《数据库系统管理》课件

《数据库系统管理》本课程将深入探讨数据库系统管理的方方面面，从数据库基础知识到先进技术，旨在培养具备扎实的数据库管理技能和解决实际问题的能力课程简介目标内容掌握数据库系统管理理论与实践技能，具备独立管理数据库系统涵盖数据库系统基础、关系数据库、SQL语言、数据库设计、事务的能力管理、并发控制、备份与恢复等数据库系统概述定义特点用于管理和存储数据的系统，提数据持久化、数据完整性、数据供数据组织、检索和更新功能一致性、数据安全性、数据独立性数据模型和数据库结构数据模型1概念化数据的结构和约束关系模型2将数据表示为二维表，是最常用的模型层次模型3树形结构，适合表示层次关系网络模型4更灵活的网络结构，但实现较为复杂关系数据库定义特点基于关系模型的数据库系统，用表格存储数据结构清晰、易于理解、支持标准SQL语言、提供数据完整性和一致性保证关系代数和关系演算关系代数关系演算使用运算符操作关系，实现数据使用逻辑表达式描述数据查询，查询和更新更接近自然语言语言SQL结构化查询语言1用于访问和操作关系数据库的标准语言数据定义语言2创建、修改和删除数据库对象数据操纵语言3插入、删除、更新和查询数据数据控制语言4管理数据库访问权限和安全数据库设计需求分析逻辑设计明确数据库要存储的信息和功能将概念模型转换为逻辑模型，选择数据模型和结构1234概念设计物理设计建立概念数据模型，抽象出实体和关系选择数据库管理系统和存储方案，确定数据存储方式数据库完整性实体完整性参照完整性每个关系中，主键必须唯一且非空外键值必须与主表中的主键值匹配或为空域完整性数据值必须符合预定义的域限制数据库事务定义一个逻辑工作单元，包含一系列操作ACID特性原子性、一致性、隔离性和持久性事务管理确保事务完整性和数据一致性并发控制123并发访问并发控制问题锁机制多个用户同时访问数据库丢失更新、脏读、不可重复读控制并发访问，确保数据一致性数据库恢复备份日志恢复定期备份数据库，防止数据丢失记录事务操作，用于恢复数据从备份和日志中恢复数据存储管理存储结构索引存储优化数据库数据的物理存储方式，包括文件、加速数据检索，提高查询效率选择合适的存储方式，提高存储效率和查块、页面等询性能查询优化解析1将用户查询语句转换为内部表示优化2选择最优执行计划，提高查询速度执行3执行查询计划，获取结果数据数据库安全性授权管理数据加密控制用户对数据的访问权限保护数据安全，防止非法访问审计跟踪记录用户操作，方便安全分析数据库备份与恢复备份策略1制定备份计划，定期备份数据备份类型2完整备份、增量备份、差异备份恢复策略3制定恢复计划，根据备份和日志恢复数据数据库管理性能监控故障处理12监控数据库性能指标，及时发处理数据库故障，恢复正常运现问题行数据维护3定期维护数据库，保证数据完整性和一致性数据仓库与OLAP数据仓库1用于存储和分析历史数据的系统OLAP2在线分析处理，支持多维分析和数据挖掘数据立方体3多维数据模型，方便进行数据分析数据挖掘与商业智能数据挖掘商业智能从海量数据中发现隐藏的模式和规律将数据分析结果转化为可视化的商业洞察数据库NoSQL定义特点非关系型数据库，不遵循关系模型的规范灵活、可扩展、高性能，适用于海量数据和复杂数据结构云数据库云服务模式类型优势按需提供数据库服务，无需自行管理基础关系型数据库、NoSQL数据库、数据仓可扩展性、灵活性、成本效益设施库大数据与Hadoop大数据应用场景Hadoop海量、高速、多样化的数据开源分布式存储和计算框架，处理大数互联网、金融、电商、医疗等据数据库性能优化查询优化1选择最优执行计划，提高查询效率索引优化2创建合适的索引，加速数据检索存储优化3选择合适的存储方式，提高存储效率数据库审计与监控12审计日志性能监控记录用户操作，方便安全分析监控数据库性能指标，及时发现问题3安全监控监控数据库安全事件，及时响应威胁数据库容灾与高可用容灾高可用防止灾难性事件导致数据丢失确保数据库持续可用性，提供不间断服务数据库标准与规范SQL标准数据库管理规范规范SQL语言，确保数据库之间兼容性规范数据库管理流程，提高管理效率数据治理与管理数据质量数据安全保证数据准确性、完整性和一致保护数据隐私和机密性性数据管理制定数据管理策略，提高数据价值数据库发展趋势云数据库云服务模式，提供按需数据库服务大数据技术处理海量数据，挖掘数据价值人工智能智能化数据库管理，提高效率和安全性案例分析与实战演练案例分析实战演练分析真实场景，学习数据库应用动手实践，巩固理论知识总结与展望本课程旨在为学习者提供数据库系统管理的全面知识和实践技能，帮助他们在未来的职业发展中取得成功。