Hoe gegevensveranderingstracking en bescherming kunnen worden geïmplementeerd in SQL-databases

Bij het beheren van databases is het essentieel om op de hoogte te blijven van de veranderingen die in de gegevens optreden. De manieren waarop deze veranderingen worden gevolgd, variëren afhankelijk van de eisen van de applicaties die de database gebruiken. Terwijl sommige applicaties behoefte hebben aan een volledig historisch overzicht van alle wijzigingen, hebben andere mogelijk alleen informatie nodig over wanneer er een wijziging heeft plaatsgevonden of welke rijen zijn gewijzigd. SQL biedt verschillende mechanismen voor gegevensveranderingstracking, zoals Change Data Capture (CDC), SQL Data Sync en Change Tracking. Elk van deze heeft zijn eigen kenmerken en toepassingen die van invloed kunnen zijn op de prestaties van de database en de efficiëntie van de applicaties die de gegevens gebruiken.

Change Data Capture (CDC) is een technologie die alle wijzigingen die op een bepaalde tabel of database worden aangebracht, registreert in een afzonderlijke wijzigingstabel. Deze wijzigingstabel bevindt zich in dezelfde database, waardoor het een gemakkelijke manier is om de volledige geschiedenis van wijzigingen te volgen. Dit is bijzonder nuttig voor toepassingen die een gedetailleerde en permanente registratie van wijzigingen vereisen. De gegevens worden in een geordende structuur opgeslagen, wat eenvoudig kan worden doorzocht voor analyses.

SQL Data Sync is een andere techniek die de synchronisatie van gegevens tussen verschillende databases mogelijk maakt, ongeacht of deze zich in de cloud of on-premises bevinden. Het stelt beheerders in staat om een synchronisatiegroep op te zetten, waarbij een hoofddatabase (hub) wordt gesynchroniseerd met één of meerdere andere databases. Dit proces kan zowel unidirectioneel als bidirectioneel zijn. In tegenstelling tot CDC, dat wijzigingen alleen bijhoudt, zorgt SQL Data Sync ervoor dat wijzigingen daadwerkelijk worden gerepliceerd naar andere databases, wat vooral handig is voor gedistribueerde systemen die consistentie vereisen.

Change Tracking is een eenvoudiger alternatief dat niet de volledige gegevens bevat van een wijziging, maar alleen de primaire sleutel van de gewijzigde rij, samen met het type wijziging (invoegen, bijwerken of verwijderen). Dit mechanisme heeft als voordeel dat het veel minder opslagruimte vereist, omdat alleen de identificatie van de gewijzigde rijen wordt opgeslagen. Het belangrijkste voordeel van Change Tracking is dat het weinig invloed heeft op de prestaties van de database, omdat de gegevens meestal in het geheugen worden opgeslagen en niet in afzonderlijke tabellen.

Bij het implementeren van deze trackingmechanismen moeten beheerders goed nadenken over de impact op de prestaties van de database. Zowel CDC als SQL Data Sync voegen extra gegevens toe in de vorm van wijzigingstabellen of synchronisatie-artikelen, terwijl Change Tracking slechts een minimale invloed heeft doordat het gegevens in het geheugen opslaat. Daarom is het belangrijk dat beheerders de behoeften van hun applicaties zorgvuldig beoordelen en alleen de noodzakelijke trackingmechanismen inschakelen om de efficiëntie van de database te waarborgen.

Het inschakelen van CDC in een database kan eenvoudig worden gedaan via T-SQL-commando's. Zodra CDC is ingeschakeld, worden nieuwe systeemtabellen gemaakt die de wijzigingen bevatten. Beheerders kunnen CDC ook inschakelen voor specifieke tabellen binnen een database, door eenvoudigweg de naam van de tabel en het schema te specificeren. Hetzelfde geldt voor het uitschakelen van CDC, waarbij beheerders specifieke commando's kunnen gebruiken om de functionaliteit te deactiveren op zowel database- als tabelniveau.

SQL Data Sync vereist iets meer configuratie, maar het biedt beheerders de mogelijkheid om synchronisatiegroepen te maken tussen verschillende databases. Dit proces kan zowel voor databases in de cloud als voor on-premises SQL-servers worden gebruikt. Beheerders kunnen de synchronisatie-instellingen aanpassen om te bepalen hoe de gegevens tussen de databases moeten worden gesynchroniseerd, wat zorgt voor een betrouwbare en efficiënte gegevensreplicatie.

Een andere belangrijke functie die kan worden gebruikt voor gegevensbeveiliging in SQL-databases is dynamische gegevensmaskering (Dynamic Data Masking). Deze functie maakt het mogelijk om gevoelige gegevens, zoals creditcardnummers of e-mailadressen, te maskeren voor niet-administratieve gebruikers. Het masker kan worden toegepast op specifieke kolommen, waarbij alleen de geautoriseerde gebruikers volledige toegang hebben tot de ongewijzigde gegevens. Dit biedt een extra laag van bescherming, vooral bij het werken met gevoelige of persoonlijke informatie.

Azure Purview is een cloudgebaseerde service voor databeheer die organisaties helpt bij het ontdekken, classificeren en in kaart brengen van gegevens, zowel in de cloud als op on-premises servers. Het biedt een gecentraliseerd overzicht van de gegevensbronnen in de organisatie, evenals de mogelijkheid om gevoelige gegevens automatisch te classificeren en te organiseren. Dit is bijzonder nuttig voor bedrijven die voldoen aan strikte compliance- en governance-eisen, aangezien Purview ook de mogelijkheid biedt om een datamap te maken, wat helpt bij het beheren van de datastromen binnen de organisatie.

Tot slot biedt de Ledger-functie in Azure SQL een cryptografische oplossing voor het waarborgen van de integriteit van gegevens in de database. Dit zorgt ervoor dat elke wijziging in de database onomstotelijk kan worden gecontroleerd, wat van cruciaal belang kan zijn voor toepassingen die een hoge mate van databeveiliging vereisen.

Bij het implementeren van deze technologieën moeten beheerders zich goed bewust zijn van de eisen van hun specifieke applicaties. Het is niet altijd nodig om de zwaarste methoden voor gegevensveranderingstracking te gebruiken, zoals CDC of SQL Data Sync, als de applicatie slechts een eenvoudige indicatie van wijzigingen vereist. Het gebruik van Change Tracking kan in veel gevallen volstaan, waardoor de belasting op de database minimaal blijft. Het is ook belangrijk om de juiste balans te vinden tussen het bijhouden van veranderingen en de prestaties van de database, vooral in omgevingen met hoge belasting.

Hoe Beheer en Beveilig SQL-Resources in Azure?

Security-principals zijn entiteiten die toegang kunnen aanvragen tot SQL-gegevens. Beheerders verlenen deze principals de benodigde machtigingen om SQL-bronnen te benaderen. De vier basisbevoegdheden die Azure gebruikt voor de beveiligbare elementen in een database zijn: SELECT, waarmee de gebruiker gegevens kan bekijken; INSERT, waarmee de gebruiker gegevens kan toevoegen; UPDATE, waarmee de gebruiker bestaande gegevens kan wijzigen; en DELETE, waarmee de gebruiker gegevens kan verwijderen.

Azure SQL Database, Azure SQL Managed Instance en SQL Server ondersteunen het toepassen van gegevensclassificatielabels op specifieke kolommen in een tabel om hun vertrouwelijkheidsniveau aan te geven. SQL biedt tools om de aangebrachte wijzigingen aan gegevens in verschillende mate van detail bij te houden. Change Data Capture (CDC) registreert alle wijzigingen die aan een database of tabel zijn aangebracht. SQL Data Sync biedt een eenduidige of bidirectionele synchronisatie van de bron- en doel-databases. Change Tracking registreert wanneer een rij is gewijzigd, welke rijen zijn gewijzigd en welk type wijziging (invoeging, bijwerken of verwijderen) heeft plaatsgevonden.

In een typische bedrijfsomgeving wordt de SQL Server-installatie op locatie vaak geconfigureerd met native SQL Server-authenticatie, waarbij dezelfde beheerdersnaam en wachtwoord voor meerdere gebruikers worden gebruikt. Dit wordt echter als onveilig beschouwd, en het is belangrijk dat een organisatie haar authenticatiebeleid heroverweegt bij de overgang naar de cloud. Bijvoorbeeld, wanneer een bedrijf besluit om een Azure SQL-database of een virtuele machine met SQL Server in de cloud te draaien, kan het nieuwe authenticatiemethoden configureren die veiliger en flexibeler zijn dan de traditionele on-premises oplossingen. Het beheren van toegang tot gegevens is dan niet langer beperkt tot lokale netwerken, maar moet ook de cloudinfrastructuur omvatten.

Naast de beveiliging van de gegevens, speelt het monitoren van de prestaties een cruciale rol in het beheren van een SQL-database in Azure. Performance metrics moeten niet alleen op zichzelf worden gezien, maar altijd in vergelijking met een referentiewaarde, de zogenaamde operationele prestatiedrempel. Het monitoren van prestaties in de cloud is in veel opzichten vergelijkbaar met on-premises beheer, hoewel er enkele verschillen zijn. Azure biedt tools zoals SQL Insights, Database Watcher en Extended Events, waarmee beheerders de activiteit en prestaties van hun databases kunnen volgen.

Met name voor SQL-installaties in virtuele machines is er geen directe toegang tot de onderliggende besturingssystemen zoals bij een fysieke server. Daarom moeten beheerders gebruikmaken van monitoringtools die specifiek zijn voor virtuele omgevingen, zoals Performance Monitor voor Windows of InfluxDB en Grafana voor Linux-gebaseerde virtuele machines.

Naast de traditionele monitoringtools biedt Azure de mogelijkheid om gedetailleerde prestaties en gebruik te monitoren via de Azure Portal. Dit maakt het voor beheerders gemakkelijker om de status van hun databases te volgen en snel te reageren op afwijkingen in de systeem- en databaseprestaties. De keuze voor de juiste metrieken is hierbij essentieel, aangezien sommige gegevens beter de prestaties van de database kunnen aangeven dan andere.

Vanuit een veiligheidsperspectief is het implementeren van dataclassificatie essentieel voor de bescherming van gevoelige informatie binnen de database. Het labelen van kolommen op basis van hun vertrouwelijkheid zorgt ervoor dat alleen bevoegde gebruikers toegang krijgen tot deze gevoelige gegevens, wat het risico van datalekken aanzienlijk vermindert. De integratie van Always Encrypted helpt hierbij door versleuteling toe te passen op de gegevens, zelfs wanneer deze in transit of in rust zijn.

In het algemeen is het belangrijk dat organisaties zich bewust zijn van de complexiteit die gepaard gaat met het beheren van beveiliging en prestaties in een cloudomgeving. Het integreren van krachtige beveiligingsmechanismen, het onderhouden van prestatie-baselines en het gebruik van de juiste monitoringtools kan organisaties helpen hun SQL-databases effectief te beheren en te beveiligen, zowel in de cloud als on-premises.