这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 12 天
一、重点内容：
1.1 知识要点有哪些？
- 存储系统概览
- 数据库系统概览
- 主流数据库
二、详细知识点介绍：
2.1 存储系统概览
存储系统就是将数据、文件或应用程序保存在可供长期保留和访问的、可靠的计算机存储设备上。物理存储包括磁盘、光驱和闪存设备，而虚拟存储则可能是“云”存储的形式，允许用户存储和访问数据或应用程序从远程服务器上。
存储系统具有可靠性、安全性和可扩展性。存储系统采用持久存储技术，能够在断电或故障时保存数据，以便在系统恢复后恢复正常的工作。存储系统可以提供加密机制，以确保仅被授权的用户可以访问数据。存储系统还可以提供可扩展性，使用户可以根据自己的需要扩展系统处理能力。
存储器层级结构一般分为三层，分别是CPU寄存器、内存和外部存储器。
- CPU寄存器是最小的存储单元，能够提供最快的存取速度，但容量最小；
- 内存通常比寄存器更容量，提供比寄存器更快的存取速度；
- 外部存储器的容量最大，但存取速度较慢。
单机存储栈是一种架构，可以将物理和虚拟存储设备集成到单个集中环境中，实现统一管理和有效利用系统资源。通常，单机存储栈包括磁盘阵列、RAID控制器、网络存储设备和其他存储设备，这些设备可以按需集成在一起，以提供高效的储存解决方案。
RAID技术是一种计算机存储技术，它可以将多个磁盘驱动器组合在一起，以提供更高的容量、性能和容错能力。 RAID技术由多种不同的类型，比如RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10等，每种类型都有特定的应用场景。RAID 0在数据意义上采用数据分割的方式，将数据块分成多个数据块，分别存储到不同的磁盘驱动器中，可以提高数据读写性能。 RAID 1则采用镜像复制方式，将数据存储到两个磁盘驱动器中，以避免单点故障造成的数据丢失。 RAID 5则采用分布式校验和方式，将数据块和校验数据分别存储到不同的磁盘驱动器中，可以实现较高的冗余性。 RAID 10则是RAID 0和RAID 1的组合，同时提供高性能和数据安全性。
2.2 数据库系统概览
数据库系统是一种用于存储和管理数据的软件系统。 它主要有关系数据库系统（RDBMS），对象关系数据库系统（ORDBMS），图形数据库系统（GDBMS）和文档数据库系统（DDBMS）等，通常运行在客户端/服务器模式或分布式环境中。 它可以提供大量的高性能、高可扩展性和高可靠性功能，并支持数据库技术如SQL语言、视图、存储过程和触发器等。数据库系统能够通过管理数据来提供数据安全性、可靠性和性能，以满足用户的信息管理需求。 同时，它还可以支持多用户同时访问，可以允许多个用户同时执行查询，并支持用户定义的数据库视图，以便于更好地分析数据。 数据库系统还支持将数据存储在网络上，使得远程访问变得更容易，从而提高了组织的工作效率。
关系型数据库采用了关系模型，是目前最常见的数据库模型，关系型数据库是一种用于存储数据的常见数据库模式，它将数据保存在表中，每个表都有一组列，每列有不同的数据类型，然后可以建立表之间的关系。关系型数据库可以有助于管理大量复杂的信息，并显示这些数据如何与其他数据相关联。关系型数据库主要具有以下几个特点：
- 它是一种面向数据的模型，能够通过表格的形式来表示和存储数据；
- 它使用SQL语言来查询、更新和管理数据；
- 它支持可靠的事务处理；
- 它能够提供高可用性和容错能力；
- 它支持多种安全机制，如视图、存储过程、触发器等，以保护数据安全。
非关系型数据库是一种非常流行的数据库模型， 非关系型数据库，也称为NoSQL数据库，是一种非关系型的存储工具，可以更有效地处理大量数据。它使用跳过关系型数据库的关系结构来实现快速检索和更新功能，是用于处理大量数据的理想方案。它可以处理不同格式的数据，例如：文本、图片、视频、音频等等。它比传统的关系型数据库更加快速，健壮，具有更好的可扩展性和可靠性。非关系型数据库具有以下特点：
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可以存储一系列不同类型的文档；
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可以支持动态查询和搜索；
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可以弹性扩展，可以轻松支持大量数据；
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可以支持分布式部署；
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可以支持API和Web后端等，可以更好地提供服务。
2.3 主流数据库
目前主流的数据库有：MySQL、Oracle、PostgreSQL、Microsoft SQL Server、MariaDB、MongoDB、Redis等。MySQL和Oracle是关系型数据库，PostgreSQL、MS SQL Server和MariaDB都是开源关系型数据库，而MongoDB、Redis等是非关系型数据库。
2.3.1 MySQL
MySQL是一款常用的关系型数据库，特别适用于Web应用程序开发。它使用SQL语言来操作和管理数据，可以执行复杂的查询操作，并且能够快速检索出想要的数据。MySQL还可以让管理员轻松地创建、备份、恢复数据库，使用户操作更加便捷。 MySQL的其他特点还包括支持事务处理、实现灵活的安全机制，提供多个用户访问权限，以及查询优化器可以帮助用户更有效率地操作数据库。此外，MySQL也可以支持大量Web应用程序框架，使用户可以更有效率地开发和维护Web应用程序。
2.3.2 Oracle
Oracle是一种强大的关系型数据库，适用于小、中、大型组织。它使用Oracle Database，具有非常高的效率，可以处理大量数据，并且可以支持多种数据库类型。另外，它还提供多种实用程序，可以帮助用户更好地创建、管理、维护数据库，使用户可以更加方便地开发应用程序。此外，Oracle还具有出色的安全特性，能够有效保护系统免受病毒、木马等攻击的破坏。
2.3.3 MongoDB
MongoDB是一种非关系型数据库，它通过使用JSON-like文档来存储和处理数据。MongoDB可以支持大规模、高性能的数据库，并且可以通过内置的自动复制和复制技术，实现集群环境中的故障转移和高可用性。此外，MongoDB也可以支持复杂的查询、聚合和索引等操作，让用户更加方便地管理和维护数据库。
2.3.4 Redis
Redis是一个开源的，高级键值存储数据库，是一种非关系型数据库，它可用于在内存中存储大量数据。它也可以用作缓存，以改善网络应用程序的性能。Redis支持数据持久化，可以将数据保存到磁盘，使它可恢复，即使程序崩溃或服务器关机也可以恢复数据。Redis支持多种语言，包括C、C++、Java、Perl、PHP、Python、Ruby和Scala等，也可以用作分布式数据库，这使它成为分布式系统的理想选择。此外，Redis还可以支持数据复制、部署多个Redis实例、支持主从同步以及支持多种数据类型等特性。
