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

最后修改:2023 年 06 月 07 日
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