存储的本质 | 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 15 天

一、本堂课具体内容

• 储存&数据库简介
• 主流产品剖析
• 新技术演进

二、详细知识点介绍：

• 储存&数据库简介

  • 系统概览

    Q:什么是存储系统?

    A: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

  • 系统特点

    1. 作为后端软件的底座，性能敏感
    2. 存储系统软件架构，容易受硬件影响
    3. 存储系统代码,既“简单”又“复杂”

  • 储存器层级结构

    

  • RAID

    Q:单机存储系统怎么做到高性能/高性价比/高可靠性?

    A: R(edundant)A(rray) of l(nexpensive) D(isks)

    RAID出现的背景:

    1. 单块大容量磁盘的价格>多块小容量磁盘
    2. 单块磁盘的写入性能<多块磁盘的并发写入性能
    3. 单块磁盘的容错能力有限，不够安全

  • 数据库

    • 关系型数据库和非关系型数据库

      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：结构化数据友好、支持事务(ACID)、支持复杂查询语言

      非关系型数据库也是存储系统，但是一般不要求严格的结构化半结构化数据友好、可能支持事务(ACID)、可能支持复杂查询语言

    • 事务

      1. A(tomicity)，事务内的操作要么全做，要么不做

      2. C(onsistency)，事务执行前后，数据状态是一致的

      3. l(solation)，可以隔离多个并发事务，避免影响

      4. D(urability)，事务一旦提交成功，数据保证持久性

• 主流产品剖析

  • 关系型数据库

    商业产品Oracle称王，开源产品MySQL & PostgresQL称霸

  • 非关系型数据库

    MongoDB、Redis、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”