存储系统和数据库|青训营笔记

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

存储系统的特点

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

存储系统——RAID技术

• scss
• R(edundant)A(rray)ofI(nexpensive)D(isks)

RAID出现的背景

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

数据库

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：结构数据友好，支持事务，支持复杂查询语言

非关系型数据库

• 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，可能支持的事务，可能支持复杂查询语言

事务特性

• 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

存储

• 单机存储=单个计算机节点上的存储系统，一般不涉及网络交互
• 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
• 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
• 分布式数据库=存储节点池化，动态扩缩容

新技术演进——SPDK

• 避免syscall带来的性能损耗，直接从用户态访问磁盘
• 磁盘性能提高后，中断次数随之上升，不利于IO性能
• SPDK poller可以绑定特定的cpu核不断轮询，减少cs，提高性能
• 无锁数据结构：使用Lock-free queue，降低并发时的同步开销