DBMS 中的存储类型

数据库中的记录以文件格式存储。在物理上，数据以电磁格式存储在设备上。数据库系统中用于数据存储的电磁设备分类如下：

• 主内存：服务器的主内存是中央处理单元可直接访问的数据存储类型，这意味着它不需要任何其他设备从中读取。一般来说，主存储器必须在电源、硬件备份系统、支持设备、调节系统温度的冷却剂等的同等贡献下完美函数。这些设备的尺寸要小得多，而且它们是易失性的.根据性能和速度，主存储设备是最快的设备，这个特性与它们的容量直接相关。由于速度和性能的提高，这些主存储设备通常更昂贵。
• 二级存储器：顾名思义，称为二级存储器的数据存储设备是可以访问的设备，用于存储稍后用于各种目的或数据库操作的数据。因此，这些类型的存储系统有时也被称为备份单元。外部插入或连接的设备属于此内存类别，与主内存不同，主内存是 CPU 的一部分。这组设备的大小明显大于一级设备，小于三级设备。它也被认为是一个临时存储系统，因为它可以在需要时保存数据，并在用户完成时将其删除。与主存储设备和第三设备相比，这些辅助存储设备的动作和速度较慢。它通常具有比主存储系统更高的容量，但它会随着技术世界的变化而变化，而且每天都在扩展。现在的二级存储系统由早期使用的磁盘和光盘（如 DVD 或 CD）组成。技术的建设性发展带来了现代设备，使用户更容易处理多个设备。除了便携式硬盘和可重复使用的闪存驱动器外，外围设备还配备了USB端口，以便通过即插即用的方式将它们用作辅助存储设备。 RAID 是一个冗余存储设备网络，它将通过连接到链中的另一个设备来填补一个设备的缺点。本机采用阵列数据整理、镜像、纠错码、磁盘隔离成多个磁盘等过程，保证数据流畅通过。 RAID 级别范围从 RAID 0、RAID 1、RAID 2 等。根据在存储数据中观察到的冗余，计划和确定这些级别。
• 三级内存：对于数据存储而言，三级内存是指可以保存大量数据而无需不断连接到服务器或外围设备的设备。这种类型的设备要么连接到服务器，要么连接到从外部存储数据库的设备。由于三级存储提供的空间比其他类型的设备内存更多，但性能最慢，因此三级存储的成本低于一级和二级存储。作为一种备份数据的方法，这种类型的存储通常用于从服务器和数据库制作副本。使用二级设备和删除三级设备内容的能力是相似的。

内存层次结构：

计算机系统具有内存层次结构。可以直接访问 CPU 的主存储器和内置寄存器。访问主内存比运行 CPU 花费的时间更少。引入高速缓存以最小化这种速度差异。 CPU 最常访问的数据驻留在高速缓存中，它提供了最快的数据访问时间。访问速度最快的内存是最昂贵的。尽管大型存储设备比 CPU 寄存器和高速缓存更慢且更便宜，但它们可以存储更多的数据。

磁盘：当今的计算机系统使用硬盘驱动器作为辅助存储设备。磁盘使用磁性的概念存储信息。金属磁盘涂有可磁化材料以形成硬盘。主轴垂直固定这些磁盘。当读/写磁头在磁盘之间移动时，它会去磁或磁化它下面的点。有两个磁化点：0（零）和 1（一）。格式化的硬盘通过按定义的顺序存储数据来有效地存储数据。硬盘盘被分成许多同心圆，称为磁道。每个磁道包含多个扇区。硬盘上的数据通常存储在 512 字节的扇区中。

独立磁盘冗余阵列： 在独立磁盘冗余阵列技术中，将两个或多个辅助存储设备连接起来，使这些设备作为一个存储介质运行。 RAID 阵列由多个连接在一起的磁盘组成，用于各种目的。磁盘阵列按其 RAID 级别分类。

• RAID 0：在此级别，磁盘以条带阵列组织。数据块被分成磁盘并分布在磁盘上。数据的并行写入和读取发生在每个磁盘上。这提高了性能和速度。 0 级不支持奇偶校验和备份。

• RAID 1：在 RAID 1 中使用镜像。当数据发送到 RAID 控制器时，RAID 控制器会在阵列中的所有磁盘上复制数据。万一发生故障，RAID 级别 1 提供 100% 冗余。

• RAID 2：将RAID 2中的数据条带化到不同的磁盘上，使用汉明距离记录纠错码。与级别 0 类似，字中的每个位都存储在单独的磁盘上，数据字的 ECC 代码保存在一组单独的磁盘上。 RAID 2结构复杂，成本高，无法商用。

• RAID 3：数据在 RAID 3 中的多个磁盘上进行条带化。解析数据字以生成奇偶校验位。它存储在不同的磁盘上。因此，可以避免单个磁盘故障。

• RAID 4：此级别涉及将整个数据块写入数据磁盘，然后生成奇偶校验并将其存储在其他位置。在级别 3，字节被条带化，而在级别 4，块被条带化。第 3 级和第 4 级都需要至少三个磁盘。

• RAID 5：RAID 5中的数据块写入不同的磁盘，但奇偶校验位分布在所有数据磁盘上，而不是存储在单独的磁盘上。

• RAID 6： RAID 6 级别扩展了级别 5 的概念。在此级别生成一对独立的奇偶校验并将其存储在多个磁盘上。在此级别生成一对独立的奇偶校验并将其存储在多个磁盘上。理想情况下，此级别需要四个磁盘驱动器。