存储系统
什么是存储系统
一个提供了读写、控制类接口，能够安全有效的把数据持久化的软件，就可以称为存储系统
数据库
关系型数据库 非关系型数据库
- 关系，即反应了事物间的关系
- 关系代数，对关系作运算的抽象查询语言
- SQL，一种DSL，方便人阅读的关系代数表达形式
关系型数据库特点
关系型数据库是存储系统，但在存储之外，有发展出出其他能力
- 结构化数据友好
- 支持事务
- 事务的优越性
1.事务内的操作要么全做，要么不做
2.事务执行前后，数据状态是一致的
3.可以隔离多个并发事务，避免影响
4.事务一旦提交成功，数据保持持久性
- 事务的优越性
- 支持复杂查询语言
非关系型数据库特点
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
- 可能支持事务
- 可能支持复杂查询语言
单机存储
概念：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
Linux文件系统两大数据结构
Index Node & Directory Entry - key-value存储
常见数据结构： LSM-Tree，某种程度上牺牲性能，追求写入性能
分布式存储
概念：在单机存储基础上实现了分布式协议，涉及大量网络交互
- 分布式文件系统
- 分布式对象存储
HDFS（堪称大数据时代的基石）
核心特点：
- 支持海量数据存储
- 高容错率
- 弱POSIX语义
- 使用普通x86服务器，性价比高
Ceph（开源分布式存储系统里的万金油）
核心特点：
- 一套系统支持对象接口、块接口、文件接口，但是一切皆对象
- 数据采用主备复制模型
- 数据分布模型采用CRUSH算法
单机数据库
概览：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
关系型数据库：
MySQL & PostgreSQL
关系型数据库的通用组件：
Query Engine —— 负责解析query，生成查询计划
Txn Manager —— 负责事务并发管理
Lock Mannager —— 负责锁相关的策略
Storage Engine —— 负责组织内存/磁盘数据结构
Replication —— 负责主备同步
关键内存数据结构：B-Tree、B+-Tree、LRU List等
关键磁盘数据结构：WriteAheadLog（RedoLog）、Page
非关系型数据库
MongoDB、Redis、Elasticsearch三足鼎立
关系型数据库一般直接使用SQL交互，而非关系型数据库 交互方式各不相同
非关系型数据库的数据结构千奇百怪，没有关系约束后，schema相对灵活
不管是关系型数据库，大家都支持SQL（子集）和“事务”
分布式数据库
容量，弹性和性价比问题
解决容量问题
单机数据库，单点容量有限，受硬件限制
分布式数据库，存储节点池化，动态扩缩容（池化技术）
解决弹性问题
存储节点池化，动态扩缩容（池化技术）
解决性价比问题
存储节点池化，动态扩缩容（池化技术）
More to Do
多写、内存弹性、分布式事务优化
