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课件03多结构化数据管理存储与组织方法二

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数据库原理PPT课件

数据库原理PPT课件

模式
也称为逻辑模式或概念模 式，定义了数据库中所有 数据的逻辑结构和关系。
内模式
也称为物理模式或存储模 式，描述了数据在物理存 储介质上的组织结构和存 储方式。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
数据控制语言（DCL）
用于定义数据库中的各种对象，如表、 视图、索引等。
用于控制对数据库中数据的访问权限 和安全控制。
数据库原理ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库系统结构 • 数据库设计 • 关系数据库 • 数据库管理系统实现技术 • 数据库新技术与发展趋势
01 数据库概述
数据库的定义与作用
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机 内的、有组织的数据集合，它能 为多种应用提供数据服务。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和 管理大量数据，支持企业或组织 的运营和决策。
NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活 性高和可靠性好等优点，可以满足大 规模数据处理和实时分析的需求。
03
NoSQL数据库的挑 战
NoSQL数据库面临着数据一致性、查 询效率和标准化等挑战，需要进一步 研究和标准化工作。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
关系数据库标准语言SQL
SQL定义
SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数 据库的标准编程语言，它包括数 据查询、数据操作、数据定义等
方面的命令。
SQL的主要功能
SQL的主要功能包括表格的定义 和维护、数据的查询和检索、数 据的插入和更新、数据的删除等。
SQL的特点
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插 入、更新和删除等操作。

第4章 数据存储与组织管理

第4章 数据存储与组织管理
15
Hale Waihona Puke 4.1.4 磁盘块存取的优化
二、校验和技术 ▪ 磁盘扇区通常会存储一些冗余位，以可帮助识 别从扇区读出的内容是否正确。 ▪ 最简单的校验和:是基于扇区内所有位的奇偶性。 ▪ 通过增加奇偶位数，可降低检不出错误的概率。
• 若用n个位存储校验和,则漏检错误的概率仅为1/2 n
9
4.1.3 磁盘故障及其处理策略
一、磁盘故障分类 二、校验和技术 三、稳定存储技术
▪ RAID6的故障恢复步骤
14
4.1.4 磁盘块存取的优化
❖在多数OS中，磁盘I/O请求是由文件系统 和虚拟内存管理器产生的。
❖DB系统中，系统高层的页请求通过磁盘空 间管理器，也会产生基于磁盘块的I/O请 求。
❖由于存取磁盘比存取主存要慢好几个量级， 所以，DB系统改善磁盘块存取性能非常重 要。
4. RAID3级(Bit-Interleaved Parity位-奇偶交替)
▪ RAID2中因配置了较多的冗余校验盘，能自动解决坏 盘检测问题，但也增大了代价。RAID3只使用一个冗 余磁盘，即采用最低的安全性开销。
▪ RAID2/3写操作都需要一个read-modify-write 的周期 过程。
高级数据库系统及其应用
第2部分 关系数据库系统实现 第4章 数据存储和组织管理
LOGO
第4章 数据存储和组织管理
4.1 物理存储介质 4.2 磁盘空间管理 4.3 文件的页组织 4.4 页表示格式 4.5 记录表示格式 4.6 DB元信息及其组织管理 4.7 DB缓冲区管理
2
4.1 物理存储介质
12
几种常用的RAID级简介
5．RAID4级(block-Interleaved Parity块-奇偶交替)

课件03多结构化数据管理存储与组织方法二1

课件03多结构化数据管理存储与组织方法二1
31
SUN JAVA(Weblogic+EJB)
EJB系统开发代码复杂 ↓精简代码 Spring 的反射(IoC)模式替代EJB 的工厂模式。
EJB是重量级的框架，维护和复用麻烦。Spring 是轻量级的，对其他对象无侵入性，代码复用性高。 EJB3.0吸收了许多SPRING的优点，开发难度降 低，不过运行成本偏高。
缺点： 1）由于与应用使用同一网络，会增加网络拥塞，同时 ，NAS性能也受制于网络传输能力; 2）数据安全性方面一般只提供两级用户安全机制，， 还需要用户额外增加适当级别的文件安全手段。
14
NAS用途
NAS主要应用于文件共享任务。 在某些情况下，在数据库应用中可以谨慎使用 NAS 解决方案，通常限于以下条件：大多数数据存 取为只读方式、数据库小、存取量低、且不指定预 定性能，在这种情况下，NAS解决方案减少用户整 体存储成本较有效。
文件级I/O传输。
↓ 不可以利用一个原始的I/O来提高性能。
13
NAS优缺点
优点： 1）部署简单，只须与传统交换机连接即可； 2）成本较低，投资仅限于一台NAS服务器（不像SAN 是整个存储网络），NAS服务器的价格往往针对中小企业 定位； 3）NAS服务器一般支持Web客户端管理，对熟悉操作 系统的网络管理人员来说使用方便。
MVC(Model View Controller)： M——数据模型，C——控制器，V——用户界面。 MVC框架将M和V的实现代码分离，使一个程序可 以使用不同的表现形式（一批统计数据可以分别用柱 状图、饼图来表示）。 C确保M和V的同步，M改变则V同步更新。
27
SUN JAVA(Weblogic+EJB)
买家的操作（关键字查询、分页、按时间排序）？ ↓ 数据库路由程序框架DBRoute（自行开发）。

计算机应用基础高职ppt课件

计算机应用基础高职ppt课件

网络协议与网络安全
网络协议
为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。在OSI七层协议模型中主要是：物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP四层协议模型主要包括：网络接口层、网络层、传 输层和应用层。
网络安全
指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露， 系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。网络安全具有保密性、完整性、可用性、可控性和可审查性等特性。
计算机的应用领域
科学计算、数据处理、自动控制、计 算机辅助设计、人工智能等。
计算机系统的组成
计算机硬件系统
中央处理器、存储器、输入输出设备等。
计算机软件系统
系统软件、应用软件。
计算机的工作原理
冯·诺依曼体系结构，包括存储程序原理、二进制运算等。
计算机的工作原理
指令与程序
计算机执行的基本操作和操作序 列。
Linux操作系统
开源的操作系统，具有高度的灵活性 和可定制性，广泛应用于服务器和超 级计算机。
Android操作系统
基于Linux内核的开源移动操作系统， 广泛应用于智能手机和平板电脑。
应用软件的分类与使用
图像处理软件
如Adobe Photoshop、GIMP 等，用于处理和编辑图像。
数据库管理软件
常见多媒体文件格式与编码标准
图像文件格式
BMP、JPG、GIF、PNG等；
音频文件格式
WAV、MP3、WMA、AAC等；
常见多媒体文件格式与编码标准
• 视频文件格式：AVI、MP4、FLV、MKV等。
常见多媒体文件格式与编码标准
音频编码标准

大数据的存贮和处理课件

大数据的存贮和处理课件
机器学习与大数据
利用机器学习技术对大数据进行分析和发掘，发现数据背后的规律和趋势。
智能化决策
基于大数据和人工智能的决策支持系统，提高决策的科学性和准确性，推动智 能化的发展。
THANK YOU
感谢各位观看
可扩大性。
散布式存储系统通常采用可扩大的架构 ，可以根据数据量和业务需求进行灵活 的扩大，同时支持多种数据类型和数据
访问模式。
散布式存储系统具有高可用性和高可靠 性，可以保证数据的持久性和一致性，
同时支持数据备份和恢复功能。
NoSQL数据库
NoSQL数据库是一种非关系型数据库，它采用键值对、文档、列族或图形等数据结构来存储数据，并 支持灵活的数据模型和水平可扩大性。
数据仓库适用于对大量数据进行查询和分析的 应用场景，如商业智能、决策支持和数据分析 等。
数据仓库具有高性能、高可用性和可扩大性等 特点，可以支持复杂的查询和报表生成，同时 保证数据的安全性和完整性。
数据湖
数据湖是一种集中式的数据存储和处理平台，它可以 存储和管理大量结构化和非结构化数据，包括音频、
大数据的存贮和处理课件
目录
• 大数据概述 • 大数据存储技术 • 大数据处理技术 • 大数据安全与隐私保护 • 大数据挑战与未来发展
01
大数据概述
大数据的定义与特点
定义：大数据是指数据量巨大、类型多样、处 理复杂的数据集合。
01
数据量大：数据量通常在TB级别甚至PB 级别，需要大规模存储和处理。
Streaming 和 MLlib 等组件，分别用于结 构化数据处理、实时数据处理和机器学习。
Flink
一个流处理和批处理的开源框架，具有高性能和可扩大性。
Flink 提供了一个统一的 API，用于处理无界和有界数据流。它支持高吞吐、低延迟的流处理，以及大 规模批处理。Flink 的核心是一个流执行引擎，它能够高效地处理数据流并支持状态计算。此外， Flink 还提供了丰富的窗口函数和连接器，以支持各种数据处理场景。

课件01多结构化数据管理概述

课件01多结构化数据管理概述
21
Big Data相关的研究计划
国防部
多尺度异常检测（ADAMS）项目解决大规模数据集的
异常检测和特征化。
Machine Reading 项目，旨在实现人工智能的应用 和发展学习系统的过程中对自然文本进行知识插入，而 不是依靠昂贵和费时的知识表示目前的处理进程，并需 要专家和相关知识工程师所给出的语义表示信息。
数据库方式： 企业级应用，生产型企业、政府部门的较规范化的信息管理 ，用于规范和优化管理的流程，提高业务吞吐量。 手工录入、批量导入。
5
现代数据管理的特征
4）处理的需求 ——面向海量数据，TB、PB级别 ——查询为主、更新不频繁（？） ——数据一致性可弱化
数据库方式： ——面向企业级数据库 ——增、删、改、查 ——ACID特性的控制 系统运行 机制！
22
Big Data相关的研究计划
Mind‘s Eye 项目，旨在为机器建立视觉的智能。传统的 机器视觉研究的对象选取广泛的物体来描述一个场景的属 性名词，而Mind’s Eye旨在增加在这些场景的动作认识和 推理需要的知觉认知基础。这些技术可以建立一个更完整 的视觉智能效果。
视频和图像的检索和分析工具(VIRAT)计划旨在开发一个
20
Big Data相关的研究计划
2012年3月29日，美国政府宣布 “大数据的 研究和发展计划。”提高从大型复杂的数字数据集 中提取知识和观点的能力，承诺帮助加快在科学与 工程中的步伐，加强国家安全，并改变教学研究 。
六个联邦政府的部门和机构宣布新的2亿美元的 投资，提高从大量数字数据中访问、组织、收集发 现信息的工具和技术水平。
移动互联网用户发送和上传的数据量达到 1.3exabytes，相当于10的18次方；

数据库原理课件

数据库原理课件
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和管理 大量数据，支持多种应用程序和用户 的需求，是信息系统的重要组成部分 。
数据库的类型与特点
关系型数据库
数据库的特点
关系型数据库使用表格形式存储数据， 通过行和列组织数据，支持复杂的数 据查询和操作。
数据库具有数据结构化、数据共享性 高、冗余度低、数据独立性高等特点， 能够提供高效、安全的数据管理。
02
在这一阶段，需要考虑数据的存储、备份、恢复和优化等方面的问题，并对其 进行规划和设计。
03
物理设计阶段的结果是生成一份物理模型说明书，其中包括对数据库服务器、 存储设备、网络架构等物理结构的详细描述和说明。
06 数据库应用开发
数据库应用开发概述
数据库应用开发的概念
01
数据库应用开发是指利用数据库管理系统（DBMS）和相关工
事务管理器
负责管理数据库事务，确保数 据的完整性和一致性。
数据库
存储和管理数据的物理结构， 包括表、视图、索引等。
用户界面
提供可视化的查询和管理工具， 使用户能够方便地与数据库进 行交互。
系统管理员工具
提供系统管理和维护的工具， 如数据备份、恢复和性能监控 等。
数据库管理系统的运行过程
用户通过用户界面发起数据操作请求， 如查询、插入、更新或删除等。
数据模型是用来描述数据、数据之间的关系以及数据操作 的抽象表示。
关系数据库系统的数据模型包括三个部分：数据结构、数 据操作和完整性约束。数据操作包括查询、插入、更新和删除等操作；完整性约 束则定义了数据的规则和限制。
关系数据库系统的完整性约束
完整性约束是用来保证数据库中数据的准确性和一致性的规则。
随着互联网和大数据技术的发展，NoSQL数据库逐渐兴 起，如MongoDB、Cassandra等。

大数据时代的数据治理ppt课件

大数据时代的数据治理ppt课件
重要性
随着大数据时代的到来，数据已成为企业核心竞争力的重要 组成部分。数据治理能够确保数据的准确性、一致性和可靠 性，提高数据价值，降低数据风险，从而为企业创造更多商 业机会。
数据治理的发展历程
初级阶段
以数据管理为主，关注数据存储 、备份和恢复等基础设施层面的
问题。
发展阶段
数据管理逐渐演变为数据治理，关 注数据的全生命周期管理，包括数 据质量、安全、隐私等方面。
实现不同领域、不同来源、不同格式数据 的整合和共享，打破数据孤岛现象，促进 数据的流通和利用。
数据价值挖掘
数据安全与隐私保护
通过数据挖掘和分析技术，发现数据的潜 在价值和关联关系，为企业决策和创新提 供支持。
建立完善的数据安全和隐私保护机制，保 障个人和企业的合法权益和数据安全。
2023
REPORTING
如提高数据质量、确保合规性、优化数据利用等。
明确数据治理的范围
包括数据类型、数据来源、数据使用者等。
评估当前数据状况
了解现有数据的质量、分布、安全性等情况。
建立数据治理的组织架构和团队
设立数据治理委员会
负责制定数据治理战略、监督实施和评估效果。
组建数据治理团队
负责具体的数据治理工作，包括数据清洗、整合、标准化等。
REPORTING
政府数据治理案例
智慧城市建设
政府通过数据治理，整合城市各部门的数据资源，实现城市管理的 智能化和精细化。
政府决策支持
政府利用大数据分析和挖掘技术，为政策制定和决策提供科学依据 。
公共服务优化
政府通过数据治理，提高公共服务的效率和质量，如医疗、教育、交 通等领域。
企业数据治理案例
客户关系管理

数据存储与组织管理课件

数据存储与组织管理课件

图数据组织方式
图模型
将数据表示为节点和边的形式，适用于描述实体之间的关系和网络结构，如社 交网络、知识图谱等。
图数据库
采用图模型存储和查询数据，支持高效的图遍历和查询操作，如图数据库管理 系统、图计算平台等。
04
数据管理策略
数据备份与恢复策略
备份类型
包括完全备份、增量备份和差 异备份，以确保数据的安全性
实现数据共享
通过数据存储与组织管理 ，可以将数据共享给不同 的人或组织，促进数据的 流通和利用。
数据存储与组织管理的应用
数据库管理系统
数据库管理系统是一种用于存储 、检索和管理数据的软件，广泛 应用于企业、政府、学术机构等
领域。
文件管理系统
文件管理系统是一种用于管理计算 机中文件的软件，通过对文件进行 分类、整理和存储，方便用户进行 查找和使用。
提供便捷的解压缩方式，以确保数据的可用性和 可访问性。
数据迁移与归档策略
迁移方式
选择适当的数据迁移方式，如在线迁移、离线迁移等，以减小对 业务的影响。
归档存储介质
选择可靠的归档存储介质，如光盘、磁带等，以确保数据的长期保 存。
归档周期
制定合理的归档周期，以释放存储空间并提高数据管理效率。
05
数据存储与组织管理 的挑战与趋势
THANKS
感谢观看
人工智能与数据组织发展
数据的自动化处理
人工智能技术的发展使得数据的自动化处理成为可能。通过机器学习、深度学习等技术，可以对数据进行自动分类、 标注和摘要等操作，提高了数据处理的效率和质量。
知识的表示与推理
人工智能技术可以帮助我们从海量数据中提取出有用的知识，并进行推理和决策。这需要建立一个有效的知识表示和 推理机制，以便将数据转化为有价值的信息。

2024年度-数据库系统培训课件

2024年度-数据库系统培训课件

16
概念结构设计阶段任务和方法
选择合适的数据模型， 将需求说明书转换为 概念模型
将优化后的概念模型 转换为逻辑模型
对概念模型进行优化 和评估
17
逻辑结构设计阶段任务和方法
01
02
03
04
将概念模型转换为具体 的数据库逻辑结构
设计外模式，优化逻辑 结构
设计应用程序与数据库 的接口
设计控制和管理数据库 的软件系统
评估数据库产品的成熟度、社区支持和生态环境等 评估指标设置
性能指标：吞吐量、响应时间、并发用户数等
25
选型原则及评估指标设置
01
02
03
稳定性指标
故障恢复时间、数据备份 恢复能力等
可扩展性指标
集群规模、节点扩展能力 等
安全性指标
数据加密、访问控制、安 全审计等
26
典型案例分析：Oracle、MySQL等
32
性能优化策略和方法探讨
SQL优化
通过优化SQL语句，提高查询效率和数据库 性能。
索引优化
合理创建和使用索引，减少数据检索时间， 提高数据库性能。
存储优化
优化数据库存储结构，如分区、分表等，提 高数据处理效率。
系统参数调整优化数据库性能。
33
07
CATALOGUE
18
05
CATALOGUE
数据库管理系统介绍与选型
19
常见数据库管理系统类型及特点
关系型数据库管理系统（RDBMS） 以表格形式存储数据，支持SQL语言
提供ACID事务特性，保证数据一致性和完整性
20
常见数据库管理系统类型及特点
常见产品：Oracle、MySQL、 SQL Server、PostgreSQL等

数据存储与组织管理42页PPT

数据存储与组织管理42页PPT
数据存储与组织管理
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 ，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

《数据库的存储结构》课件

《数据库的存储结构》课件
查询优化
通过优化查询语句，减少数 据检索量，提高查询效率。
1
索引优化
合理使用索引，加速数据检 索速度，减少数据库的I/O操
作。
分区优化
将大表分成小表，提高查询 和管理效率。
并行处理优化
通过多线程或多进程方式， 同时处理多个查询请求，提 高数据库的整体性能。
数据库的安全保护
用户权限管理
对不同用户设置不同的权 限级别，限制对数据的访 问和修改。
数据库的作用
数据库是信息系统的核心组成部分， 主要用于存储、检索、更新和管理大 量数据，满足各种应用的需求。
数据库的类型
关系型数据库
基于关系模型的数据库，通过表 和列来组织数据，使用SQL语言 进行数据操作。
非关系型数据库
不基于关系模型的数据库，如键 值存储、文档存储、列存储等， 具有灵活的数据模型和可伸缩性 。
非关系型数据库的设计原则
面向数据类型设计
根据实际需求选择合适的数据类型，如字符 串、整数、日期等。
数据冗余最小化
通过合理的数据结构设计，减少数据冗余， 提高数据一致性和可靠性。
数据分区
将数据按照一定规则分区存储，提高数据访 问效率和可扩展性。
数据副本
设置数据副本，提高系统的可用性和容错性 。
非关系型数据库的管理和维护
增量备份与全量备份
根据需要选择不同的备份方式， 全量备份完整覆盖数据，增量备 份只备份发生变动的部分。
恢复方法
在数据丢失或损坏时，能够快 速恢复到正常状态，减少损失 。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
《数据库的存储结构》ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库的存储结构 • 关系型数据库 • 非关系型数据库 • 数据库的优化和安全

数据的组织与管理课件

数据的组织与管理课件
数据可视化是将数据以图形、图像、图表等方式呈现，帮助人们更好地理解数据 之间的关系和趋势。数据可视化可以直观地展示数据的分布、密度、关联性等特 征，有助于发现数据中的规律和异常值，为决策提供有力支持。
数据分析
总结词
挖掘数据中的价值、探索数据规律、解决问题
详细描述
数据分析是指通过运用统计学、数据挖掘等技术对数据进行深入探索和研究，发现数据中的规律和趋势，提取有 价值的信息和知识，为决策提供科学依据。数据分析可以帮助人们更好地理解数据，识别问题，预测未来趋势， 优化业务流程等。
数据流程图用途
用于描述数据处理过程，帮助分析 和优化数据处理流程。
03
数据管理
数据质量管理
数据质量定义
数据质量是指数据的准确性、完 整性、一致性、及时性等方面的
水平。
数据质量评估
通过对数据的检查、验证和评估， 确定数据的质量水平，确保数据 的有效性和可靠性。
数据清洗
对低质量的数据进行修正、删除 或补充，提高数据的质量和价值。
06
案例分析
案例一：电商网站的数据组织与管理
总结词
电商网站数据组织与管理面 临的主要挑战及应对策略
详细描述
电商网站的数据量巨大，包 括用户信息、商品信息、订 单信息等，如何有效地组织 和管理这些数据，提高查询 和检索效率，同时保证数据 的安全性和完整性，是电商 网站面临的主要挑战。
主要问题
数据量大，查询效率低下； 数据安全性与完整性保障困 难。
数据库系统
1 2 3
数据库管理系统（DBMS） 提供数据存储、查询、更新等操作的软件系统， 如MySQL、Oracle等。
数据库服务器 运行DBMS的计算机硬件设备，通常需要高可用 性、高性能。

数据的组织与管理 ppt课件

数据的组织与管理 ppt课件

将面向对象的模型、方法和机制，与先进的数据库技术 有机地结合而形成的新型数据库。 基本设计思想是，一方面把面向对象语言向数据库方向 扩展，使应用程序能够存取并处理对象，另一方面扩展 数据库系统，使其具有面向对象的特征 。
9.1 数据的管理方式 9.1.4
9.1 数据的管 理方式 9.2 有关数据 库的概念 9.3 数据模型
《大学计算机》（第三版） 高等教育出版社
9.1 数据的管 理方式 9.2 有关数据 库的概念 9.3 数据模型
第九章 数据的管理方式
9.4 关系数据 库
9.5 Access 操 作基础 9.6 数据库的 建立和管 理
9.1 数据的管理方式 9.1.1
9.1 数据的管 理方式 9.2 有关数据 库的概念 9.3 数据模型
应用 程序 开发 工具
数据库 管理 系统
9.4 关系数据 库
9.5 Access 操 作基础 9.6 数据库的 建立和管 理
操作 系统
数据 库管 理员
数据 库
9.2 有关数据库的概念 9.2.2
9.1 数据的管 理方式 9.2 有关数据 库的概念 9.3 数据模型
数据库系统
2．数据库系统的体系结构
9.4 关系数据 库
9.5 Access 操 作基础 9.6 数据库的 建立和管 理
9.2 有关数据库的概念 9.2.2
9.1 数据的管 理方式 9.2 有关数据 库的概念 9.3 数据模型
数据库系统
1．数据库系统的组成
存储、管理、处理和维护数据的软件系统。 由数据库、数据库管理系统（DBMS）、宿主语言、开发 工具和应用程序等软件和数据库管理员（DBA）组成。
9.1 数据的管理方式 9.1.4

《数据库基础知识》PPT课件

《数据库基础知识》PPT课件
数据库系统阶段
20世纪60年代后期至今，出现了数据库管理系统 （DBMS），实现了数据的结构化、共享性高、冗余度小、 独立性高等特点，大大提高了数据管理的效率和质量。
常见数据库类型及特点
关系型数据库
以表格形式组织数据，行和列组成表格，每个表格代表一个实体或联系，支持SQL语言进行数据的增删改查等操 作。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。
02
最常用的DQL语句是SELECT，用于从一个或多个表 中检索数据。
03
SELECT语句可以包含各种条件、排序和聚合函数， 以满足复杂的查询需求。
数据操纵语言DML
DML（Data Manipulation Language）用于插入、更新、删除数据库中 的数据。
主要的DML语句包括INSERT、UPDATE和DELETE。
主要的DDL语句包括CREATE、ALTER和 DROP。
CREATE用于创建数据库对象，如 CREATE TABLE创建表；ALTER用于 修改数据库对象，如ALTER TABLE 修改表结构；DROP用于删除数据 库对象，如DROP TABLE删除表。
数据查询语言DQL
01
DQL（Data Query Language）用于查询数据库中 的数据。
确定实体关系
确定实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多关系。
定义属性
为每个实体和关系定义属性，并确定属性的数据类型和约束条件。
逻辑结构设计阶段
转换概念模型
将概念模型转换为逻辑模型，如关系模型。
优化数据模型
对逻辑模型进行优化，包括合并冗余数据、消除数据不一致性等。
设计表结构
根据逻辑模型设计数据库表结构，包括表名、字段名、数据类型和 约束条件等。

数据库系统ppt课件(完整版)pptx

数据库系统ppt课件(完整版)pptx
20世纪60年代后期出现了一种新 型的数据管理技术——数据库技 术，它解决了数据的组织、存储 和管理问题，实现了数据的共享
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

问题：光纤通道设备的互操作性差，采用光纤通道技术的系 统造价非常昂贵。
17
SAN用途
华中科技大学 潘鹏
上述SAN的技术特色使得其可以广泛胜任于用 户各类关键应用。 对于用户的某些关键应用（例如紧急任务数据 库应用），SAN可提供较好的存储性能。
18
NAS vs. SAN
华中科技大学 潘鹏
1）NAS是一台特殊的含有大量硬盘空间的计算机 ，连接在以太网上，其它计算机通过网络映射硬盘 使用空间。 SAN是一种容易扩容的光纤通讯的磁盘阵列机 ，是多台服务器共享使用多台阵列机，可以安装各 种软件，可跨平台。 2）SAN是光纤协议，NAS是TCP/IP协议。NAS 是利用现有网络，SAN是在sever端再架设一个网 络。
23
ORACLE+SAN+RAC+连接池
华中科技大学 潘鹏
ORACLE+NAS+RAC+连接池：NAS的文件级 I/O协议及传输的延时，限制甚至影响了系统的读 写性能优化。 数据容量的持续增加。 ↓ ORACLE+SAN+RAC+连接池
24
ORACLE+SAN+小型机+连接池+人工维护
华中科技大学 潘鹏
华中科技大学 潘鹏
Java应用服务器是Weblogic，MVC框架是 WebX，控 制层用了 EJB、持久层是 iBATIS。为了缓解数据库的 压力，商品查询和店铺查询放在搜索引擎上。
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系统状况

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DBMS稳定——ORACLE，小型机 存储扩容——SAN 程序框架优化——MVC 连接池稳定——Weblogic 数据访问负载拆分——查询引擎 系统负载分割——控制层EJB、 持久层iBATIS的OR-Mapping
缺点： 1）由于与应用使用同一网络，会增加网络拥塞，同时 ，NAS性能也受制于网络传输能力; 2）数据安全性方面一般只提供两级用户安全机制，还 需要用户额外增加适当级别的文件安全手段。
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NAS用途
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NAS主要应用于文件共享任务。 在数据库应用中可以谨慎使用 NAS 解决方案，通常限于以 下条件： 大多数数据存取为只读方式、 数据库小、 存取量低、 且不指定预定性能 在这种情况下，NAS解决方案减少用户整体存储成本较有 效。
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SAN的优点和问题
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1）由于在数据传输时被分成小段，使SAN对服务器处理的 依赖较少，可以有效地传送爆发性的块数据，性能及可靠性 就得到了充分的发挥。 2）通过城域网（MAN， Metropolitan Area Network ） ，SAN可以实现远程灾难恢复。使用E3信道SAN可以在不 降低性能的同时将部件间的距离增加至150km。 3）SAN的管理集中而且高效，可以在线添加/删除设备、动 态调整存储网络以及将异构设备统一成存储池等。
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NAS vs. SAN
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3）NAS以文件方式访问数据，而SAN以sectors方式访 问数据。 SAN对于高容量块级数据传输具有明显的优势，易扩 展且管理设备高效，可运行关键应用（如数据库、备份等 ）。 NAS更加适合文件级别的数据处理。可作为日常办公 中需要经常交换小文件的存储配置（如存储网页）。
↓ 数据量继续增加，存储的节点拆分，一拆二、 二拆四。。。
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SAN
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高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议 是SAN的关键。 SAN利用光纤通道协议（FCP，Fibre Channel Protocol ）上加载SCSI协议来达到可 靠的块级数据传输。 在一些关键应用中，传输块级数据要求必须使 用SAN，尤其是多个服务器共同向大型存储设备进 行读取。
文件级I/O传输。
↓ 不可以从原始的I/O层面来提高性能。
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NAS优缺点
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优点： 1）部署简单，只须与传统交换机连接即可； 2）成本较低，投资仅限于一台NAS服务器（不像SAN 是整个存储网络），NAS服务器的价格往往针对中小企业 定位； 3）NAS服务器一般支持Web客户端管理，对熟悉操作 系统的网络管理人员来说使用方便。
Pear DB：PHP 模块，负责数据 访问层。
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华中科技大学 LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP) 潘鹏
上述方案随着访问量和数据量的飞速上涨，问 题很快出现。 1）数据库锁表，MySQL当时是第4版的，使用默 认的存储引擎MyISAM → 读数据时会锁表。 主库往从库写数据时会对主库产生大量的读操 作，使主库性能急剧下降。 高访问量时，数据库支撑不住。 (Oracle在写 数据时会有行锁，读数据时没有) 2）数据容量和安全性问题，MySQL当时不稳定。
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SAN （Storage Area Network，存储区域网）
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SAN是一个高速的子网，子网中的设备可以从主网卸载流量。通常 SAN由RAID阵列连接光纤通道组成，SAN和服务器和客户机的数据通信 通过SCSI命令而非TCP/IP，数据处理是“块级”（block level）。
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ORACLE本地后台DB+连接池
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ORACLE+NAS+RAC+连接池
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上述方案中数据是本地的，优化工作包括DBA对 Oracle进行性能调优和SQL语句优化。 ↓ 数据量继续增大，本地存储难以支撑。 ↓ 采用NetApp 的 NAS(NetworkAttached Storage： 网络附属存储) 存储作为数据库的存储设备，加上 Oracle 实时应用集群 (RAC，Real Application Clusters，)来实 现负载均衡。 ↓ 隐患：1）NAS的NFS(Network File System)协议传 输的延迟很严重； 2）RAC的稳定性； 3）SQLRelay容易死锁。
MVC(Model View Controller)： M——数据模型，C——控制器，V——用户界面。 MVC框架将M和V的实现代码分离，使一个程序可 以使用不同的表现形式（一批统计数据可以分别用柱 状图、饼图来表示）。 C确保M和V的同步，M改变则V同步更新。
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SUN JAVA(Weblogic+EJB)
多结构化数据管理
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数据存储与组织方法 实际案例解读（淘宝）
发展历程
个人网站 ↓ DBMS读写副本 ↓ DBMS升级 ↓ 网络存储+DBMS集群 ↓ 为查询业务设置搜索引 擎
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↓ 更换Web引擎和网络连 接池 ↓ 增加文件存储机制 ↓ 分布式文件库 ↓ 分布式海量数据库
2个人网站Fra bibliotek未来如何？
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(Weblogic+EJB)+DBRoute
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一台 Oracle 的处理能力有限：连接池有数量限制，查 询速度跟容量成反比。数据量上亿、查询量上亿时，到达极 限。 ↓ 多用几个Oracle 数据库，即”分库分表“。 ↓ 用户信息按ID分到两个数据库中 (DB1/DB2)，商品信 息和卖家也分到两个对应的数据库中，商品类目等通用信息 放在第三个库中 (DBcommon)。
买家的操作（关键字查询、分页、按时间排序）？ ↓ 数据库路由程序框架DBRoute（自行开发）。
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数据库路由器 ICX（ DBRoute ）
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数据库客户通过ICX访问数据库，ICX可以同时连接多 个数据库。ICX采用全新的并发事务处理方式，向连接的N 台数据库同步复制事务处理，系统在任何时刻具有多个一 致的最新逻辑数据库数据集。
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NAS：网络附属存储
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NAS的典型组成是使用TCP/IP协议的以太网文件服务器，数 据处理是“文件级”（file level），可以把NAS存储设备附加 在已经存在的太网上。
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NAS
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NAS设备与直接访问存储或其它网络存储方案（例如 SAN或ISCSI）的区别：I/O操作使用文件层次的I/O协议。 文件I/O是高层次类别的需求，只允许文件被访问，用户 无权直接访问存储设备的地址块（NAS的操作系统实现地址 访问）。 举例：指定读取文件中第1000字节后的256字节。 在NAS应用中，文件I/O请求不知道磁盘卷或磁盘扇区。 ↓ NAS操作系统定位文件在磁盘中的存储位置，发出块I/O 请求到磁盘来实现文件读和写操作。
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改进思路
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更换后台数据库 ↓ Oracle 的连接池可有效增强数据库的并发访问能力，但 PHP pearDB是放在Apache上的，没有连接池功能，因此每一 个请求都会对数据库产生一个连接。 (Java 语言有 Servlet 容 器，可以存放连接池) ↓ eBay 在 PHP 下面采用了一个从BEA购买的连接池的工具， 较贵。采用替代方案，一个开源的连接池代理服务 SQLRelay(http://sourceforge.jp/projects/freshmeat_sql relay ) 提供连接池功能。
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SUN JAVA(Weblogic+EJB)
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EJB系统开发代码复杂 ↓精简代码 Spring 的反射(IoC)模式替代EJB 的工厂模式。
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NAS读写过程简述
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1）NAS用户的I/O请求被封装到TCP/IP协议，通过IP网络传输；
2）远程NAS文件系统将该请求转换为块I/O来实现对NAS磁盘存
储的读写； 3）如果要将数据返回客户端，NAS软件重新将数据封装在TCP/IP
协议，通过网络回传。