保护 SQL Server 2005 Express Edition Server

SQL Server Express 设计为可以通过 Web 下载，并可以像任何其他系统软件那样安装在用户系统上。（这假设系统管理员安装了 SQL Server Express。）您可以使用交互式安装程序（我将在稍后进行说明），或运行命令行安装可执行文件。利用“安静”模式，用户根本不需看到任何 SQL Server Express 安装对话框。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

当安装 SQL Server Express 时，默认情况下安装程序会尝试创建一个公用的 SQLEXPRESS 实例。如果它已经准备就绪，将提示您选择放弃安装或是选择另一个实例名。此处的思想在于让使用 SQL Server Express 的应用程序共享一个公用实例，而不是创建它们自己的实例。这使得应用程序配置更加简单，同时还可以降低用户系统上的内存和磁盘占用空间。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

如果卸载应用程序，最好还是卸载您所安装的任意唯一的 SQL Server Express 实例。但是，Microsoft 建议保留所有就绪的 SQLEXPRESS 实例，除非您确认系统没有任何其他使用该实例的相关应用程序。确定这一点的一种方法是搜索其他应用程序可能连接或创建的其他数据库的 Master 数据库。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

默认情况下，SQL Server Express 配置为保护您的数据。在安装时，您会有机会根据要求进一步加强安全性或放松安全性。您必须首先做出的决定就是选择安装实用工具配置 SQL Server Express 实例的方式。实例就是程序的一个副本。从 SQL Server 2000 版本开始，SQL Server 允许您安装服务器的几个独立的实例。每个实例都被视为独立的实体：每个实例具有其自己的 Master 数据库、其自己的安全性配置以及其自己的磁盘和内存中的位置。安装 SQL Server Express 后，每个应用程序（或您）必须决定它是否与使用该服务器的共享实例的其他应用程序共存，或者它是否要求其自己的独立实例。有几个与每个配置相关联的安全性问题，我将在下面进行阐述。请注意，SQL Server Express 允许您安装多达 15 个实例，但是我希望人们不要安装多个实例，除非在非常特殊的情况下。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

默认情况下，SQL Server Express 假设您要创建（或使用）一个名为“SQLEXPRESS”的公用实例。还可以命名一个“公用”实例，但是这假设您所安装的所有程序都可以分辩出这个独特的名称。如果保留默认名称 (SQLEXPRESS)，其他应用程序可以自动共享这个公用实例。利用这种方法，所有数据库都可以由一个单个的、共享 Master 数据库管理，并且有一个永远不需要显示的 SA 密码。当使用公用实例时，您有可能看到其他安装的数据库，而其他应用程序也可能会看到您的数据库 — 除非您确保应用了适当的权限。一般而言，对于家庭、个人或小型办公室实现，您通常不必担心一个应用程序会扰乱另一个数据库中的数据。如果您安装一个单独的公用实例，那么只有一组 SQL Server DLL、缓存和其他驻留内存的结构会加载到内存中。这意味着只有一个 SQL Server 实例占用 CPU 资源。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

在安装过程中，如果您将实例名设置为自己的值，那么安装程序会创建一个完全独立的 SQL Server Express 版本。该实例具有其自己的 Master 数据库、其自己的文件、DLL、内存占有空间以及其自己的 SA 密码。除了可能已安装的任意其他实例外，每个独立的实例都会启动占用 CPU 周期的单独的 SQL Server 服务（程序）。尽管该方法在某种意义上增加了安全性，只有那些被授予对该实例访问权限的程序才能看到它所管理的数据库，但是实现和维护却增加了很多成本。这是因为每个实例都要复制 DLL、缓存和其他内存中的结构。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

另一种方法就是在安装过程中删除实例名。在这种情况下，SQL Server Express 作为默认实例安装，假设没有已安装的默认实例。在这种方式中，只可以安装一个服务器实例。同样，如果这是安装到系统上的唯一的实例，那么在其他配置之间差异就会非常小，除非当它连接 SQL Server Express 时，我将在稍后对此进行讨论。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

SA 密码是解开整个数据库的密钥。系统管理员获准对数据库或数据库中的信息进行任何操作。SA 可以添加、更改或删除数据库，所有操作都可以在任何人不知道所做更改的情况下进行。正确设置这个密码并对其进行保护是至关重要的。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

当您使用公用实例安装 SQL Server Express 时，只有一个 SA 密码需要关注。由于只有在您选择使用 Windows 身份验证进行安装时，SA 帐户才可以访问，所以 SA 密码永远不需要显示。在任何情况下，当安装 SQL Server Express 时，都要求您提供 SA 密码，但是在已发布的版本中，可以设置为随机（隐藏）的值。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

Microsoft 建议您配置 SQL Server Express 实例以使用 Windows 集成安全性身份验证。这意味着计算机和 Windows 域系统管理员帐户都被授予对 SQL Server Express 实例的完全 SA 访问权限。当然，您需要成为计算机或域管理员才能执行维护、安装数据库以及执行像更改数据库表值这样的简单操作。这并不意味着使用 SQL Server Express 的每个人都应该成为管理员。它真正的意义在于，作为安装制度的组成部分，您需要创建“用户”或应用程序登录，并在应用程序需要的表格、视图、函数以及存储过程上设置适当的权限。我将会在稍后对此进行更详细的讨论。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

SQL Server Express 已经摒弃了“调控器”的概念。坦白地讲，我以前几乎没有看到调控器降低任何 MSDE 系统的情况，但是通过放弃调控器，Microsoft 消除了有关 SQL Server 引擎可伸缩性的混淆。SQL Server Express 有很多方法来限制可伸缩性。正如在测试版中所配置的那样，SQL Server Express 只能处理缓冲池中 1GB 的系统 RAM。这限制了 RAM 缓存中数据页面和过程的数量。任何 SQL Server 专业人士都可以告诉您改进性能的最简单方法就是向缓存中增加内存。将可见 RAM 限制在 1GB 意味着在您向 SQL Server Express 实例中增加负载时，您将（最终）耗尽性能。这是否意味着 SQL Server Express 可以支持 1000 个用户呢？当然，如果将负载放在 SQL Server Express 实例上并不会那么完美。在相同的情况下，10 个用户就可以将 SQL Server Express 陷入困境，尤其是如果应用程序编写得并不是非常有效时。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

SQL Server Express 也限制到一个单个的处理器，而不可以在附加处理器（最多两个）上运行线程（如果系统支持）。这种限制也压缩了您期望从 SQL Server Express 获得的性能上限。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

当使用 SQL Server Express 的应用程序结束时，SQL Server 并不会关闭。在 SQL Server Express 版本中并没有自动关闭选项。因此，即使在您的应用程序结束后，SQL Server 引擎也会保留在内存中，并继续占用系统 RAM 和 CPU 资源。可以编写 SQL 管理对象 (SMO) 例程来关闭 SQL Server Express 实例，但只有在您确认该实例没有被其他应用程序共享时，才可以完成该操作。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

尽管 MSDE 数据库限制在 2GB，SQL Server Express 数据库文件却限制在 4GB。这意味着可以比以前多存储一倍的数据。坦白地讲，这使我很困惑。我曾经在大型机上使用过大型的公司数据库，它在单个 40MB 磁盘包上非常适合。我猜想人们喜欢使用数据库来存储其宠物的大量文档和图片。对于 MSDE 而言，日志文件大小并不受限制 — 至少表面上看是这样。您仍然需要周期性地备份或截断日志，我将在稍后进行讨论。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

Microsoft 同时还更改了其对工具的访问方法。即使您不将新的 GUI 安装程序计算在内，当您下载 SQL Server Express Beta 2 时，新的 OSQL 版本、SQL 计算机管理器（MMC 管理单元）以及 SQLCMD 命令行工具都包括在其中，以协助管理 SQL Server Express 实例。此外，Microsoft 计划设计一个新的 GUI 工具（暂时命名为 SQL Express Manager），以执行 SQL Server 数据库的初始配置和周期性维护。这个工具很快可用于独立下载，基本上可以说，它是不同于 SQL 查询分析器的工具，可以执行用户帐户设置和维护以及协助编写、测试和调试 SQL 查询。您不能使用其他任何工具连接到 SQL Server Express，包括 Management Studio 或 SQL 企业管理器。但是，我希望在它发布前，当前的任何工具都可以访问 SQL Server Express。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

要管理 MSDE，您只须对 SQL Server Express 进行操作，这与对 SQL Server 的其他版本所做操作相同。我希望看到一个可以周期性地转储数据库和日志然后截断日志的自动日志备份脚本。或许，这就是企业第三方需要创建的脚本。到那时，我建议开发人员将这些管理任务构建到他们的应用程序中，然后使用 SMO 来执行这些需要的维护功能，并且使用 Windows 计划程序来进行协助。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

SQL Server Express 只能使用 Windows Installer (MSI) 安装软件包文件进行安装。与 MSDE 不同，您将无法创建自定义的 MSM 安装脚本。在其他方面中，它与 MSDE 相同，因此您仍然需要准备通过传统的 Service Pack 方式来更新 SQL Server 引擎。在 Microsoft 工作的人都敏锐地意识到与此相关的问题，并且仍然在规划着更好的策略。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

SQL Server Express 安装实用工具允许您在身份验证模式对话框（如图 2 所示）中设置服务器所使用的安全性类型。正如我将在稍后讨论的那样，默认模式是 Windows Authentication，它会根据域 Active Directory 数据库来验证用户凭据。在理解切换到 SQL Server Mixed Mode 安全性的安全意义之前，最好保留为默认模式。例如，混合模式 (SQL Server) 安全性强制开发人员指出隐藏由其应用程序所使用的 SQL Server 凭据的方法，以防止肆无忌惮的黑客的使用。尽管如此，最好还是坚持使用默认设置，除非您的设计使该配置无法使用。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

兴趣使然 黑客从何处来？在伦敦举行的 Diligence Information Security 研讨会上，一项调查表明大多数“黑客”（那些试图获得对受保护的数据进行未经授权访问的人）是公司防火墙内部的个人 — 并且大多数（到目前为止）都是公司的正式员工。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

不管您选择的安全性类型如何，安装实用工具都将要求您提供 SA 密码。尽管它要求您需要提供“强”密码，这实际上是域密码强度设置的功能。我提倡您使用格式规范的强密码，但是如果使用 Windows 身份验证模式，这一点就并不那么重要了。实用工具不会让您将其保留为空。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

图 2. 设置由 SQL Server Express 实例使用的身份验证模式www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

与 SQL Server Express 安装的一个也是唯一一个工具就是 SQL Server 计算机管理器 MMC 管理单元。该工具可用于管理 SQL Server 服务并且使得可以在网络上查看 SQL Server。要安装该组件，请在安装 SQL Server Express 实例过程中使用 Features Selection 对话框（如图 3 所示）选择它即可。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

图 3. 安装 SQL Server 计算机管理器扩展。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

在安装 SQL Server Express 实例后，通过导航到“Protocols for SQLEXPRESS”节点，右键单击然后选择 Enable（如图 4 所示），SQL Server 计算机管理器可以启用 TCP 端口或适当的网络协议。在此例中，我启用了 Named Pipes (Np) 协议。您还必须启动 SQL Brower 服务来提供服务器名称解析。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

注 请注意，“Slammer”蠕虫利用这样一个事实，大多数 SQL 服务器在 UDP 端口 1434 公开。这意味着 SQL Server Express 不会受到这种类型的攻击，除非您启用 SQL Browser 服务。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

图 4. 使用计算机管理器 MMC 管理单元组件来启用网络可视性www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

在安装完成后，安装文件（可以包含纯文本或弱加密凭据以及其他敏感配置信息 — 基本上是指服务器的密钥）应该被删除或进行保护。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

SQL Server 团队所推荐的新方法是将关键字 AttachDBFilename 添加到连接字符串。如果一直用于 Web 应用程序，对于典型 SQL Server 客户端/服务器前端应用程序而言，这是不常用而且是极少使用的方法。对于说明 SQL Sever 实例的任意连接字符串，您必须按名称（或 IP 地址）指向服务器并提供一个实例名。此外，当使用 AttachDBFilename 关键字指向连接字符串中的文件名时，ADO.NET（或 ADO）会通知目标 SQL Server 实例，您希望将引用的文件“附加”到服务器 — 这样，在打开连接的过程中会将该数据库注册在 SQL Server Master 数据库中。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

在附加数据库后，当您引用数据库时，从此时起，该服务器访问引用的文件 (.MDF) 及其附带日志文件 (.LDF)。因为此处有一个 catch 语句，请务必小心。您必须 在连接字符串中指定 Database 关键字。如果不指定，该服务器则无法确定这个新附加的数据库。代码列表 1 显示了被配置为附加并打开一个 .MDF 文件的 ADO.NET Sqlclient.SqlConnection 对象的示例。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

代码列表 1. 使用 AttachDBFilename 关键字连接到 SQL Server .MDF 文件。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

提示 将新数据库附加到 Master 的过程比简单地打开它要花费更多的时间。确保设置连接字符串 Timeout 关键字，以考虑该增加的时间。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

尽管打开连接的过程会附加一个数据库，但是当应用程序关闭该连接时，数据库并没有分离。一旦附加，它会永久性地安装在 SQL Server 实例中。这意味着在应用程序结束后，数据库本身对任何应用程序都是可视的，且带有足够的权限。它还表示您需要负责在带有其他应用程序文件的相同目录中维护数据库文件。由于在 SQL Server 运行时，文件受到 Windows 的保护，所以在没有首先从数据库分离时，它不应该被“更新的”版本所覆盖。当然，分离并不困难。您可以从 SQLCMD 中使用以下命令，或使用 SQL Server 2005 GUI 管理工具。另一种方法是使用当使用该数据库的所有应用程序结束时自动关闭数据库文件的 AutoClose 选项。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

请记住要将数据库文件保存在本地硬盘上，而不是保存在共享的网络服务器上。强制 SQL Server 执行通过线缆的物理 I/O（即使它支持该操作）是非常危险的，并且它确实会降低您的性能。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

与 JET 数据库不同，备份 SQL Server 数据库文件（可能有若干个文件）非常简单，但是备份过程还涉及了通过 OSQL（其中一个工具）或 SMO 向 SQL Server 发送 T-SQL 命令。数据库可以在任何时间进行备份，可以带有任何数量的登录（和活动）用户。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

连接到名为 SQL Server Express 实例（或任意 SQL Server 实例）上的命名数据库的更典型方法是，简单地在实例名后写出计算机名，如代码列表 2 所示。这种方法假设作为目标的 Database 已经注册了 SQL Server Master 数据库。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

代码列表 2. 使用对已注册的 SQL Server 数据库的“直接”访问。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

注 SQL Server Express 仍然支持连接字符串的“(local)”或“.”表示法来指代 SQL Server 的“默认”实例，但前提是只有您按照我前面所述安装了“默认”实例。我并不建议使用这种方法，因为 SQL Server Express 服务器可能不是服务器上的原始“默认”实例。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

您不必使用默认的“SQLEXPRESS”实例名来安装 SQL Server Express。我可以想象出几种情况来说明使用默认实例名并不是很好的解决方案。在这种情况下，您需要使用安装过程中的“高级配置”选项，以选择另一个实例名并在连接字符串中使用这个实例名。这种方法的问题在于，如果应用程序安装实用工具不知道安装在目标服务器上的数据库名称，您的名称可能会与现有名称发生冲突 — 正像在用户系统上安装 SQL Server 的某个其他应用程序可能会与您选择的名称发生冲突一样。这就解释了为什么 SQLEXPRESS 的公用实例名是如此重要的一项创新。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

从应用程序连接到“公用”服务器名的另一种方法是使用别名。也就是说，您可以使用 SQL 计算机管理器来为 SQL Server 实例指定一个别名（如图 5 所示）。在此例中，我创建了别名“George”，我可以将其用于我的连接字符串中。如果基本服务器发生变化（例如，当我从测试服务器更改为生产服务器时），我只要更改别名，该应用程序就会重定向到正确的服务器。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

图 5. 使用计算机管理实用工具来创建实例别名。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

当您的连接字符串包含关键字 Integrated Security=SSPI 时，ADO.NET（或您所使用的数据访问接口）则使用 Windows 身份验证模式。在幕后，这种模式使用 NTLM (NT LAN Man) Windows NT 质询/响应身份验证协议来验证使用加密的帐户凭据，以便保护传输过程中的密码以防止“刺探者”以离线状态攫取您的凭据。每次打开（或重新打开）连接时，用户凭据会根据域控制器 (Active Directory) 数据库重新进行验证。Microsoft 建议对大多数应用程序使用 Windows 身份验证模式。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

注有关安全性支持提供程序 (SSP) 软件包（如 NTLM 和 Kerberos）的详细信息，请参阅 Platform SDK 中的 SSP Packages Provided by Microsoft。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

当然，我所编写的用于验证这段代码的测试应用程序可以正常工作（该代码显示在代码列表 1 中）。因为我是以管理员身份登录的，所以我的 Windows 帐户被授予了 SQL Server 上的系统管理员权限。这就是当使用 SQL Server Express 时，为什么不需要使用 SA 帐户或者不需要知道 SA 密码的原因所在。然而，我的确希望最终用户不被授予管理员帐户。当任何人登录到 Windows 域时，域管理员会确定授予他们的权限。该信息存储在 Active Directory 中。这些权限不会传递到 SQL Server，除非您特别地授予这些权限。这意味着（默认情况下）不会 为非管理员授予到服务器或其内容的权限，并且您将需要设置用户、组和角色以管理数据库及其内容。执行该操作的机制在一段时间以来都没有改变，在 SQL Server Books Online 中有对它们的详细说明。有关 SQL Server 安全性最佳操作的详细信息，请访问 TechNet。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

从基本上讲，您需要建立并配置四层安全性。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

在任何 SQL Server 数据库上管理安全性帐户的一个方法就是使用 SQLCMD。但是，除非您是数据库管理员 (DBA) 并且具有 T-SQL 的丰富经验，否则这可能有一点令人畏缩。幸运的是，您可以使用 SQL Server 2005 Management Studio（与 SQL 企业管理器等价）来创建数据库用户、组或角色。该工具没有包括在 SQL Server Express 中，因此您需要使用 Microsoft 提供的标准版或开发人员版的工具或使用第三方的一个工具。在创建这些角色后，您可以使用 SQL 工具将这些 T-SQL 命令导出到一个脚本文件。 www.c hinaitpower.comlqkdsOnN

混合模式身份验证是使用 Windows 集成安全性的一个备选方法。在这种情况下，连接字符串 UID 和 PWD 关键字会根据 SQL Server 登录名和密码进行验证。由于这种技术绕过了 Windows 身份验证，它被认为是不太安全的。要使用这种安全性模式（并忽略我们的建议），您需要在安装过程中启用这种混合模式安全性。为此，当使用安装批处理文件时，您可以将 SECURITYMODE 命令参数设置为“SQL”。该选项还可用于 SQL Server Express 交互式安装程序和 SQL Server Express Manager (XM)，其预览版本应该很快就可用了。www.c hinaitpower.comlqkdsOnN