带你认识存储的本质 - 状态| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 16 天

带你认识存储的本质 - 状态

经典案例-存在的问题

  • 数据库怎么保证数据不丢?
  • 数据库怎么处理多人同时修改的问题?
  • 为什么用数据库,除了数据库还能存到别的存储系统嘛?
  • 数据库只能处理结构化数据嘛?
  • 有哪些操作数据库的方式,要用什么编程语言?

存储 & 数据库简介

什么是存储系统,什么是数据库系统?

存储系统

存储系统-系统概览

什么是存储系统?

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

存储系统-系统特点

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存储系统-存储器层级结构

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存储系统-数据怎么从应用到存储介质

  • 缓存:很重要,贯穿整个存储体系
  • 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

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存储系统-RAID技术

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数据库

  • 关系型数据库
  • 非关系型数据库

数据库-概览

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数据库-关系型数据库特点

关系型数据是存储系统,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

数据库-非关系型数据库特点

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

数据库 vs 经典存储-结构化数据管理

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数据库 vs 经典存储-事务能力

凸显出数据库支持事务的优越性

事务具有:

  • A(tomicity):事务内的操作要么全做,要么不做
  • C(onsistency):事务执行前后,数据状态是一致的
  • I(solation):可以隔离多个并发事务,避免影响
  • D(urability):事务一旦提交成功,数据保证持久性

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数据库 vs 经典存储-复杂查询能力

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数据库使用方式

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主流产品剖析

单机存储

单机存储-概览

单机存储 = 单个计算机节点上的存储软件系统,一般不涉及网络交互

  • 本地文件系统
  • key-value存储

单机存储-本地文件系统

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单机存储-key-value存储

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分布式存储

分布式存储-概览

分布式存储 = 在单机存储基础上实现了分布式协议,涉及大量网络交互

  • 分布式文件系统
  • 分布式对象存储

分布式存储-HDFS

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分布式存储-Ceph

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单机型数据库

单机型数据库-概览

单机数据库 = 单个计算机节点上的数据库系统

事务在单机内执行,也可能通过网络交互实现分布式事务

  • 关系型数据库
  • 非关系型数据库

单机数据库-关系型数据库

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单机数据库-非关系型数据库

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单机数据库-Elasticsearch使用案例

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分布式数据库

单机数据库遇到了哪些问题&挑战,需要我们引入分布式架构来解决?

  • 容量
  • 弹性
  • 性价比

分布式数据库-解决容量问题

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分布式数据库-解决弹性问题

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分布式数据库-解决性价比问题

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分布式数据库-More to Do

  • 单写 vs 多写
  • 从磁盘弹性到内存弹性
  • 分布式事务优化

新技术演进

新技术演进-概览

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新技术演进-SPDK

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新技术演进-AI&Storage

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新技术演进-高性能硬件

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总结

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