这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 15 天
一、本堂课重点内容
本节课程主要分为四个方面：
- 模拟案例
- 存储 & 数据库简介
- 主流产品剖析
- 新技术演进
二、详细知识点介绍
1 存储与数据库简介
- 存储系统概览
- 概念：提供读写、控制类接口，能够安全有效地把数据持久化的软件。
- 特点：性能敏感、容易受硬件影响、代码复杂。
- RAID技术
- RAID 0：多块磁盘简单组合，没有额外容错设计。
- RAID 1：一块磁盘对应一块额外镜像盘，容错能力强，但空间利用率低。
- 数据库系统概览
- 关系型数据库特点：结构化数据友好，支持事务，支持复杂查询语言。
- 非关系型数据库特点：半结构化数据友好，可能支持事务和复杂的查询语言。
- 数据库使用方式：SQL语言。
2 主流产品剖析
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单机存储产品
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本地文件系统：文件系统的管理单元为文件，需要提供接口。
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Key-Value存储：如RocksDB。
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分布式存储：在单机上实现了分布式协议，涉及大量网络交互。
- HDFS：支持海量数据存储，高容错性，弱POSIX语义，性价比高。
- Ceph：一切皆对象，数据写入采用主备复制模型，数据分布模型采用CRUSH算法。
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单机数据库
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概念：单个计算机结点上的数据库系统。事务在单机内执行，也可能通过网络交互实现分布式事务。
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关系型数据库：Oracle、MySQL、PostgreSQL。
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非关系型数据库：MongoDB、Redis、Elasticsearch。
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分布式数据库
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解决容量问题：存储节点池化、动态扩缩容。
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解决弹性问题。
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解决性价比问题
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3 新技术演进
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SPDK（Storage Performance Development Kit）
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从内核空间到用户空间，避免系统调用带来的性能损耗。
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从中断到轮询，提高性能。
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使用无锁数据结构，降低并发时的性能开销。
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人工智能
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新硬件加速
- RDMA网络
- Persistent Memory
- 可编程交换机
- CPU/GPU/DPU
