存储和文件结构.md

物理存储介质

• 高速缓冲存储器
• 主存储器
• 快闪存储器
• 磁盘存储器
• 光学存储器
• 磁带存储器

磁盘和快闪存储器

磁盘的物理特性

• 磁道
• 扇区
• 读写头
• 磁盘臂
• 柱面
• 磁盘控制器

磁盘性能的度量

• 访问时间
• 平均寻道时间
• 旋转等待时间
• 平均旋转等待时间
• 数据传输率
• 平均故障时间

磁盘块访问的优化

• 缓冲

• 预读

• 调度

• 文件组织

  碎片化

• 非易失性写缓冲区

• 日志磁盘

  日志文件系统

快闪存储

RAID

• 通过冗余提高可靠性

• 通过并行提高性能

  • 数据拆分

    • 比特级拆分
    • 块级拆分

RAID级别

RAID级别的选择

• 所需的额外存储代价
• 在IO方面的性能问题
• 磁盘故障时的性能
• 数据重建过程

硬件问题

• 软件RAID
• 硬件RAID
• 擦洗
• 热交换

第三级存储

• 光盘
• 磁带

文件组织

定长记录

变长记录

问题

• 如何描述一条记录，使得单个属性能够轻松读取
• 在块中如何存储变长记录，使得块中的记录可以轻松读取

文件中记录的组织

• 堆文件组织
• 顺序文件组织
• 散列文件组织

顺序文件组织

在插入和删除时维护记录的物理顺序会很难

重组

多表聚簇文件组织

在每一块中存储两个或者更多关系的相关记录

数据字典存储

数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明，使用数据字典为简单的建模项目。简而言之，数据字典是描述数据的信息集合，是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合

数据的数据

必须存储的信息类型

• 关系名
• 每个关系中的属性名
• 属性的域与长度
• 视图名与视图定义
• 完整性约束

数据库缓冲区

缓冲区管理器

• 缓冲区替换策略

  • LRU

• 被钉住的块

  不允许写回磁盘

• 块强制写回

缓冲区替换策略

MRU LRU