DBMS 中的存储系统

数据库系统提供了存储数据的最终视图。然而，以位、字节形式的数据存储在不同的存储设备中。

在本节中，我们将概述用于访问和存储数据的各种存储设备。

数据存储类型

为了存储数据，有不同类型的存储选项可用。这些存储类型在速度和可访问性方面各不相同。以下是用于存储数据的存储设备类型

• 主存储器
• 辅助存储
• 三级存储

主存储器

这是提供对存储数据进行快速访问的主区域。我们也将主存储器称为易失性存储器。这是因为这种内存不会永久存储数据。一旦系统断电或发生崩溃，数据也会丢失。主内存和缓存是主存储器的类型。

• 主内存：它是负责处理存储介质中可用数据的内存。主内存处理计算机的每一条指令。这种内存可以在系统中存储千兆字节的数据，但不足以容纳整个数据库。最后，如果由于断电或其他原因导致系统关闭，主内存会丢失所有内容。

1. 缓存：这是成本最高的存储介质之一。另一方面，它是最快的。缓存是一种微小的存储介质，通常由计算机硬件维护。在设计数据结构的算法和查询处理器时，设计人员会关注缓存的影响。

辅助存储

二级存储也称为在线存储。它是允许用户永久保存和存储数据的存储区域。这种内存不会因任何断电或系统崩溃而丢失数据。因此，我们也称它为非易失性存储器。

有一些常用的二级存储介质，几乎存在于所有类型的计算机系统中

• 闪存：闪存将数据存储在 USB（通用串行总线）密钥中，然后将这些密钥插入计算机系统的 USB 插槽。这些 USB 密钥有助于将数据传输到计算机系统，但其大小限制各不相同。与主内存不同，可以找回因断电或其他原因丢失的存储数据。这种类型的内存存储最常用于服务器系统，用于缓存常用数据。这使得系统性能更高，并且能够比主内存存储大量数据库。
• 磁盘存储：这种存储介质也称为在线存储介质。磁盘用于长期存储数据。它能够存储整个数据库。计算机系统负责将数据从磁盘传输到主内存以供进一步访问。此外，如果系统对数据执行任何操作，修改后的数据应写回磁盘。磁盘的巨大能力在于它不会因系统崩溃或故障而影响数据，但磁盘故障很容易损坏甚至销毁存储的数据。

三级存储

这是计算机系统外部的存储类型。它的速度最慢。但它能够存储大量数据。它也称为离线存储。三级存储通常用于数据备份。有以下三级存储设备可用

• 光盘存储：光盘存储可以存储兆字节或千兆字节的数据。一张光盘（CD）可以存储 700 兆字节的数据，播放时间约为 80 分钟。另一方面，数字视频光盘（DVD）可以在光盘的每一面存储 4.7 或 8.5 千兆字节的数据。
• 磁带存储：它是比磁盘更便宜的存储介质。通常，磁带用于存档或备份数据。它提供缓慢的数据访问，因为它从头开始顺序访问数据。因此，磁带存储也称为顺序访问存储。磁盘存储称为直接访问存储，因为我们可以直接从磁盘上的任何位置访问数据。

存储层次结构

除了上述之外，计算机系统中还存在各种其他存储设备。这些存储介质根据数据访问速度、购买介质的每单位数据成本以及介质的可靠性进行组织。因此，我们可以根据成本和速度创建存储介质的层次结构。

因此，根据速度和成本将上述存储介质的层次结构进行排列，我们可以得出下面的图像

在图中，上层更昂贵但速度更快。向下移动，每比特的成本在降低，访问时间在增加。此外，从主内存往上的存储介质代表易失性，而主内存以下的都是非易失性设备。