MySQL数据库及计算机网络学习 ｜ 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 7 天

今日学习了计算机网络以及MySQL数据库相关内容。

TCP和UDP辨析

• UDP适用场景

  • UDP的存在，本质是内核提供的一个最小网络传输功能。

    很多时候，大家虽然号称自己用了UDP，但实际上都很忌惮它的丢包问题，所以大部分情况下都会在UDP的基础上做各种不同程度的应用层可靠性保证。比如王者农药用的KCP，以及最近很火的QUIC（HTTP3.0），其实都在UDP的基础上做了重传逻辑，实现了一套类似TCP那样的可靠性机制

• 极特殊的情况下会出现TCP的速度反而比UDP的速度要快的情况

  • 如果现在我需要传一个特别大的数据包。在TCP里，它内部会根据MSS的大小分段，这时候进入到IP层之后，每个包大小都不会超过MTU，因此IP层一般不会再进行分片。这时候发生丢包了，只需要重传每个MSS分段就够了。但对于UDP，其本身并不会分段，如果数据过大，到了IP层，就会进行分片。此时发生丢包的话，再次重传，就会重传整个大数据包。这样速度就更慢。

• 总结

  • TCP为了实现可靠性，引入了重传机制、流量控制、滑动窗口、拥塞控制、分段以及乱序重排机制。而UDP则没有实现，因此一般来说TCP比UDP快。

    TCP是面向连接的协议，而UDP是无连接的协议。这里的"连接"其实是，操作系统内核在两端代码里维护的一套复杂状态机。

    大部分项目，会在基于UDP的基础上，模仿TCP，实现不同程度的可靠性机制。比如王者农药用的KCP其实就在基于UDP在应用层里实现了一套重传机制。

    对于UDP+重传的场景，如果要传超大数据包，并且没有实现分段机制的话，那数据就会在IP层分片，一旦丢包，那就需要重传整个超大数据包。而TCP则不需要考虑这个，内部会自动分段，丢包重传分段就行了。这种场景下，其实TCP更快。

MySQL相关

• 常见SQL语句

  • DML：数据库操作语句，比如update、delete、insert等都属于这个分类。
  • DDL：数据库定义语句，比如create、alter、drop等都属于这个分类。
  • DQL：数据库查询语句，比如最常见的select就属于这个分类。
  • DCL：数据库控制语句，比如grant、revoke控制权限的语句都属于这个分类。
  • TCL：事务控制语句，例如commit、rollback、setpoint等语句属于这个分类

• 存储过程和触发器的区别

  • [存储过程]的本质就是一段预先写好并编译完成的SQL，而我们要聊的触发器则是一种特殊的存储过程，但[触发器]与[存储过程]的不同点在于：存储过程需要手动调用后才可执行，而触发器可由某个事件主动触发执行。在MySQL中支持INSERT、UPDATE、DELETE三种事件触发，同时也可以通过AFTER、BEFORE语句声明触发的时机，是在操作执行之前还是执行之后
  • [MySQL触发器]就类似于Spring框架中的AOP切面。

• 注意区分缓冲区和查询缓存

  • 缓冲区：为了通过内存的速度来弥补磁盘速度较慢对数据库造成的性能影响。在数据库中读取某页数据操作时，会先将从磁盘读到的页存放在缓冲区中，后续操作相同页的时候，可以基于内存操作。
  • 查询缓存：对结果对象的缓存，实际上在高版本的情况下被舍弃
  • 同时缓冲区是与存储引擎有关的，不同的存储引擎实现也不同，比如InnoDB的缓冲区叫做innodb_buffer_pool，而MyISAM则叫做key_buffer。

• MySQL常见的七种日志文件

  • binlog二进制日志，主要记录MySQL数据库的所有写操作（增删改）。
  • redo-log重做/重写日志，MySQL崩溃时，对于未落盘的操作会记录在这里面，用于重启时重新落盘（InnoDB专有的）。
  • undo-logs撤销/回滚日志：记录事务开始前[修改数据]的备份，用于回滚事务。
  • error-log：错误日志：记录MySQL启动、运行、停止时的错误信息。
  • general-log常规日志，主要记录MySQL收到的每一个查询或SQL命令。、
  • slow-log：慢查询日志，主要记录执行时间较长的SQL。
  • relay-log：中继日志，主要用于主从复制做数据拷贝

• MySQL常见的文件形式

  • db.opt文件：主要记录当前数据库使用的字符集和验证规则等信息。

    .frm文件：存储表结构的元数据信息文件，每张表都会有一个这样的文件。

    .MYD文件：用于存储表中所有数据的文件（MyISAM引擎独有的）。

    .MYI文件：用于存储表中索引信息的文件（MyISAM引擎独有的）。

    .ibd文件：用于存储表数据和索引信息的文件（InnoDB引擎独有的）。

    .ibdata文件：用于存储共享表空间的数据和索引的文件（InnoDB引擎独有）。

    .ibdata1文件：这个主要是用于存储MySQL系统（自带）表数据及结构的文件。

    .ib_logfile0/.ib_logfile1文件：用于故障数据恢复时的日志文件。

    .cnf/.ini：MySQL的配置文件，Windows下是.ini，其他系统大多为.cnf。

网络原理相关

• 集线器和交换机的区别

  • 集线器收到即转发，意味着集线器其实是没有记录每台设备的标识的，那么就是将数据广播出去，让计算机设备自己判断消息是不是属于它自己的，所以集线器简单的同时，工作效率也很低。
  • 交换机内部维护着一张MAC地址与网线端口的对应表。当接收到数据时，会将相应的端口号码和发送方MAC地址写入表中，这样就可以根据地址判断出该设备连接在哪个端口上了。而交换机可以不用进行广播，而是根据这些信息判断应该把数据转发到哪里。

• 路由器功能

  • 路由器所连接的范围更广，网络和网络之间的连接就是通过路由器；计算机所发出的网络数据，都是先经过集线器和交换机进行区域的汇总，然后才转发给路由器；这样一步步连接到互联网的。
  • 所以路由器跟交换机不同的是，在路由器里维护的是路由表，在路由表中最重要的是目的网络地址（也就是IP）和下一跳地址。所以路由通过根据目的网络地址来确定下一跳路由器。最终找到目的主机所在目的网络上的路由器，只到最后一个路由器时，才试图向目的主机进行直接交付。
  • 而路由器也是实现分组交换的关键构件，负责转发收到的分组，是网络核心部分最重要功能。

• 集线器，交换机，路由器位置

  • 集线器是一层设备，（对应OSI网络模型，集线器就是工作在物理层）
  • 交换机属于二层设备（对应OSI网络模型，也就是在数据链路层）
  • 路由器是三层设备（对应OSI网络模型在网络层）