硬盘上的数据库存储原理解析 (通常硬盘中的数据库)

随着信息化时代的到来,数据库技术在各行各业中越来越被广泛应用。而这些数据库都需要存储在硬盘上,那么硬盘如何存储数据库呢?本篇文章将详细解析硬盘上的数据库存储原理。

一、硬盘的基本工作原理

在深入讨论硬盘上的数据库存储原理之前,我们需要先理解硬盘的基本工作原理。

硬盘是一种磁盘存储设备,它由多个圆形盘片和一个磁头组成。这些盘片平行地叠放在一起,并通过一个轴向旋转,每个盘片都有两个面进行磁性记录。磁头是一个微小的电子元件,负责读取或写入磁性记录。

硬盘上的数据被组织成一个或多个分区,每个分区都有自己的文件系统,实现了对数据的管理和存储。

当计算机要读取硬盘上的数据时,操作系统会根据文件系统的记录,找到需要读取的文件所在的磁盘位置。然后磁头会移动到对应的磁道位置,并旋转到需要读取或写入数据的盘面,进行数据的读取或写入。

二、硬盘上的数据库存储原理

数据库存储在硬盘上的方式是通过文件系统进行的。与传统的文件系统不同,数据库系统使用自己的文件系统来管理数据。

1. 数据文件和日志文件

数据库系统通常会将数据存储在两个文件中:数据文件和日志文件。数据文件存储着数据库中的表格和数据,包含了所有的记录、索引和视图等。而日志文件则用于记录数据库中的操作,以便在数据库崩溃后能够恢复数据。

2. 数据库管理系统

数据库管理系统负责对数据的存储和管理。它是在操作系统之上的一层软件,负责对数据库进行创建、更新和查询等操作。

数据库管理系统使用自己的文件系统来管理数据。与传统的文件系统不同,数据库系统需要支持事务处理和恢复机制,保证数据的一致性和完整性。

3. 数据库缓存

为了提高数据库的读取和写入性能,数据库管理系统还会使用缓存来缓存数据。数据库缓存就是将数据从硬盘上读取到内存中,以提高访问速度。当数据发生变化时,数据库管理系统会将缓存中的数据更新到硬盘上,以保证数据的一致性。

数据库缓存有两种类型:页面缓存和查询缓存。页面缓存是将数据页缓存在内存中,以便快速读取。查询缓存则是将经常查询的结果缓存在内存中,以便快速查询。

4. 数据库索引

在数据库中,索引是一种数据结构,用于加快查询速度。数据库索引通常是使用B树数据结构实现的。当进行查询操作时,数据库管理系统会使用B树索引查找数据的位置,从而加快查询速度。

5. 数据库分区

在大型数据库中,为了提高性能,数据库通常会进行分区。分区将数据库分成若干部分存储在不同的磁盘上,以便同时访问多个磁盘提高访问速度。

三、小结

硬盘上的数据库存储原理是一个复杂的技术领域。本篇文章介绍了硬盘的基本工作原理,并详细解析了硬盘上的数据库存储原理,包括数据文件和日志文件、数据库管理系统、数据库缓存、数据库索引和数据库分区等方面。

对于开发人员和数据库管理员来说,了解硬盘上的数据库存储原理是十分重要的。它们可以对选择适合的硬盘和合理的数据库管理策略等方面有所帮助,从而提高数据库系统的性能和可靠性。

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数据库是什么?Oracle又是啥玩意?

经常会有人问我数据库是干啥的,其实一开始我是拒绝回答的,因为我也不能做到通俗易懂的表达出来,毕竟我接触这个概念也没有多长时间,但随着问的人多了,我觉得是时候脑补一下我的之一堂课了,万一哪天冒出来个货跟你掰扯这事儿,你没分分钟给他说清,最后弄个丢里儿丢面儿,好尴尬呀。

数据库,说白了就是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,这些数据是结构化的,并可为多种应用服务。也就是说,数据库是使用计算机服务器来存储数据的,专门用来提供各种数兆汪据服务。可以这样想像,过去一个公司的所有财务数据都是放在保险柜里面,而现在我们就可以针对这些财务数据搭建一个数据库放在某台计算机或服务器上面;再比如,企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中,这张表就可以看成是一个数据库。有了这个”数据仓库”我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况,也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行,那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外,在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种”数据库”,使其可以乱手利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。最常见的数据库有:银行储蓄系统、手机话费系统、美容美发会员系统、超市会员积分系统、水电费系统、机票或火车票系统等,这些都需要后台数据库基础设施的支撑。举了这么多例子,应该是把数据库说明白了,至少能在大脑里面有个概念,知道这个东西是干啥的。

现在大数据被炒的红得发紫,而大数据的基础也是数据,由此可见,数据是一个企业的核心资源,说它是企业的立身之本、发展之基都不为过,因此,维护数据库的数据库管理员(DBA)是企业不可或缺的。

目前市面上的数据库产品有很多,单从规模上分可分为大型、中型、小型几种,典型的数据库产品如下:

大型数据库:Oracle、DB2、Sybase;

中型数据库:MySQL、SQLServer、Infomix;

小型数据库:Access、VisualFoxpro。在众多的数据库产品中,Oracle数据库一直处于行业领导先地位,也是当今更流行的关系型数据库。Oracle可翻译成”甲骨文”,它是一家以数据库为主业的全球化公司,是全球第二大软件公司(之一名是微软公司),目前Oracle在数据库软件市场已经排名之一,数据库软件市场份额达到48.6%,遥遥领先于第二名占有率仅为20.7%的IBM公司的DB2。在中国市场上的计算机专业系统后台所使用的数据库尤以Oracle数据库居多。但是购买Oracle数据库需要很大一笔费用,一般的大型企业使用,需要有专业人员进行管理和维护,中小企业承担不起。中小企业为了节省成本,一般使用MySQL、PostgreSQL这类免费开源的数据哗猜嫌库,所以Oracle数据库相关的工作岗位一般是在大型企业中。

对于为什么选择Oracle数据库,而不是其他的数据库?

之一,是因为Oracle数据库占据更大的市场份额,并且越来越大,市场需要很多Oracle数据库方面的人才,中国有句老话说”做对事,选对人”,是同样的道理;第二,是很多非Oracle数据库的老系统正往Oracle数据库迁移,其他数据库市场占有率在减少,其他数据库工作者有面临失业的风险;第三,Oracle有大量的官方学习文档,还有部分中文文档,可以有效地进行学习;第四,Oracle有大量的从业人员,有共同方向的朋友可以互相帮助,不再是孤胆英雄;第五,是可以很容易地从Oracle官方网站下载功能齐全的数据库最新版本进行学习,可以让你了解数据库方面的最新发展趋势等。

在此说明,以后的所有内容都是基于Oracle11g数据库产品的,下面我们就简单介绍一下Oracle11g的系列产品:

企业版(EnterpriseEdition)此版本包含了数据库的所有组件,并且能够通过购买选项和程序包来进一步对其增强。

能支持例如大业务量的在线事务处理OLTP(On-LineTransactionProcessing联机事务处理系统)环境、查询密集的数据仓库和要求苛刻的互联网应用程序。

标准版1(StandardEditionOne)此版本为工作组、部门级和互联网、内联网应用程序提供了前所未有的易用性和性价比。从针对小型商务的单服务器环境到大型的分布式部门环境,该版本包含了构建重要商务应用程序所必需的全部工具。它仅许可在更高容量为2个处理器的服务器上使用,支持Windows/Linux/UNIX操作系统,并支持64位平台操作系统。

标准版(StandardEdition)此版本提供了StandardEditionOne所不具有的易用性、能力和性能,并且利用真正的应用集群(RAC)提供了对更大型计算机和服务集群的支持。它可以在更高容量为4个处理器的单台服务器上、或者在一个支持最多4个处理器的集群上使用,可支持Windows、Linux和UNIX操作系统,并支持64位平台操作系统。

简化版此版本支持与标准版1、标准版和企业版完全兼容的单用户开发和部署。通过将Oracle数据库获奖的功能引入到个人工作站中,该版本提供了结合世界上更流行的数据库功能的数据库,并且该数据库具有桌面产品通常具有的易用性和简单性,可支持Linux和Windows操作系统。

从存储结构上来说,目前流行的数据库主要包含以下两种:

RDBMS:关系型数据库,是指采用了关系模型来组织数据的数据库;

NoSQL数据库,是指那些非关系型的、分布式的数据库。简单来说,关系模型指的就是二维表格模型,而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。

关系型数据库优点:

1、容易理解

二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念,关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易理解。

2、使用方便

通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便。

3、易于维护

丰富的完整性大大减低了数据冗余和数据部移植的概率。

4、事务安全

所有关系型数据库都不同程度的遵守事物的四个基本属性,因此对于银行、电信、证券等交易型业务是不可或缺的。

关系型数据库的瓶颈:

1、高并发读写需求

网站的用户并发性非常高,往往达到每秒上万次读写请求,对于传统型数据库来说,硬盘I/O是一个很大的瓶颈。

2、海量数据的高效率读写

互联网上每天产生的数据量是巨大的,对于关系型数据库来说,在一张包含海量数据的表中查询,效率是非常低的。

3、高扩展性和可用性

在基于WEB的结构中,数据库是最难进行横向扩展的,当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候,数据库却没有办法像WEBServer和APPLICATIONServer那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说,对数据库系统进行升级和扩展是非常痛苦的事情,往往需要停机维护和数据迁移。

NoSQL数据库

NoSQL一词首先是CarloStrozzi在1998年提出的。2023年再次提出了NoSQL一词,用于指那些非关系型的、分布式的,且一般不保证遵循ACID原则的数据存储系统。

NoSQL具有以下特点:

1、可以弥补关系型数据库的不足

2、针对某些特定的需求而设计,可以具有极高的性能

3、大部分都是开源的,由于成熟度不够,存在潜在的稳定性和维护性问题。

关系型数据库适用于结构化数据,而非关系型数据库适用于非结构化数据,二者优势互补,相得益彰。

Oracle数据库未来的发展方向是提供结构化、非结构化、半结构化的解决方案,实现关系型数据库和NoSQL共存互补。值得强调的是,目前关系型数据库仍是主流数据库。

虽然NoSQL数据库打破了关系型数据库存储的观念,可以很好地满足WEB2.0时代数据的存储要求,但NoSQL数据库也有自己的缺陷。在现阶段的情况下,可以将关系型数据库和NoSQL数据库结合使用,相互弥补各自的不足。

关于数据库及其代表产品Oracle今天就介绍这么多,有兴趣的可以继续深挖,希望我的介绍能让你对数据库有一个更深入的认识。如果有志于在这方面发展的话,就让我们一起跟往事干杯从头再来。

数据库和硬盘的区别是什么

数据库是软件,硬盘是硬件。

硬盘可以用来存放数据库。

这两样没有可比性,硬盘是一种存储数据的硬件设备,而数据库指的是皮友按一定结构组织在一起的

数据

,链握稿数据库一般存棚孝储在硬盘上,由

数据库管理系统

软件进行管理和维护。

简单一点就是数据库属于软件,硬盘当然是硬件了。

前者是数据、软件、程序,后者是存储器、是硬件,是前者的存储地。

最本质的区别:数据库是软件、硬盘是硬件!

关于通常硬盘中的数据库的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。


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