《剖析数据库》课件

《剖析数据库》ppt课件目录•数据库概述CONTENTS•数据库系统结构•关系型数据库•非关系型数据库•数据库设计与优化•数据库安全与维护01数据库概述数据库的定义与作用数据库的定义数据库是一种存储、管理和检索数据的方式，它使用计算机软件和硬件技术来组织、存储、检索和维护数据数据库的作用数据库是信息系统的核心组成部分，它能够有效地管理数据，提供数据共享，实现数据的安全性和完整性，并支持决策分析和数据挖掘等应用数据库的分类关系型数据库关系型数据库使用表格形式存储数据，每个表格由行和列组成，数据之间通过关系（如主键、外键等）相互关联常见的的关系型数据库有MySQL、Oracle、SQL Server等非关系型数据库非关系型数据库不使用表格形式存储数据，而是采用键值对、文档、列族等形式存储数据常见的非关系型数据库有MongoDB、Redis、Cassandra等数据库的发展历程关系型数据库非关系型数据库关系型数据库在上世纪70年代出非关系型数据库在21世纪初开始现，它使用表格形式存储数据，流行，它不局限于传统的关系模数据之间通过关系相互关联，具型，提供了更加灵活的数据存储有更高的灵活性和可扩展性和访问方式01020304层次型数据库面向对象数据库层次型数据库是最早的数据库类面向对象数据库在90年代出现，型之一，它采用树形结构来组织它采用面向对象的方法来设计和数据，数据的访问遵循从上到下管理数据，支持更复杂的数据结的路径构和操作02数据库系统结构数据库系统的组成数据存储负责数据的物理存储，包括磁盘、内存等存储介质数据模型定义了数据的组织方式，包括关系模型、层次模型和网络模型等数据语言用于与数据库进行交互的语言，如SQL数据字典存储关于数据库中对象的元数据，如表名、列名等数据库的三级模式结构外模式模式内模式也称为用户模式或子模式，是用也称为逻辑模式或概念模式，定也称为物理模式或存储模式，定户与数据库的接口，只显示用户义了数据库中所有对象的逻辑结义了数据在物理存储介质上的存需要的数据构和关系储方式和结构数据库管理系统010203数据定义语言数据操纵语言数据控制语言（DDL）（DML）（DCL）用于定义数据库中的对象，如表、用于插入、更新、删除和查询数用于控制对数据的访问权限和安视图、索引等据全性03关系型数据库关系型数据库的定义与特点总结词关系型数据库是一种按照数据结构来组织、存储和管理数据的数据库，其核心特点是数据以表格形式存储，并遵循一定的关系模型详细描述关系型数据库采用二维表格的方式来存储数据，每个表格代表一个数据表，表格中的行代表记录，列代表字段数据表之间的关系通过主键和外键进行关联关系型数据库具有数据完整性、结构化查询语言（SQL）标准化、事务处理能力等特点关系型数据库的设计总结词详细描述关系型数据库设计是指根据业务需求，关系型数据库设计包括需求分析、概念设规划、创建和管理关系型数据库的过程计、逻辑设计和物理设计等阶段需求分VS析阶段主要收集和分析业务需求，概念设计阶段将需求转化为概念模型，逻辑设计阶段将概念模型转化为逻辑模型，物理设计阶段则根据硬件和存储空间等因素，对数据表进行物理存储和索引的设计关系型数据库的SQL语言总结词详细描述SQL（Structured QueryLanguage）是用SQL语言包括数据查询语言（DQL）、数据于管理关系型数据库的标准编程语言操纵语言（DML）、数据定义语言（DDL）和数据控制语言（DCL）等部分通过SQL语言，用户可以创建、查询、更新和删除数据库中的数据，以及定义和管理数据库结构SQL语言具有简单易学、功能强大、灵活性强等特点，是关系型数据库管理和开发的重要工具04非关系型数据库非关系型数据库的定义与特点定义非关系型数据库是一种新型的数据库类型，它不特点遵循传统的关系型数据库的模型和结构，而是采用更为灵活的数据存储方式无需事先定义数据结构，如表格和字段数据以键值对的形式存储，易于扩展和查询支持高并发的读写操作，具有较好的性能适合存储大量结构化或半结构化数据非关系型数据库的常见类型列式存储数据库键值存储数据库以列为单位存储数据，如HBase以键值对的形式存储数据，如Redis文档存储数据库图形存储数据库以文档为单位存储数据，如MongoDB以图形结构存储数据，如Neo4j非关系型数据库的应用场景01020304缓存系统内容管理系统大数据处理社交网络非关系型数据库具有高性能和非关系型数据库支持文档存储，非关系型数据库可以处理大量非关系型数据库支持图形存储，易扩展的特点，适用于构建高适用于存储和查询大量的文档数据，适用于大数据的存储和适用于构建社交网络和推荐系效的缓存系统数据处理统05数据库设计与优化数据库设计的基本原则一致性原则完整性原则确保数据库中数据的逻辑一致性，避免数据保证数据的准确性和可靠性，防止无效或错冗余和冲突误的数据进入数据库安全性原则可维护性原则采取措施保护数据库免受未经授权的访问、设计易于维护、修改和扩展的数据库结构修改或破坏数据库设计的步骤需求分析逻辑设计明确数据库系统的功能和性能需求，收集相通过概念模型（如实体-关系模型）描述数据关数据和业务流程需求和业务规则概念设计物理设计将概念模型转换为特定数据库管理系统支持确定数据库的存储结构、索引策略、数据分的逻辑模型区等物理属性数据库优化技术1查询优化2索引优化编写高效、简洁的SQL查询语句，减少数据检索过程中编写高效、简洁的SQL查询语句，减少数据检索过程中的计算量和磁盘I/O操作的计算量和磁盘I/O操作3分区优化4并行处理和分布式数据库编写高效、简洁的SQL查询语句，减少数据检索过程中编写高效、简洁的SQL查询语句，减少数据检索过程中的计算量和磁盘I/O操作的计算量和磁盘I/O操作06数据库安全与维护数据库的安全性保护用户身份验证确保只有授权用户能够访问数据库，通过用户名和密码、多因素认证等方式进行身份验证访问控制根据用户的角色和权限，限制对数据库的访问，防止未经授权的数据泄露和修改数据加密对敏感数据进行加密存储，即使数据被盗也无法轻易解密数据库的备份与恢复定期备份恢复计划按照一定的频率对数据库进行备份，确保数据安制定详细的恢复计划，以便在数据丢失时能够快全速恢复A BC D备份策略测试恢复根据业务需求和数据量，选择合适的备份策略，定期测试恢复过程，确保备份数据可用并验证恢如全量备份、增量备份或差异备份复计划的可行性数据库的日常维护与监控硬件与软件升级性能调优定期检查硬件和软件版本，确保数据库系统与硬件和软件兼容，并及时升级修补程序和安日志分析根据监控数据和日志分析结果，全补丁对数据库进行性能调优，提高系统响应速度和稳定性监控指标分析数据库日志文件，发现潜在问题，如性能瓶颈、错误代码等设定关键性能指标（KPIs），如响应时间、查询速度、系统资源利用率等，实时监控数据库运行状态感谢您的观看THANKS。