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资料仓储

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90 ││281期│关键词资料仓储Data Warehouse审计日志Audit Log帐务系统Accounting System花卉批发资讯分享热线Flower Wholesale Information Sharing Hotline摘要审计日志是资料仓储内建的每日更新文字档以供纪录上机时段内使用者的操作步骤.帐务系统则是经营管理者可以进行使用者对资料仓储使用率评估的应用网站.通常前者是资料仓储系统日志的部份配备,而后者则不一定可以买的到.本文的目的在说明如何从审计日志建构帐务系统的过程.这主要包含帐务系统的需求分析,审计日志的规格调查,资料库的建构及使用者网页介面的设计.又本文对花卉批发资讯分享热线实作一个帐务系统来证明其可行性.Audit logs are standard text files updated daily forkeeping track of users operations throughout eachlogin session inadata warehouse. Accounting system isan web site which an can take account of the utilization of datawarehouse byacertain user. Usually the former is part ofthe system log ofadata warehouse, but the latter is notalways available. The goal of this paper is to show theprocedure about how to implement an accounting systemfrom audit logs. This essentially includes the of the accounting system, the investigation ofaudit log format, the establishment of database, and theweb-based user interface design. system for Flower Wholesale Hotline (Flower WISH) has been audit logs for showing the feasibility of thisapproach.前言在建置好资料超市或资料仓储(Data Warehouse)后,早期最常碰到的后续管理挑战是认证授权计帐(Accounting)与应用(Application)四个问题.这里认证问题是指如│││91何在网路上辨认使用者的身份.授权问题则是如何依其辨认身份给予权限内的资料存取能力.计帐问题则是如何依使用者的使用情况进行收费.应用问题则是如何应用资料仓储的资料来获利.今日由於资料仓储与网际网路技术的进步,软体厂商已能提供认证与授权问题的套装软体解决方案.但对计帐与应用问题而言、这和产业性质有关,故软体厂商很难去开发这种量身定做的套装软体出来.例如应用问题常涉及资料挖掘(Data Mining),但线上资料分析挖掘(On-Line Analytical Mining, OLAM)的软体产品却很少看到.本文将针对计帐问题来说明如何去开发量身定做的帐务系统(Accounting System)[1.由於资料仓储内都有内建的审计日志(Audit Log)[3]供维护资料仓储的正常运转使用,故本文建议由审计日志的内容与帐务系统的需求去设计网路型的帐务系统,其架构如图一所示.这里网路型的帐务系统是由资料库,应用程式及网页组成的三层式架构.其中审计日志的资料是透过资料转换服务 Service)转入资料库中;而应用程式则是依帐务系统的需求来进行开发的并透过网页供使用者查询资料.图一从审计日志到帐务系统为了说明从审计日志建构帐务系统的流程,底下首先说明帐务系统的需求分析以了解计费与稽核所需的审计资讯.其次是调查资料仓储的审计日志规格,这调查将以花卉批发资讯分享热线 Information Sharing Hotline, Flower-WISH)[2]的审计日志为调查对象.接著再建构资料库,这包括资料库设计,资料转换服务设计与自动化转换机制建立三个工作项目.在应用程式开发及网页设计部份,这是依帐务系统的需求分析将查询网页分类后再撰写其相关的应用程式.随后再说明如何透过此使用者查询介面来示范其操作流程,最后则是结论.帐务系统的需求分析设计帐务系统前、设计者一定要先对需求进行分析.对花卉批发资讯分享热线而言、其帐务系统的计费模式主要有(1)计次收费、(2)计时收费及(3)月年租费三大类.对计次收费模式而言、这是以使用者对系统点选的次数或登入的次数多寡来做为收费的标准.对计时收费模式而言、这是依照使用者使用系统的时间长短来做为收费的标准.这两者都是依使用量来计费的;其优点是对使用者较公平,而缺点则是计费的计算复杂度增加及使用者不易衡量本身的使用量.对月年租费模式而言、这是
92 ││281期│一般使用者较能接受的计费方式;其优点是计费方式简单,而缺点则是对使用量较少的使用者较不公平.表一是三种计费模式所需的资讯与优缺点比较.表一三种计费模式的所需资讯与比较计费模式计次计时月年租计费依据资料仓储的审计日志. 资料仓储的审计日志. 月年租期长短资讯需求使用者点选次数使用者的上线时间使用者的使用情形优点计费方式较公平计费方式较公平较容易计费缺点较不容易计费较不容易计费计费方式较不公平程式开发所需参数
1.使用者帐号
2.使用者层级
3.存取系统的次数
3.存取系统的时数
3.月年租时间是否到期审计日志的规格调查通常资料仓储的使用介面为线上分析处理系统.当使用者登入线上分析处理系统进行资料存取时,使用者存取系统的相关资讯会被记录在审计日志里.以花卉批发资讯分享热线为例,其审计日志是一个每日都会自动输出的纯文字档;又其档名为其中xxx为流水号.图二显示一个典型的审计日志范例.图二审计日志范例对花卉批发资讯分享热线而言、其审计日志采用八个栏位来记录使用者存取系统的资讯.图二里八个栏位由左至右分别为型别(Type),时戳(TimeStamp),时区(TimeZone),作业期限代码(SessionID),需求代码(RequestID),元件代码(ComponentID),讯息格式与讯息│││93(Message).依属性这八个栏位可分为时间,资源与资讯三大类如表二所示.对时间属性而言、时戳栏位记录使用者存取资源的日期与时间,其最小时间单位为毫秒;而时区栏位则是记录时区.对资源属性而言、作业期限代码栏位是代表使用者的上线时段的超方体代码.需求代码栏位是记录使用者每次对系统提出请求的代码.元件代码栏位是用来描述使用到的资料仓储内元件.对资讯属性而言、型别栏位是用来描述描述讯息型别.讯息格式栏位用来说明讯息栏位中资料的格式如标题或细节.讯息栏位则是依讯息格式来说明其内容.表二审计日志的栏位说明栏位名称栏位内容时戳记录使用的日期与时间. 时间时区记录伺服器所在的时区.作业期限代码使用者使用单一超方体的时段代码、所以换超方体时,其代码会变动.
需求代码使用者操作时的动作代码.资源元件代码资料仓储内的元件代码、例如PPDS代表用到资料伺服器,PPRQ代表用到报告或查询伺服器等.型别描述讯息型别、例如I代表资讯,U代表统计量,E代表错误等.
讯息格式说明讯息栏位格式,例如PPUD代表使用细节,PPUH代表使用标题,USR代表使用者代码等.资讯讯息依讯息格式而决定其内容、例如讯息格式为USR时,其内容则为使用者帐号,讯息格式为PPUH时,其内容则为超方体的维度,层级与衡量值等.当使用者每次存取系统资源时,审计日志里会留下该记录.因此相同的时段内可能会留下多笔的讯息记录,如图三虚线所框起的部份就依序记录「使用者存取的资源」、「使用者帐号」、「使用者层级」、「存取的维度与衡量值」、「维度与衡量值的数值」及「请求结束」等讯息.因此系统管理者可以藉由讯息栏位了解使用者存取系统资源的情况.图三审计日志的记录方式
94 ││281期│虽然审计日志中涵盖帐务系统所需的资讯;但是就系统管理者而言、其使用上显示出两个缺点.首先利用审计日志来检视审计资讯并不是一个有效率的方式;这是因为讯息栏位的资料可能重覆出现,故需要以元件代码与讯息格式栏位作辅助才能了解讯息栏位内容所代表的意义.例如当讯息格式栏位的值为「USR」时,讯息栏位记录的是使用者帐号.因此讯息栏位的重覆资料问题增加了审计日志在读取上的困难度.如果能将审计日志的资讯以更友善的方式呈现,将能够协助系统管理者在审计资讯的撷取上更有效率.其次是审计日志所提供的资讯并未将帐务系统所需要的三种计费模式直接串在一起,因此必须另外设计帐务系统的资料库来储存这些资讯.帐务系统资料库的建构由图一可知帐务系统的建构包括资料库,应用程式与网页三个项目.对帐务系统资料库的建构而言、首先必须设计标准化的资料库以解决审计日志资料可能重覆出现的问题.由於资料库的资料来源是审计日志,因此必须透过资料转换服务将审计日志的审计资料转为所需的格式之后,再自动汇入资料库中.这流程包括设计资料库的资料表,建置资料转换服务与进行自动化排程设定三项工作.图四帐务系统所需要的审计日志资料对资料库的资料表设计而言、帐务系统需要的资讯主要是记录在审计日志里的时戳栏位、讯息格式栏位及讯息栏位.时戳栏位记录日期时间;讯息栏位则是记录使用者存取系统的相关资料.在讯息栏位中、帐务系统所需的资料分别是使用者帐号,使用者层级及维度与衡量值等资讯.因此审计日志与帐务系统相关的资料是图四中虚线框起来的部份,而图中的箭号实线则是表示时戳与讯息栏位的对应关系.使用者每一次存取系统都会在讯息栏位留下四笔资料,而这四笔资料会对应到时戳栏位中相同的时间点.此外讯息格式栏位的值则是可以用来描述讯息栏位的型态.图五审计资料表纲要│││95完成帐务系统资料来源的分析后,接著是设计帐务系统的资料库.图五显示资料库内的资料表栏位与格式,该表采用IDEF1X的格式来说明资料库的内容、而图五资料表的栏位说明则如表三所示.表三审计资料表的栏位说明主键栏位名称资料型态长度说明
◎Num int4流水号TimeDate char 30 时间UserID char 18 使用者帐号UserClass char 30 使用者层级PPUH char 300 维度与衡量值资料PPDH char 300 维度与衡量值代号对建置资料转换服务而言、这是将审计日志中的资料透过资料转换服务转入资料库中.资料转换服务是透过SQL Server 2000软体来达成;而资料转换流程可以分为三个步骤来进行.图六显示这三个步骤的流程,其中步骤一是利用SQL工作清空审计资料库里的「审计PPES」资料表,此一资料表是用来存放审计日志的原始资料.接著在执行处理序工作的元件中将上传区里的审计日志做更名及备份的动作.步骤二将审计日志汇入审计资料库的「审计PPES」资料表之中.图六资料转换服务的程式封装与转换步骤步骤三则是资料转换服务的核心转换工作,是利用VB Script语言将来源资料作转换以符合审计资料表的规格.这里资料来源是「审计PPES」资料表,目的地则是「审计」资料表.由於「审计PPES」
资料表与审计资讯有关的栏位是时戳,讯息及讯息格式栏位、因此会先将这三个栏位的资料以SQL语法选取出来,并写入一个暂存资料表之中.接著则是使用VB Script语言进行资料转换的工作.资料转换服务的VB Script资料转换程式码如图七所示.由於讯息栏位之中的资料格式并不固定,同一次的使用者存取资料被分散在四笔之中.因此必须用程式进行判断后,再将使用者同一次存取系统的多笔资料汇整成一笔审计资料并写入审计资料表之中.而判断的方式则是利用讯息格式栏位与讯息栏位资料之间的对应关系.程式转换的原理则是当讯息格式中的值为「USR」、「UC」、「PPUH」
及「PPDH」时,会以变数记录讯息栏位中对应的值.当讯息格式为「PPDH」时会将这四项资料连同时戳栏位的日期时间值一并写入审计资料表之中.如此反覆进行就能解决原先审计日志的格式问题,并完成审计资料库的建置工作.对自动化排程设定而言、这是以自动化排程方式执行资料转换服务,而执行时间则为每天早上八点三十分开始进行、其设定参数如图八所示.资料库的建置与自动化的资料转换可提供给系统管理者一个完善的帐务系统以达到易於详细查询,计次,计时的资料,因此接下来的工作是设计使用者介面以提供查询服务.
96 ││281期│图七VB Script资料转换程式码图八自动化排程设定帐务系统的使用者介面建置帐务系统的使用者介面由JSP应用程式与网页构成,其主要目的是满足系统管理者对审计资讯的需求.因此审计资讯网在设计上必须具备两个主要的功能.第一个功能是要能够提供计费所需的资讯.由於计费所需的资讯有三种、包括使用者的详细存取资料,存取次数及存取时间.而审计资料库里的资料只能提供详细的存取资料,但是并无法提供计次,计时的功能.因此必须透过JSP网页所支援的爪哇(Java)程式语言连结审计资料库做进一步的运算,才能提供完整的审计资讯.审计资讯网的
第二个功能则是必须提供给系统管理者一个友善的查询介面,并可以依所选的日期区间来进行查询.这部份同样也可以藉由JSP网页的技术来达成.审计资讯网的架构如图九所示、是由九个网页所构成.由审计资讯网的首页可以连结到四个查询介面的表单(Form Page),而四个查询表单又各自连结到对应的四个输出网页(Regular Page).其中Auditing_1.jsp是提供详细资料的查询表单;Auditing_2.jsp是提供计次查询表单;而Auditing_3.jsp及Auditing_4.jsp则同属於计时查询表单,两者的不同在於前者是提供使用者的计时查询,而后者则是提供使用层级的计时查询服务.这四个查询模式所连结到的网页则是查询的结果.系统管理者可以透过上述的查询介面来取得使用者详细存取资料,计次资料及计时资料等审计所需的资讯.以下分别介绍这四种查询模式的设计原理.图九审计资讯网的架构│││97对详细资料查询模式而言、这主要是提供最细部的审计资料给使用者.使用者可以选择欲查询的时段及欲查询的使用者层级,而回传的结果则是使用者存取系统的时间,使用者层级,使用者帐号及所存取的维度与衡量值等详细资料.此一模式的设计的原理,是利用变数记录使用者在查询表单所选取的值,并利用记录下来的值以动态的方式组成SQL查询字串.最后则是透过程式执行此一查询字串并输出查询的结果.对计次资料查询模式而言、这主要是提供使用者存取系统的次数资料.使用者可以在计次模式中选择欲查询的时段及欲查询的使用者层级,而回传的结果则是该层级的使用者存取系统的次数的资料,并按照存取的次数多寡来排序.此一模式的设计原理,是利用变数记录使用者在查询介面所选取的值,并利用记录下来的值作为资料筛选的条件.并以动态的方式组成SQL查询字串来统计使用者帐号出现的次数.对使用者计时模式而言、这主要是提供使用者存取系统的时间资料.此一模式的设计原理,是透过爪哇程式语言将使用者相邻两次点选时间做相减的运算,再将所有的间隔时间加总.由於使用者登入花卉资料仓储线上分析处理系统时,如果闲置超过15分钟就会被系统自动登出.因此在相减过程中会以爪哇程式语言判断时间间隔是否在15分钟内、若在15分钟之内才会纳入加总运算.此外,由於透过表单取得的时间是字串型别、因此必须先将时间字串撷取,并转换为爪哇程式语言的时间物件,再透过方法转为毫秒数才能做相减及加总的处理.对使用者层级计时模式而言、这使用者层级计时模式是提供各使用层级存取系统时间的资料.此一模式与上述的使用者计时模式都是属於计时查询模式,因此模式的设计原理与使用者计时模式类似.主要的差异在於使用者层级计时模式的查询方式是选择使用者层级.操作示范审计资讯网的建置可以协助系统管理者有效地撷取审计相关的资讯,透过四种不同的查询模式可以涵盖稽核追查与计费所需的资讯.以下分别就审计资讯网的四种查询模式进行操作示范.对详细资料查询模式而言、如果想要查询从2005年11月1日到2005年12月1的期间内、所有层级的使用者的详细存取资料并依时间的先后排序.则是如图十(a)所示、首先点选审计资讯网首页左边的「详细模式」.接著在Auditing_1.jsp查询表单中选择日期的区间及使用者的层级.而查询的结果则是如图十(b)所示、在查询结果页面会显示这段期间内所有使用者的存取记录,并依存取的时间排序.
(a) 详细资料查询表单(b)详细资料输出网页图十详细资料查询模式
98 ││281期│对计次资料查询模式而言、如果想要查询从2005年11月10日到2005年12月10的期间内、各层级的使用者存取系统的次数,并依次数的多寡来排序.则是如图十一(a)所示、首先点选审计资讯网首页左边的「计次模式」.接著在Auditing_2.jsp查询表单中选择日期的区间及使用者的层级.而查询的结果则是如图十一(b)所示、在页面会显示这段期间内各层级使用者的点选次数,并依次数的多寡排序.可以由结果看出、从2005年11月10日到2005年12月10的期间内、点选次数最多的是第三层级的使用者scholar,共点选了3687次.
(a) 计次资料查询表单(b) 计次资料输出网页图十一计次资料查询模式对使用者计时模式而言、如果想要查询从2005年11月1日到2005年12月1的期间内、使用者Administrator存取系统的时间.则是如图十二(a)所示、首先点选审计资讯网首页左边的「计时模式一」.接著在Auditing_3.jsp查询表单中输入欲查询的帐号Administrator.而查询的结果则是如图十二(b)所示、在页面会显示此一使用者在这段期间内的使用时间,并以毫秒,秒,分钟及小时等单位呈现查询的结果.而结果显示、从存取系统的时间为126分钟.
(a) 使用者计时查询表单(b) 使用者计时输出网页图十二使用者计时模式对使用者层级计时模式而言、如果想要查询从2005年11月1日到2005年12月1的期间内、第三使用者层级存取系统的时间.则是如图十三(a)所二」.接著在Auditing_4.jsp查询表单中选择欲查询的使用者层级Layer 3.而查询的结果则是如图十三(b)所示、在页面会显示此第三使用者层级在这段期间内的使用时间,并以毫秒,秒,分钟及小时等单位呈现查询的结果.而结果显示第三层级的使用者在2005年11月1日起至12月1日止,共使用了47个小时.│││99(a) 使用者层级计时查询表单(b) 使用者层级计时输出网页图十三使用者层级计时模式结论为了维护资料超市与资料仓储的正常运转,审计日志是软体厂商必须提供的基本配备.但对资料超市与资料仓储的经营者而言、如何计帐与收费却是确保收入的重要工作.由於帐务系统的开发和应用的产业有很密切的关系,因此其建置可说是量身定做的软体.本文则展示如何从审计日志内容与帐务系统的需求里建置出帐务系统来,而这建置工作内容主要可分资料库的建构与使用者介面建置.本文并以花卉批发资讯分享热线为例说明这建置工作的各项细节,希望这些技术的说明能有助这产业的未来发展.参考资料[1]柯佩婕,梁高荣,「台中花市的花卉交易资料超市设计」、机械工业,五月,84-95页,2005.
[2]梁高荣,花卉业务情报网:资料仓储技术在花卉产业的应用,行政院农委会,2003年.
[3]Cognos PowerPlay Enterprise Server Guid

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