义为string类型的知识主题TIT LE、专业类别KIND、用途类别SORT共同作为知识模式的根元素K OM的子元素.

图4 知识模式逻辑结构

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

[2]张建华.K M中的知识存储策略 [J].情报杂志,2006, (3):37-39.

[3]易凌峰,朱景琪.知识管理 [M].上海:复旦大学出版社,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

卢友敏 (1978-),女,湖南靖州人,怀化学院助教,硕士,主要研究信息安全.