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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,计算机软件及应用数据库系统概论课件之第5章 数据库设计,设计者：,XXX,时间：,2024,年,X,月,目录,第1章 数据库系统概论第2章 数据建模第3章 数据库设计第4章 数据库设计第5章 数据库备份与恢复第6章 数据库性能优化第7章 数据库系统维护第8章 数据库系统案例,01,第1章 数据库系统概论,数据库系统概论,数据库系统是指在计算机系统中，引入数据库的技术，实现对数据集合的统一管理。数据库系统由数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序和数据库管理员组成。,数据库系统的特点,逻辑独立性和物理独立
2、性,数据独立性,多用户可以共享数据,数据共享性,保证数据的一致性,数据一致性,保证数据的完整性,数据完整性,数据库管理系统,数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是一种操纵和管理数据库的软件系统。它允许用户定义、创建、维护和控制访问数据库的各种数据。,数据库管理系统的功能,定义数据结构,数据定义功能,对数据进行增删改查,数据操纵功能,控制对数据的访问权限,数据控制功能,保证数据的完整性,数据完整性功能,数据模型的概念,01,03,常见的数据模型,02,层次模型、网络模型、关系模型,数据模型的分类,概念设计,建立逻辑模型将实体、关系、属性等概念转化为数据
3、模型,逻辑设计,将概念模型转化为逻辑模型设计表结构、字段类型等,物理设计,选择存储结构和访问方法性能优化,数据库设计过程,数据库设计的步骤,需求分析概念设计逻辑设计物理设计,02,第二章 数据建模,实体-关系模型,实体-关系模型是数据库设计中的重要概念，其中实体代表具有独立存在意义的对象，属性是实体的特征，实体关系描述实体之间的联系。通过实体-关系模型可以清晰地定义数据结构。,实体-关系图,通过绘制实体与关系之间的图形表示数据结构,实体-关系图的构建,包括实体、属性和关系等基本元素,实体-关系图的基本要素,遵循一定的规则来构建和解释实体-关系图,实体-关系图的规则,第一范式,第一范式要求一个数
4、据库表中的每一列都是不可再分的最小单元，避免重复组合,第二范式,第二范式要求表中的非主键列必须完全依赖于主键，消除部分依赖,第三范式,第三范式要求表中的非主键列之间不能有传递依赖，消除传递依赖,数据规范化,数据规范化的概念,数据规范化是指将数据库中的数据按照某种标准整理和存储，以消除数据冗余和提高数据的一致性,优点在于提高查询速度，缺点是增加了数据冗余,非规范化设计的优缺点,01,03,在数据库设计中要注意控制数据冗余，并通过规范化等方法进行处理,数据冗余的处理,02,通过增加冗余数据来提高查询性能和降低复杂度,反规范化设计,总结,数据库设计是数据库系统中至关重要的步骤，通过合理的实体-关系模
5、型和数据规范化，可以提高数据库的性能和可管理性。同时，非规范化设计和数据冗余处理也是设计中需要注意的问题。,03,第3章 数据库设计,数据库设计的关键步骤之一,逻辑设计的目标,01,03,规范化数据库设计,关系的范式,02,设计数据库表结构,关系模式的设计,数据库设计工具,用于设计数据库结构,数据建模工具,选择适合项目需求的工具,数据库设计工具的选择,功能强大的数据库设计工具,ERWin工具介绍,存储结构设计,选择适当的存储结构确保数据存取效率,索引设计,提高查询速度保证数据完整性,物理设计,物理设计的目标,优化数据库性能提高数据存储效率,性能调优,数据库性能调优是提高系统性能和稳定性的关键步
6、骤。通过SQL优化、索引优化和硬件调优，可以加速查询速度，降低系统开销，提高用户体验。,SQL优化,优化SQL查询语句提高数据库操作效率,索引优化,选择合适索引类型减少查询时间,硬件调优,升级硬件设备增加系统吞吐量,性能调优,数据库性能调优的重要性,提升系统整体性能减少系统响应时间,04,第5章 数据库设计,保护重要数据不被篡改或泄露,数据库安全的重要性,01,03,加密、审计、访问控制等,数据库安全的措施,02,黑客攻击、内部威胁等,数据库安全的威胁,用户认证与授权,密码、双因素认证,用户认证的方法,RBAC、ABAC,用户授权的方法,分配不同权限给不同角色,角色管理,数据库监控的方法,性能
7、监控容量监控安全监控,安全审计工具介绍,日志分析工具审计报告生成工具,审计与监控,审计的概念,记录数据库操作日志追踪数据变更历史,数据加密,数据加密是一种重要的安全措施，通过对数据进行加密处理，可以有效防止数据泄露和非法访问。常见的数据加密方法包括对称加密和非对称加密。在实际应用中，数据加密技术被广泛应用于网络传输、数据存储等场景，以保护数据的安全性。,数据加密,保护数据的隐私和完整性,数据加密的意义,对称加密、非对称加密,数据加密的方法,应用于敏感信息的加密保护,数据加密的实践,05,第5章 数据库备份与恢复,数据库备份,数据库备份是一项非常重要的工作，通过制定合理的备份策略，可以保证数据的
8、安全性和完整性。常用的数据库备份工具有xxx和xxx，在进行数据备份时要注意xxx和xxx等细节。,数据库备份的注意事项,按时备份数据,定期备份,存储位置分散,多地备份,确保备份完整性,备份验证,增量备份,仅备份新增数据,差异备份,备份自上次全备份以来的变化,数据库备份的策略,全量备份,备份所有数据,数据库恢复的工具,操作简单,恢复向导,还原数据操作记录,日志文件,实现高可用,数据库复制,数据损坏,恢复场景1,01,03,系统故障,恢复场景3,02,误删数据,恢复场景2,数据库恢复,数据库恢复是在灾难发生后的一项关键工作，通过合理的恢复策略和使用有效的恢复工具，可以最大程度地减少数据丢失和对业
9、务的影响。在进行数据恢复时，要注意xxx和xxx等细节。,06,第6章 数据库性能优化,性能优化概述,数据库性能优化是保证数据库系统高效运行的重要手段。性能评估指标包括响应时间、吞吐量和并发量等。性能优化的基本原则包括从整体系统出发、系统优化和局部优化相结合等。,SQL优化,包括修改查询语句、合理使用索引等,SQL优化的方法,负责生成最优的查询执行计划,查询优化器,包括使用explain命令分析查询执行计划,SQL调试技巧,索引的分类,主键索引唯一索引复合索引全文索引,创建和维护索引的技巧,避免过多创建索引定期检查索引的使用情况并进行优化,索引优化,索引的概念,索引是对数据库表中一列或多列的值
10、进行排序的数据结构可以快速定位并检索数据,影响数据库系统整体性能,硬件优化的重要性,01,03,选择合适的存储介质，提高存储效率,存储调优,02,提高缓存命中率和系统响应速度,内存调优,性能监控与调整,性能监控的工具有各种数据库性能分析工具和监控软件，如MySQL Performance Schema。性能调整的方法包括优化SQL语句、调整硬件参数等。实时监控与调整是及时发现问题并进行调整以保证系统性能稳定的重要手段。,07,第7章 数据库系统维护,系统维护的方法,定期巡检与优化故障排查与修复升级与迁移,定期维护与预防维护,定期备份数据监控系统运行状态及时处理异常情况,系统维护概述,系统维护的
11、目的,确保数据库系统稳定运行提高系统性能保障数据安全性,业务需求变更,数据库更新的原因,01,03,规划、备份、迁移、验证,数据库迁移的步骤,02,在线更新、离线更新,数据库更新的方法,数据库故障处理,硬件故障、软件故障、人为操作失误,故障类型,定期维护、备份数据、权限管理,故障预防,诊断、定位、修复、测试,故障处理步骤,灾难恢复的重要性,灾难恢复是数据库管理中至关重要的一环，通过建立完善的灾难恢复计划，可以最大程度地减少数据丢失和系统中断带来的损失。,灾难恢复的计划,灾难恢复计划应包括数据备份策略、灾难恢复流程、紧急联系人等内容，确保在遭受灾难时能够快速有效地恢复数据库系统。,灾难恢复的实践
12、,完整备份、增量备份、差异备份,备份策略,启动灾难恢复计划、恢复数据、检查系统完整性,灾难恢复流程,数据库管理员、技术支持团队,紧急联系人,08,第8章 数据库系统案例,企业级数据库案例,在某公司的数据库设计案例中，我们将学习如何设计一个适合企业需求的数据库结构。同时，我们还将了解数据库优化实例和数据库备份恢复案例，以提高数据库的性能和可靠性。,个人数据管理案例,细致管理个人数据,个人信息管理系统设计,保护个人数据安全,数据库安全设置,提高数据库操作效率,数据库性能优化技巧,为电商平台设计数据库结构,电商网站数据库设计,01,03,确保数据库系统的稳定运行,数据库系统维护策略,02,制定数据库扩展策略,数据库扩展规划,数据库系统部署计划,制定数据库部署方案测试数据库系统的部署确保部署顺利进行,数据库系统总结与反思,总结项目经验教训反思数据库设计过程提出改进建议,结业项目案例,自选项目数据库设计,根据个人兴趣选择项目主题设计符合项目需求的数据库结构实现数据库系统功能,总结,通过学习本章内容，我们深入了解了不同类型的数据库系统案例，从企业级到个人数据管理案例，再到项目实战和结业项目案例，为我们今后的数据库设计和应用提供了丰富的参考和实践经验。,谢谢观看！感谢支持,