经典案例
数据库本质：
校验数据的合法性 小明”是否已经存在
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修改内存 高效数据结构组织数据
↓
写入存储介质 以寿命、性能友好的方式写入硬件
存储&数据库简介
存储系统
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
user medium memory network
特点
- 性能敏感 大量并发性操作
- 代码既简单又复杂 I/O路径简单，非I/O路径错误处理考虑多种异常情况
- 容易受硬件影响
从应用到存储介质
- 缓存很重要，贯穿存储体系（跨层级之间交互）
- 拷贝很昂贵，应尽量减少（消耗CPU）
- 硬件设备五花八门，需要抽象统一的软件接口
RAID技术
高性能、高性价比、高可靠性
R（edundant）A（rray）I（nexpensive）D（isks）
数据库
关系
关系 = 集合 = 任意元素组成的若干有序偶对（反映事物之间的关系）
关系代数：对关系作运算
SQL：一种DSL 方便人类阅读的关系代数表达式
关系型数据库
是存储系统，存储外有其他能力
结构化数据，支持事物（ACID），支持复杂查询语言（SQL）
非关系型数据库
是存储系统，但一般不要求严格的结构化
半结构化数据，可能支持事物（ACID），可能支持复杂查询语言（SQL）
ACID事物能力
Atomicity 事务内的操作要么全做，要么不做
Consistency 事务执行前后，数据状态是一致的
Isolation 可以隔离多个并发事务，避免影响
Durability 事务一旦提交成功，数据保证持久性
使用方式
操作数据时，支持以下操作：
Insert Delete Select Where子句 GroupBy OrderBy
要对数据定义作修改时，支持以下操作：
CreateUser CreateDatabase CreateTable AlterTable
主流产品剖析
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
管理单元：文件
系统接口：USB统一抽象接口
两大数据结构：IndexNode DirectoryEntry
IndexNode：记录文件元数据，id、大小、权限、磁盘位置等
DirectoryEntry：记录文件名、iNode指针、层级关系等
key-value存储
常见使用方式：put(k,v) get(k)
常见数据结构：LSM-Tree 某种程度上牺牲读性能，追求写入性能
分布式存储系统
在单级存储的基础上实现了分布式协议，涉及大量网络交互
HDFS
支持海量数据支持、高容错性、弱POSIX语义、使用普通x86服务器、性价比高
Ceph
一套系统支持对象接口、块接口、文件接口、数据写入采用主备复制模型，数据分布模型采用CRUSH算法
单机数据库
单个计算机节点上的数据库 事务在单机内执行，也可能通过网络交互实现分布式事务
分为关系型数据库和非关系型数据库
分布式数据库
问题、挑战：容量、弹性、性价比
