存储与数据库理论篇 ｜ 青训营笔记

1. 实际案例 —— 数据的产生

小明注册一个APP，填入了用户名，密码。这里产生了两个数据（用户名和密码），数据根据一定的格式通过网络传输到服务器。服务器接收到数据后，根据业务进行处理，最后持久化到数据库中。持久化到数据库中，数据库还要做哪些事？

1. 校验数据的合法性：比如说主键（唯一性），字段（是否匹配，长度是否符合）
2. 修改内存：用高效的数据结构组织数据，例如B+数，红黑树
3. 写入存储介质：以寿命 & 性能友好的方式写入硬件
   

数据大多以json形式传输

{
    "username":"xiaoming",
    "password":"123456"
}

2. 存储系统介绍

2.1 存储系统的定义

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。

这里强调的是软件，并不仅仅说的是用户和存储设备打交道，需要和一个整体的软件打交道。

2.2 存储系统的特点

1. 作为后端软件的底座，性能敏感；
2. 存储系统代码，“ 简单 ”（I/O操作要简单，性能要保证）又“ 复杂 ”（异常处理要考虑周全）；
3. 存储系统软件架构，容易受硬件影响。

2.3 从应用层到存储介质

1 buffer，cache（缓存很重要），因为传入时是内存数据，需要从内存写到硬盘中，速度上没有办法去匹配，所以buffer及cache很重要。也就是之前说的以寿命 & 性能友好的方式写入硬件。

2 拷贝的代价是昂贵的，拷贝会降低性能。

3 软件和硬件之间需要有一个抽象的统一接入层。

2.4 RAID技术

2.4.1 背景

1. 单块大容量磁盘价格 > 多块小容量磁盘
2. 单块磁盘写入性能 < 多块磁盘的并发写入性能
3. 单块磁盘的容错能力有限