1.4.数据管理与安全 课件-2022—2023学年浙教版(2019)高中信息技术必修1

数据与信息 第4节 数据管理与安全 目录/contents 数据管理 01 数据安全 02 课堂练习 03 课堂小结 03 数据管理 第一部分 数据管理 我们需要的学习资料，日常生活的中需要的一些文件都保存在我们的电脑里面。 我们的电脑是如何管理我们的文件呢？ 什么是数据管理？ 如何有效管理数据？ 数据管理 数据管理是利用计算机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理和应用的过程。其目的在于充分有效地发挥数据的作用。 人工管理 文件管理 数据库管理 数据管理的三个阶段 数据管理 图1 早期人工——打孔卡片 格式分类 扩展名 说明 文本文件 txt 纯文本文件 doc/docx word文件 图像文件 bmp 无压缩位图 JPG 常见位图 gif/png/tif 支持透明色 声音文件 Wav 无压缩音频 mp3 常用音频格式 视频文件 avi/mpg/ mp4/wmv 常用视频格式 网页文件 html/htm 图2 常见Windows文件类型 图3 数据库 如何有效管理数据？ 数据管理 在我们日常使用的计算机中，数据一般以文件的形式存储。 根据编码规则的不同，文件的格式也不相同，用以区分不同类型的存储数据； 如：文本、图像、音频等。 在目前使用较广的Windows操作系统中，可以用文件扩展名来表示某些特定的文件类型； 如：网页文件的文件扩展名为.htm或.html，而JPEG图像的文件扩展名为.jpg等。 如何有效管理数据？ 数据管理 计算机一般采用树形目录结构来管理文件，如下图1所示。 在Windows系统中，则采用了更为形象的文件夹来管理文件，如下图2所示。 图1树形目录结构 图2 文件夹 数据管理 每个应用程序都有自己的数据文件，数据可能在多个文件中重复出现，造成数据冗余。同时数据文件之间的相互关联，需要大量的人工干预，给数据的维护与更新造成不便。 这些问题直到数据库系统的出现才得以解决。 生活中的数据库应用随处可见，不论是超市购物，还是银行存取款，都是在数据库系统支撑下进行的。 传统数据库技术基于结构化数据开发，凭借其数据独立性、数据可共享等特点，已经成为现代社会数据管理的主要方式，成功应用在政府、军工、教育、电力、金融、农业、卫生、交通、科技等诸多行业。 数据管理 拓展内容：结构化、半结构化和非结构化数据 【概念】结构化数据也称作行数据，是由二维表结构来进行逻辑表达和实现的数据，严格地遵循数据格式与长度规范,主要通过关系型数据库进行存储和管理。 【特点】数据以行为单位，一行数据表示一个实体，每一行数据的属性是相同的。 由此表可以看出，结构化数据的形式是很有规律的，非常便于使用计算机查询、统计、分析等。 数据管理 拓展内容：结构化、半结构化和非结构化数据 【概念】非结构化数据是数据结构不规则或不完整，没有预定义的数据模型,是不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据。包括各类格式的办公文档、文本、图片、XML、HTML、各类报表、图像、音频、视频等。 【优势】没有数据模型形式的限制，可以自由表达。用户不需要去对照各种标准进行创作，只需要关注创作内容本身。 数据管理 拓展内容：结构化、半结构化和非结构化数据 【概念】半结构化数据,就是介于结构化数据和之非结构化数据间的数据，具有一定的结构性。 半结构化数据，属于同一类实体可以有不同的属性，即使他们被组合在一起，这些属性的顺序并不重要。相比于结构化数据，这种半结构化数据的扩展性非常好，如下图所示： 图1 图2 图2在图1的基础上可以任意添加内容，非常便捷。 数据安全 第二部分 数据安全 对于数据安全:不仅要做好防护上的安全，还应提高数据本身的安全，如通过数据加密、数据校验等方法来提高数据的保密性和完整性。 数据加密:是指通过加密算法和加密密钥将明文转变为密文，而解密则是通过解密算法和解密密钥将密文恢复为明文。 数据校验:是为保证数据的完整性进行的一种验证操作，通常用一种指定的算法对原始数据计算出一个校验值，接收方按同样的算法计算出一个校验值，如果两次计算得到的校验值相同，则说明数据是完整的。常见的数据校验方法有MD5、CRC、SHA-1等。 数据安全 信息化正在快速地改变着这个世界，数字化、网络化、智能化已经上升至国家战略。 大到全球经济发展格局，小到每个人的日常工作生活，都与数据息息相关，数据的安全问题也变得越来越重要。 威胁数据安全的因素有很多: 如:硬盘驱动器损坏、操作失误、黑客入侵、感染计算机病毒、遭受自然灾害等，都有可能造成计算机中数据的损坏。 数据安全 容灾系统是指在相隔较远的异地,建立两套或多套功能相同的IT系统,互相之间可以进行健康状态监视和功能切换,当一处系统因意外(如火灾、地震等）停止工作时,整个应用系统可以切换到另一处,