这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 9 天
本文主要是存储系统与数据库系统一些定义及特点的介绍。

存储系统概览

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

存储系统的层级结构

上图展示的是数据怎样从应用到存储介质的，包含以下几个特点：
缓存很重要，贯穿整个存储系统
拷贝很昂贵，应该尽量减少
硬件设备五花八门，需要有抽象统一的接入层

RAID技术(redundant array of inexpensive disks)

背景：

单块大容量磁盘价格>多块小容量磁盘价格

单块磁盘写入性能<多块磁盘并发写入性能

单块磁盘容错能力有限，不够安全

| RIAD 0   | 多块磁盘简单组合；数据条带化存储，提高磁盘带宽；没有额外的容错限制      |
| -------- | -------------------------------------- |
| RIAD 1   | 一块磁盘对应一块额外的镜像盘；真实空间利用率仅50%；容错能力强       |
| RIAD 0+1 | 结合了RAID0和RAID 1；真实空间利用率50%；容错能力强，写入带宽好

常见的文件存储系统

单机存储系统

	技术特点
本地文件存储系统	文件系统的管理单元：文件；文件系统虽多，但遵循VFS的统一抽象接口；Linux文件系统两大数据结构：Index Node&Directory Entry
key-value存储	常见使用方式：put(k,v)&get(k);常见的数据结构：LSM-Tree，某种程度上牺牲了读性能、追求写入性能

分布式存储系统

	特点
Ceph开源分布式存储系统	数据写入采用主备份模式；数据分布模型采用CRUSH算法

数据库系统概览

数据库系统是由数据库及数据库管理软件组成的系统，包括关系型数据库和非关系型数据库。

关系型数据库特点
- 结构化数据友好
- 支持事务
- 支持复杂的查询语言
非关系型数据库特点
- 半结构化数据优化
- 可能支持事务
- 可能支持复杂查询语言

数据库 vs 经典存储

数据库实施结构化数据管理，在关系型数据库，数据以表的形式管理；经典存储，需要自行定义管理结构
数据库支持事务，事务优点包括：
- Atomicity：要么全做、要么不做
- Consistency：执行前后，数据状态一致
- Isolation：隔离多个并发事务，避免影响
- Durability：事务一旦提交成功，数据保证持久性
进行数据查询时，数据库的语言简单；经典存储的语言复杂、僵化（需要自定义管理结构）

常见数据库

关系型数据库

	特点
MySQL
PostgreSQL	关键内存数据结构：B Tree，B+Tree，LRU List；关键磁盘数据结构：WriteAheadLog,Page
Oracle	商用

非关系型数据库（相较于关系型数据库的SQL交互，非关系型数据库的交互方式各不相同）

	特点
Elasticssearch	面向文档存储；实现了大量的搜索数据结构&算法
MongoDB	面向文档存储；4.0后开始支持事务
Redis	数据结构丰富；C语言实现、超高性能；主要基于内存，但支持AOF/RDB持久化；常用redis-cli/多语言SDK交互

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