这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 14 天
一、存储系统简介
一个提供了读写、控制类接口,能够安全有效地把数据持久化的软件,就可以称为存储系统。
1.1 系统特点
- 作为后端软件的底座,性能敏感。
- 存储系统软件架构,容易受硬件影响。
- 存储系统代码,既“简单”,又“复杂”。
缓存很重要,贯穿整个存储体系
拷贝很昂贵,尽量少使用
硬件设备五花八门,需要有抽象统一的接入层。
1.2 RAID技术
Redundant Array of Inexpensive Disks
- RAID0:多块磁盘简单组合;数据条带化存储,提高磁盘带宽;没有额外的容错设计。
- RAID1:一块磁盘对应一块额外镜像盘;真实空间利用率仅50%;容错能力强。
- RAID0+1:结合了RAID0和1;空间利用率50%;容错能力强,写入带宽好。
二、数据库
2.1 关系数据库
关系 = 集合 = 任意元素组成的若干有序偶对 反应了事物间的关系
关系代数 = 对关系作运算的抽象查询语言
SQL = 一种DSL(Domain-specific language) = 方便人类阅读的关系代数表达式
关系型数据库是存储系统,但是在存储之外,又发展出其他能力。特点:对结构化数据友好、支持事务(ACID)、支持复杂查询语言。
2.2 非关系型数据库
非关系型数据库也是储存系统,但是一般不要求严格的结构化。特点:对半结构化数据友好、可能支持事务(ACID) 、可能支持复杂查询语言。
三、常见主流产品
3.1 关系型数据库
Oracle、MySQL、PostgreSQL
关系型数据库的通用组件:
- Query Engine --- 负责解析query,生成查询计划
- Txn Engine --- 负责事务并发管理
- Lock Manager --- 负责锁相关的策略
- Storage Engine --- 负责组织内存/磁盘数据结构
- Replication --- 负责主备同步
关键内存数据结构:B-Tree、B+-Tree、LRU List等
关键磁盘数据结构:WriteAheadLog(RedoLog) 、Page
3.2 非关系型数据库
MongDB、Redis(数据结构丰富)、Elasticsearch三足鼎立
- 关系型数据库一般直接使用SQL交互,而非关系型数据库交互方式各不相同。
- 非关系型数据库的数据结构千奇百怪,没有关系约束后,schema相对灵活。
- 不管是否关系型数据库,大家都在尝试支持SQL(子集)和事务.
参考链接
- 认识存储与数据库 - 掘金 (juejin.cn)
- [主流存储产品剖析 - 掘金 (juejin.cn)](