复旦大学：《数据库系统引论》PPT教学课件_数据库存储结构

第六章数据库存储结构

1 第六章 数据库存储结构

参考书 Raghu Ramakrishnan, Johannes Gehrke Data Base Management Systems(Second Edition), McGraw-Hill

2 参考书 Raghu Ramakrishnan, Johannes Gehrke, DataBase Management Systems(Second Edition), McGraw-Hill

内容提纲 物理存储介质 RAID磁盘系统 DBMS对磁盘空间的管理 DBMS从磁盘读取数据的方法 文件中管理页(page)的方法 页中记录的处理形式 单条记录的存储方式

3 内容提纲 物理存储介质 RAID磁盘系统 DBMS对磁盘空间的管理 DBMS从磁盘读取数据的方法 文件中管理页(page)的方法 页中记录的处理形式 单条记录的存储方式

物理存储介质 将记录从磁盘读到 Buff pool 缓冲区管理 文件管理 以记录的文件的形式提供给 高层的DBMS进行访问,向 磁盘空间管理器申请或释放 磁盘空间管理、空间 控制磁盘上可用的空间

4 一、物理存储介质 磁盘空间管理 文件管理 缓冲区管理 控制磁盘上可用的空间 以记录的文件的形式提供给 高层的DBMS进行访问，向 磁盘空间管理器申请或释放 空间 将记录从磁盘读到Buff Pool

存储介质层次 磁盘存储器 光 高速缓存 快 内 存 存 存 储 器 磁带存储器 Primary storage 第二级存储器第三级存储器 secondary storage) ( tertiary storage

5 存储介质层次 高 速 缓 存 内 存 快 闪 存 磁 盘 存 储 器 光 存 储 器 磁 带 存 储 器 第二级存储器 （secondary storage） 第三级存储器 （tertiary storage） Primary storage

存储结构 分级存储的原因 价格因素 主存是磁盘的100倍 寻址的问题 32位机的主存大小小于232 数据需要永久保存 磁带的特点 价格便宜,存储量大 顺序读取

6 存储结构 分级存储的原因 价格因素 主存是磁盘的100 倍 寻址的问题 32位机的主存大小小于 2 32 数据需要永久保存 磁带的特点 价格便宜，存储量大 顺序读取

磁盘 基本概念 硬件上的最小单位是 sector,是硬件的不可变属性 Bock是数据存储的最小单元,由若干 sector构成 硬盘上的同心圆构成 track 相同半径的同心圆构成 Cylinder 存放数据的盘片为 Platter 每个面有一个读头,通过磁盘臂进行移动 磁盘转动,读头不动

7 磁盘 基本概念 硬件上的最小单位是sector,是硬件的不可变属性 Block是数据存储的最小单元，由若干sector构成 硬盘上的同心圆构成track 相同半径的同心圆构成Cylinder 存放数据的盘片为Platter 每个面有一个读头，通过磁盘臂进行移动 磁盘转动，读头不动

磁盘 Disk arm Disk head Spindle Block Sectors Cylinder rac atter Arm movement Rotation Figure 7. 2 Structure of a Disk 8

8 磁盘

磁盘 硬盘的容量 记录盘面数大每记录盘面的磁道数每磁道的盘块数每个盘块 的字节数 数据的定位信息 柱面号 磁头号 盘块号,系统对盘块进行统一编号 磁盘的性能指标 磁盘容量:10-180,000M 存取时间 Seek time +Rotational delay t transfer time 传输速度:1-5MB/秒 可靠性:3-8万小时

9 磁盘 硬盘的容量 记录盘面数＊每记录盘面的磁道数＊每磁道的盘块数＊每个盘块 的字节数 数据的定位信息 柱面号 磁头号 盘块号，系统对盘块进行统一编号 磁盘的性能指标 磁盘容量：10－180，000M 存取时间 Seek time＋Rotational delay＋Transfer time 传输速度：1－5MB/秒 可靠性：3－8万小时

磁盘 读写的并行性 般的系统不支持读头间读取数据的并行性 少数支持有限度的并行,如两个并行,主要原因在于读 头无法并行移动 磁盘控制器 负责实现对磁盘的基本操作,如移动读头,定位传输数 据等 Checksum 用于检测数据是否正确地读写,读写时各算一遍 记录的存取方式 不跨块方式 跨块方式 10

10 磁盘 读写的并行性 一般的系统不支持读头间读取数据的并行性 少数支持有限度的并行，如两个并行，主要原因在于读 头无法并行移动 磁盘控制器 负责实现对磁盘的基本操作，如移动读头，定位传输数 据等 Checksum 用于检测数据是否正确地读写，读写时各算一遍 记录的存取方式 不跨块方式 跨块方式