新物理存储结构
计算机中的存储系统的构成
计算机中的存储系统的构成计算机中的存储系统主要由以下几个部分构成：1.主存储器（Main Memory）：主存储器是计算机硬件中最重要的部分之一，负责存储和检索程序运行所需的数据和指令。
它通常由DRAM（动态随机存取存储器）或SRAM（静态随机存取存储器）组成，容量从几GB到几十GB 不等。
2.辅助存储器（Secondary Memory）：辅助存储器主要包括硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
这些设备存储大量的数据和程序，虽然存取速度比主存储器慢，但容量大且价格低。
硬盘的容量通常在几百GB到几TB之间，而固态硬盘则具有更高的读写速度和耐用性。
3.三级存储器（Tertiary Memory）：这是更低一级的存储设备，通常包括光盘、U盘和SD卡等。
这些设备具有非常小的存储容量，通常用于存储小型的程序或数据文件。
4.高速缓存（Cache Memory）：高速缓存是主存和CPU之间的临时存储器，它保存了CPU最经常访问的数据和指令。
高速缓存的存取速度非常快，通常使用SRAM实现。
5.寄存器（Registers）：寄存器是CPU内部的高速存储部件，用于存储操作数和指令。
寄存器的存取速度比高速缓存还要快，但容量通常较小。
6.输入/输出设备（I/O Devices）：这些设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于在计算机和用户之间进行交互。
这些设备通常有自己的存储和处理能力，例如打印机的墨盒就包含了一种形式的内存，用于存储墨水浓度和打印质量等信息。
7.通信接口（Communication Interfaces）：这些接口包括USB、HDMI、Ethernet等，用于计算机与其他计算机或设备之间进行数据交换。
这些接口通常也包含自己的内存，用于临时存储传输的数据。
在以上这些组成部分中，主存储器、辅助存储器和高速缓存是计算机存储系统中的核心部分。
它们之间的协作关系直接影响了计算机的性能和效率。
例如，当CPU需要访问的数据或指令不在高速缓存中时，它会从主存储器中读取数据或指令。
四种基本的存储结构
四种基本的存储结构在计算机科学中，有四种基本的存储结构，分别是：顺序存储结构、链式存储结构、索引存储结构和散列存储结构。
这四种存储结构在不同场景下都有各自的优势和适用性。
1. 顺序存储结构（Sequential Storage Structure）顺序存储结构是将数据元素按照其逻辑顺序依次存放在一块连续的存储空间中。
这种结构依赖于元素本身的物理顺序，使得数据的访问和处理更为高效。
数组就是一种典型的顺序存储结构，可以通过下标进行随机访问。
优点：存取速度快，适用于静态数据。
缺点：插入和删除操作需要移动大量元素，不适用于频繁的插入和删除操作。
2. 链式存储结构（Linked Storage Structure）链式存储结构是通过指针将数据元素连接起来，每个元素都包含一个指向下一个元素的指针。
这种结构可以在任意位置插入和删除元素，不需要移动其他元素。
链表就是一种典型的链式存储结构。
优点：插入和删除操作高效，适用于动态数据。
缺点：访问一些特定元素需要遍历整个链表，存储和访问效率相对较低。
3. 索引存储结构（Indexed Storage Structure）索引存储结构通过建立索引表来提供对数据元素的快速访问。
索引表包含了数据元素的关键字和对应的物理地址，用户可以通过关键字直接访问到相应的数据元素。
常见的索引存储结构包括有序索引、散列索引等。
优点：访问速度快，适用于查找频繁的场景。
缺点：需要额外的存储空间来维护索引表，使得存储空间开销增加。
4. 散列存储结构（Hash Storage Structure）散列存储结构通过哈希函数将关键字映射到存储位置，可以快速定位到数据元素。
散列表是在实际应用中广泛使用的散列存储结构。
优点：快速查找，存取速度均匀稳定。
缺点：对存储空间的利用率较低，冲突处理可能会引起性能问题。
以上四种基本的存储结构都有各自的优缺点，在不同的应用场景下可以选择适合的存储结构来优化数据的存储和访问效率。
数据库物理结构设计
调整方法：通过数据库管理系统提供的工具或命令修改数据块大小
注意事项：调整数据块大小需要谨慎过大或过小都可能影响数据库的性 能和稳定性
调整数据库文件大小
确定数据库文件大小：根据实际需求确定数据库文件的大小。 调整数据库文件大小：在数据库管理系统中调整数据库文件的大小。 监控数据库文件大小：定期监控数据库文件的大小确保有足够的空间存储数据。 优化数据库文件大小：根据数据库的使用情况优化数据库文件的大小提高数据库的性能。
定义：网络附加存储是一种将存储设备通过以太网连接到计算机网络的 技术
特点：易于管理和维护支持多种操作系统可扩展性强
应用：适用于需要共享大量数据的企业环境如文件服务器、备份系统等
优点：易于部署和管理支持多种协议可扩展性强安全性高
缺点：性能受限于网络带宽可能存在数据安全问题
发展趋势：随着云计算和虚拟化技术的发展NS技术也在不断演进以满 足企业对数据存储和管理的需求。
案例三：某政府机构数据库物理结构设计
案例背景：某政 府机构需要建立 一个高效、可靠 的数据库系统以 支持其业务运营 和决策分析
案例目标：通过 对数据库物理结 构进行合理设计 提高数据库系统 的性能、可靠性 和安全性
案例实施：根据 业务需求和数据 特点对数据库的 存储结构、文件 组织、索引结构 等方面进行详细 设计并采用先进 的技术和工具进 行实现
数据库文件大小
数据库文件大小是指数据库在物理存储设备上所占用的空间大小 数据库文件大小受多种因素影响如数据量、索引、日志文件等 数据库文件大小可以通过数据库管理系统提供的工具进行查询和监控 数据库文件大小过大可能导致性能下降需要定期进行优化和维护
存储器的层次结构及组成原理
存储器的层次结构及组成原理一、引言存储器是计算机中非常重要的组成部分，它用于存储和读取数据。
随着计算机技术的发展，存储器也在不断地升级和改进。
存储器的层次结构是指不同类型的存储器按照速度、容量和成本等方面的差异被组织成一种层次结构。
本文将介绍存储器的层次结构及其组成原理。
二、存储器的层次结构1. 存储器分类根据存取速度不同，可将存储器分为主存（RAM）、高速缓存（Cache）、二级缓存、三级缓存等多级缓存以及辅助存储器（ROM、磁盘等）。
2. 层次结构主要分为三个层次：CPU内部高速缓冲寄存器（L1 Cache）、CPU外部高速缓冲寄存器（L2 Cache）和主内存（RAM）。
3. 层次结构优点层次结构能够充分利用各种类型的硬件设备，使得计算机系统能够更加高效地运行。
在执行指令时，CPU首先从最快的L1 Cache中查找数据，如果没有找到，则会查找L2 Cache，最后才会查找主内存。
这样的层次结构设计可以大大提高CPU访问数据的速度，减少CPU等待的时间。
三、存储器的组成原理1. 静态随机存取存储器（SRAM）SRAM是一种使用静电场来存储数据的存储器。
它由多个存储单元组成，每个单元由一个触发器和两个传输门组成。
SRAM的读写速度非常快，但是它比较昂贵，并且需要更多的电源。
2. 动态随机访问存储器（DRAM）DRAM是一种使用电容来存储数据的存储器。
它由多个存储单元组成，每个单元由一个电容和一个开关组成。
DRAM比SRAM更便宜，但是读写速度相对较慢。
3. 双倍数据率SDRAM（DDR SDRAM）DDR SDRAM是一种高速内存技术，可以在每个时钟周期传输两次数据。
这使得DDR SDRAM比普通SDRAM更快。
4. 图形双倍数据率SDRAM（GDDR SDRAM）GDDR SDRAM是一种专门为图形处理器设计的高速内存技术。
它具有更高的频率和带宽，适用于处理大量图像和视频数据。
5. 闪存闪存是一种非易失性存储器，可以在断电时保存数据。
数据物理结构
数据物理结构数据物理结构是指数据在计算机存储设备中的实际存储方式。
它包括了数据的存储单位、存储方式、存储地址等方面的内容。
下面将从存储单位、存储方式、存储地址三个方面对数据物理结构进行详细介绍。
一、存储单位计算机中最小的存储单位是位（bit），一个位只能存储0或1两种状态。
8个位组成一个字节（byte），一个字节可以存储一个英文字母或数字。
在计算机中，还有一些其他的存储单位，如千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）等，它们分别是1024个字节、1024个千字节、1024个兆字节等。
二、存储方式1.顺序存储顺序存储是指数据按照一定的顺序存储在存储介质中。
它的优点是存取速度快，但是插入和删除数据时需要移动大量的数据，效率较低。
2.链式存储链式存储是指数据通过指针相互连接，形成链表存储在存储介质中。
它的优点是插入和删除数据时只需要修改指针，效率较高，但是存取速度较慢。
3.索引存储索引存储是指在存储介质中建立索引表，将数据的地址和关键字存储在索引表中，通过索引表可以快速定位数据。
它的优点是存取速度快，但是需要占用额外的存储空间。
4.散列存储散列存储是指通过散列函数将数据的关键字映射到存储地址，将数据存储在对应的地址中。
它的优点是存取速度快，但是需要解决散列冲突的问题。
三、存储地址存储地址是指数据在存储介质中的物理地址。
在计算机中，每个存储单元都有一个唯一的地址，通过地址可以访问对应的数据。
存储地址通常是由行地址和列地址组成，行地址表示存储介质中的行数，列地址表示存储介质中的列数。
总之，数据物理结构是计算机中数据在存储设备中的实际存储方式，包括存储单位、存储方式、存储地址等方面的内容。
不同的存储方式适用于不同的数据结构和应用场景，选择合适的存储方式可以提高数据的存取效率和系统的性能。
新型高密度1S1R结构阻变存储器件概述
新型高密度1S1R结构阻变存储器件概述随着现代半导体工艺的技术进步， Flash 存储器开始遇到技术瓶颈，新型存储器应运而生。
与其他几种新型的非易失性存储器相比，阻变存储器（ RRAM 或 ReRAM）因其具有结构简单、访问速度快等优势，成为下一代非易失性存储器的有力竞争者之一。
基于阻变存储器的交叉阵列是阻变存储器实现高密度存储最简单、最有效的方法。
而仅由阻变存储单元构成的交叉阵列由于漏电通道而存在误读现象。
为了解决误读现象，通常需要在每个存储单元上串联一个选择器构成1S1R结构。
对由阻变存储单元和选择器构成的1S1R结构的研究进展进行综述分析是一项有意义的工作，因此本论文主要对1S1R结构的阻变存储器件的研究进展进行概述。
关键词：阻变存储器，交叉阵列，选择器，1S1R目录中文摘要.......................................... 错误!未定义书签。
英文摘要.......................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论 (1)1.1 阻变存储器 (1)1.1.1 RRAM基本结构 (1)1.1.2 RRAM技术回顾 (1)1.2 交叉阵列汇中的串扰问题 (3)1.3 本论文的研究意义及内容 (3)1.3.1 研究意义 (3)1.3.2 研究内容 (3)第二章 RRAM的集成选择器的集成方式 (5)2.1 有源阵列 (5)2.2 无源阵列 (5)第三章 RRAM的集成选择器的类型 (6)3.1 1T1R (6)3.2 1D1R (6)3.3 1S1R (8)3.4 back to back结构 (10)3.5 具有自整流特性的1R结构 (11)第四章 1S1R结构阻变存储器件研究进展 (13)第五章总结与展望 (14)5.1 论文总结 (14)5.2 未来工作展望 (14)第一章绪论1.1 阻变存储器1.1.1 RRAM基本结构阻变存储器（Resistive Random Access Memory,RRAM）和相变存储器的原理有点相似，在电激励条件下，利用薄膜材料，薄膜电阻在高阻态和低阻态间相互转换，这样子就能实现数据存储[1-2]。
EMC CX4 系列存储物理结构及安装步骤
CX4-480
• 最多 480 个驱动器 • 16 GB 缓存 • 标配 8 个光纤通道/ 4 个 iSCSI • 最多 24 个前端光纤通道 和/或 iSCSI • 闪存驱动器
CX4-960
• 最多 960 个驱动器 • 32 GB 缓存 • 标配 8 个光纤通道/ 4 个 iSCSI • 最多 32 个前端光纤通道 和/或 iSCSI • 闪存驱动器
EMC存储介绍
产品结构及实施步骤
CLARiiON CX4 系列简介
新
可扩展性 CX4-240 CX4-120
• 最多 120 个驱动器 • 6 GB 缓存 • 标配 4 个光纤通道/ 4 个 iSCSI • 最多 16 个前端光纤通道 和/或 iSCSI • 最多 240 个驱动器 • 8 GB 缓存 • 标配 4 个光纤通道/ 4 个 iSCSI • 最多 20 个前端光纤通道 和/或 iSCSI
RAID Group RAID0 RAID1 RAID5 RAID5 RAID6 RAID10 . . . . .
LUN0 LUN1 LUN2 LUN3 LUN4 . . . . . . .
Storage group
Host
LUN
主机软件安装:Agent
主机软件安装：Powerpath
存储设备信息收集：CAP
服务器信息收集：Grab
项目验收报告
对了,最后千万别忘了让客户帮我们签一下 ” 项目验收报告”!!!
谢谢!
CX4-120/240/480物理架构(前视)
CX4-120/240/480物理架构(后视)
局部放大视图
数据线连接：
电源线连接：
பைடு நூலகம்
准备工作:用CPG工具生成文档
数据的物理存储结构和逻辑存储结构
数据的物理存储结构和逻辑存储结构数据的存储结构是指数据在计算机内部存储的方式，通常包括物理存储结构和逻辑存储结构。
其中，物理存储结构指的是数据在物理介质上的存储方式，而逻辑存储结构则指的是数据在逻辑层面上的存储方式。
一、物理存储结构1. 磁盘存储结构磁盘作为计算机存储数据最常用的介质，其物理存储结构包括派生区、分区和磁道。
分区可以被进一步分为多个扇区，每个扇区包含了特定大小的数据块。
数据在磁盘上的存储方式取决于操作系统如何管理磁盘的分区和扇区。
2. 光盘存储结构光盘存储结构通常被分为引导区、文件区和根目录区。
引导区包含操作系统程序的启动代码。
文件区可包含多个不同类型的数据文件，每个文件都被分配了一个特定的文件头和文件尾，文件头包含文件的元数据，如文件名、大小和创建时间等，文件尾部包含空数据块。
3. 固态硬盘存储结构固态硬盘存储结构与传统机械硬盘有所不同，它采用了一种称为闪存的非易失性存储技术。
固态硬盘没有物理的磁盘或了磁头，取而代之的是闪存芯片和控制器芯片。
数据存储在闪存中，其存储方式更加简单，容易实现高速访问。
二、逻辑存储结构逻辑存储结构是计算机中按照逻辑结构划分的数据存储方式。
常见的逻辑存储结构包括：1. 文件类型结构文件是计算机系统中最基本的数据单位，文件类型结构把文件存储组织成一种层次结构。
在这种结构中，每个文件都是一个独立的单元，它们之间使用树形结构进行组织。
每个文件都包含了文件头、数据和文件尾。
文件头包含文件名、文件长度、文件创建时间和修改时间等元数据，文件尾记录着文件的结束符。
2. 关系型数据库结构关系型数据库是一种经典的逻辑存储结构，它把数据存储组织成一个或多个表格。
每个表格都包含若干行数据，每一行数据称为一条记录。
表格中的每一列都包含了特定的数据元素，称为字段。
表格之间可以通过外键进行关联。
3. 对象型数据库结构对象型数据库是一种基于面向对象编程思想的逻辑存储结构。
它把数据存储组织成一种对象，并通过对象之间的继承、组合和关联等方式相互关联。
物理存储结构
记录1 记录2 记录3 间接寻址项的
间接寻址空间 值表示记录到
块
5 4 3 2 1 块首的字节数
寻址空间存有若干整数，第i个整数称为第i个间接寻址项的值， 表示第i条记录首部到块首的距离。外部访问记录使用间接地 址，即(块号,间接寻址项号)。若记录在块内移动，只须修改其 间接寻址项的值。其间接地址不必改变，维护工作简单方便。
0 根
1
01打头
指向对应的数据块。 动态HASH结构的更新：
1 内结点
10打头
开始时树仅有一个叶点，对应一个数
0
据块。记录的增加使块溢出，树变成
1
一根两叶，对应两个数据块。原数据
块每条记录视其HASH域值首位是0是1，
分配到两个数据块之一。记录的不断
加入，使树不断以局部分裂方式扩展。
11打头
数据文件 的磁盘块 集合
I51
桶 桶号 块址
目 录 表
0
1
磁 盘 块
集
N-1
合
I52 二.动态HASH方法
二叉树HASH 桶目录
0000打头
特点：桶目录采用二叉树形式。叶
结点数与数据块的数目相等。
0
树结点储存的信息： 内结点：存储两个搜索指针，
01
叶 0001打头 001打头
分别指向0下层和1下层 叶结点：存储一个块指针，
接下页
I21
磁盘文件的三种存储方法
(1)连续存储： 文件块按逻辑序存入物 理邻接的磁盘块中。存 取整个文件速度最快。
文件块1存入磁盘块i 文件块2存入磁盘块i+1 文件块3存入磁盘块i+2
(2)链接存储： 每个文件块增设指针指 向下一文件块所在的磁 盘块。此法便于扩充。 但因磁头的机械运动较 复杂，故访问速度慢。
数据库物理存储格式-概述说明以及解释
数据库物理存储格式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述数据库物理存储格式是指数据库在磁盘上的实际存储方式和结构。
在数据库管理系统中，物理存储格式是为了有效地组织和管理数据而设计的。
它直接影响着数据库的性能、可扩展性和数据的访问速度。
数据库物理存储格式一般包括以下几个方面：1. 存储结构：数据库物理存储格式使用一种特定的数据结构来组织和存储数据。
常见的存储结构包括表空间、页、块等，它们按照一定规则组织数据，以提高数据的访问效率和存储空间的利用率。
2. 存储方式：数据库物理存储格式可以采用不同的存储方式来存储数据。
常见的存储方式有堆文件、索引文件、分区存储等。
不同的存储方式适用于不同的数据操作场景，可以提高查询效率、降低存储成本等。
3. 数据布局：数据库物理存储格式还涉及到数据在磁盘上的分布方式。
合理的数据布局可以减少数据的碎片化，提高数据的访问效率。
常见的数据布局包括顺序存储、散列存储、索引存储等。
4. 存储策略：数据库物理存储格式也包括一些存储策略的选择。
比如，可以选择不同的压缩算法来减少数据占用的存储空间；可以选择不同的缓存机制来提高数据的访问速度等。
总而言之，数据库物理存储格式是数据库管理系统在磁盘上实际存储数据的一种组织方式，它直接关系到数据库的性能和可用性。
在设计和选择数据库物理存储格式时，需要综合考虑数据访问模式、硬件环境、查询性能等多个因素，以便为用户提供高效、可靠的数据服务。
文章结构部分主要描述了整篇文章的组织结构和各个部分的内容概述。
本文的结构如下：1. 引言1.1 概述引导读者了解数据库物理存储格式的重要性及其在数据库系统中的作用。
介绍了物理存储格式对于数据的组织和存储效率的影响。
1.2 文章结构本部分将详细阐述本篇长文的组织结构，帮助读者理解全文的脉络和各个章节的内容。
1.3 目的阐明本文旨在提供关于数据库物理存储格式的全面介绍，为读者提供基本概念和知识，帮助读者理解数据库的底层存储结构和优化技术。
什么是数据库物理结构和存储方式的描述
什么是数据库物理结构和存储方式的描述
数据库物理结构和存储方式的描述：
一、数据库物理结构：
1、数据文件：用来存放数据的文件，是数据库的核心部分；
2、索引：用来加快检索和排序的结构，以某个或者多个特定的数据列为关键字；
3、字典表：数据库的描述，存放表定义信息、索引定义信息、登录用户信息等；
4、日志文件：用来记录数据库发生的事件，比如创建新表、修改表结构等；
5、控制文件：控制数据库恢复操作，存放当前数据库的状态信息。
二、数据库存储方式：
1、%行存储方式：存储一行记录在一个块内，每一行包括一个字段；
2、集体存储方式：根据所查找的数据类型，将数据按照索引键组织存储；
3、哈希存储方式：将数据以哈希方式存放，用一个固定大小的独立块存储；
4、树存储方式：采用树形结构存储，将相关的数据组织为一个树的枝叶；
5、网络存储方式：采用基于记录指针网络模型，把可能关联的数据都归类到一个网络中。
什么是数据库物理结构和存储方式的描述
什么是数据库物理结构和存储方式的描述数据库物理结构和存储方式，是指在计算机中，对数据的实际物理组织和存储方式的定义，其重要性在于它决定了数据的存取技术，进而影响数据的访问速度。
据库物理结构的最常见形式是关系模型，它把数据存储成表格的形式，每一行代表一条记录，每一列代表一个字段，而每一个字段代表一个属性。
数据库物理结构还可以有其它形式，例如面向对象存储结构、XML 存储结构等。
比如面向对象存储结构，它把数据抽象成“数据对象”，每个数据对象含有不同的属性和方法，用于保存及操作数据。
XML存储结构把数据以树形结构的形式存储，一个节点对应一个数据对象，每个节点可以拥有属性及子节点，从而实现了数据之间的复杂关系。
除了数据库物理结构，数据的存储方式也是一个重要的问题。
数据存储正常情况下使用文件系统，它将数据存储到文件中通过操作系统读写文件来访问数据。
件系统安全性较低，另外，对大型数据库来说，文件系统不能够给数据库带来高效的存储性能，而且数据存储空间受限。
为此，出现了一种新的存储技术--数据库管理系统（DBMS）。
- 1 -。
第6章物理存储结构
ALTER TABLESPACE USERS OFFLINE;
在操作系统中重命名数据文件或移动数据文件到新的位置。分别将 USERS02.DBF和USERS03.DBF文件重命名为USERS002.DBF 和USERS003.DBF。 使用ALTER TABLESPACE„RENAME DATAFILE„TO语句进行 操作
将ORCL数据库USERS表空间的数据文件 USERS02.DBF联机。
ALTER DATABASE DATAFILE 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ ORCL\USERS02.DBF' ONLINE;
2009
Oracle 10g 数据库基础教程
非归档模式下数据文件可用性的改变
数据文件依附于表空间而存在，创建数据文件就 是向表空间添加文件 在创建数据文件时应该根据文件数据量的大小确 定文件的大小以及文件的增长方式。 语法
ALTER TABLESPACE…ADD DATAFILE ALTER TABLESPACE…ADD TEMPFILE
2009
Oracle 10g 数据库基础教程
向ORCL数据库的USERS表空间中添加一个大小 为10 MB的数据文件。
ALTER TABLESPACE USERS ADD DATAFILE 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ ORCL\USERS02.DBF' SIZE 10M;
向ORCL数据库的TEMP表空间中添加一个大小为 5 MB的临时数据文件。
ALTER TABLESPACE USERS RENAME DATAFILE 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS02.DBF', 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS03.DBF' TO 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS002.DBF', 'D:\ORACLE\PRODUCT\10.2.0\ORADATA\ORCL\USERS003.DBF'; ALTER TABLESPACE USERS ONLINE;
sql server的数据库物理结构和逻辑结构的组成
sql server的数据库物理结构和逻辑结构的组成SQL Server的数据库物理结构和逻辑结构的组成在学习SQL Server数据库时，了解其数据库的物理结构和逻辑结构是非常重要的。
通过深入了解SQL Server数据库的结构组成，我们可以更好优化数据库的性能，进行有效的数据库维护和管理。
在本文中，我将从物理结构和逻辑结构两个方面来探讨SQL Server数据库的组成，并共享一些个人观点和理解。
一、物理结构的组成1. 数据页在SQL Server中，数据存储在数据页中。
每个数据页的大小通常为8KB，其中包含了存储在数据库中的实际数据。
数据页是SQL Server中最基本的存储单元，它们用于存储表数据、索引数据和系统数据等。
理解数据页的概念对于深入了解SQL Server的物理结构至关重要。
2. 文件组文件组是物理存储结构的组织单元，它对应于操作系统中的文件和文件夹。
在SQL Server中，文件组用于组织数据库文件，使数据库文件能够被逻辑组织和管理。
同时, 文件组还可以用于定义表和索引的存储位置，以便将数据分布在不同的物理存储设备上，从而提高数据库的性能和可维护性。
3. 数据文件和日志文件数据库的物理存储结构由数据文件和日志文件组成。
数据文件用于存储数据库中的用户数据和系统数据，而日志文件用于记录数据库的事务信息和日志。
理解数据文件和日志文件的作用和组成结构有助于我们更好管理和维护数据库，在出现故障时能够及时进行恢复。
二、逻辑结构的组成1. 表和视图表是数据库中最基本的存储单元，它用于存储和组织数据。
视图是对表的抽象，它提供了一种逻辑上的数据展现方式，可以对表进行筛选、聚合和联接操作。
了解表和视图的逻辑结构有助于我们更好设计数据库模型和进行数据操作。
2. 索引和约束索引是一种特殊的数据结构，它可以加快数据检索和查询的速度。
约束是对数据进行有效性验证的规则，它可以保证数据库中的数据满足一定的约束条件。
储存结构的概念
储存结构的概念储存结构是指数据在计算机中的存储方式和组织形式。
计算机程序中的数据需要在内存中进行存储和处理，因此储存结构的选择对程序的执行效率和数据访问效率有重要的影响。
常见的储存结构包括线性储存结构、链式储存结构和树形储存结构等，每种储存结构都有其特点和适用场景。
线性储存结构是将数据按照线性顺序存放的一种储存方式。
线性储存结构分为顺序储存结构和链式储存结构。
顺序储存结构是将数据按照顺序存放在一块连续的内存空间中，通过元素在内存中的相对位置来表示元素之间的关系。
顺序储存结构可以灵活地进行元素的插入和删除操作，但在元素的插入和删除时需要移动大量的数据，导致操作的效率较低。
链式储存结构通过指针将数据以链表的形式链接起来，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
链式储存结构适用于频繁进行插入和删除操作的场景，但由于需要额外的指针开销而占用了更多的存储空间。
树形储存结构是将数据以树的形式进行组织和存储的一种储存方式。
树形储存结构分为二叉树、多叉树和树状数组等。
二叉树是每个节点最多有两个子节点的树形储存结构，可以用于实现二叉搜索树、堆和哈夫曼树等数据结构。
多叉树是每个节点可以有多个子节点的树形储存结构，可以用于实现B树和B+树等用于数据库索引和文件系统的数据结构。
树状数组是将数组转化为二叉树形式的储存结构，可以高效地进行元素的查询和更新操作。
除了上述常见的储存结构外，还有其他特殊的储存结构，如散列表和图等。
散列表是通过哈希函数将数据映射到数组中的一种储存结构，可以实现常数时间复杂度的元素查询操作。
图是由节点和边组成的一种数据结构，可以用于表示复杂的关系和网络结构，常见的储存结构包括邻接表和邻接矩阵。
在实际的程序开发中，选择合适的储存结构是非常重要的。
不同的储存结构适用于不同的应用场景，需要根据数据的操作特点和需求进行选择。
如果需要频繁进行元素的插入和删除操作，链式储存结构通常更加适合；如果需要高效地进行元素的查询操作，可以选择使用散列表；如果需要表示复杂的关系和网络结构，可以选择使用图作为储存结构。
硬盘是如何存储数据的：硬盘的物理结构
硬盘是如何存储数据的：硬盘的物理结构提⽰：硬盘分为机械硬盘和固态硬盘这2种。
这⾥只讲解机械硬盘，固态硬盘的存储另当别论。
要想知道硬盘是如何存储数据的，就先明⽩硬盘的物理结构。
1、名称机械硬盘，由于信息载体为磁性物质，故⼜称磁盘。
2、硬盘主要结构在硬盘盒⾥⾯其实是由许许多多的圆形盘⽚、机械⼿臂、磁头与主轴马达所组成的。
3、⼯作情形实际的数据都是写在具有磁性物质的盘⽚上，⽽读写主要是通过在机械⼿臂上的磁头（head）来达成。
实际运⾏时，主轴马达让盘⽚转动，然后机械⼿臂可伸展让磁头在盘⽚上头进⾏读写的动作。
4、各主要部件说明（1）盘⽚和主马达主马达就是⼀个⼩电机，作⽤是让盘⽚转动起来。
通常数据写⼊当然就是以圆圈转圈的⽅式读写啰！对于机械硬盘，最重要的结构是这些两⾯涂有磁性材料的盘⽚，在⼯作时会以每分钟7200转的速度旋转。
盘⽚的作⽤是记录数据，在盘⽚上有序的排列了很多的⼩颗粒材料，它们都是磁性物质，可以被永久磁化和改变磁极，这两个磁极就分别表⽰了计算机⼆进制中的0和1。
由于盘⽚是转动后读写数据的，所以，当初设计就是在类似盘⽚同⼼圆上⾯切出⼀个⼀个的⼩区块，这些⼩区块整合成⼀个圆形，让机器⼿臂上的磁头去存取。
这个⼩区块就是磁盘的最⼩物理储存单位，称之为扇区（sector），那同⼀个同⼼圆的扇区组合成的圆就是所谓的磁道（track）。
扇区容量：原本硬盘的扇区都是设计成 512Byte（即0.5KB）的容量，但因为近期以来硬盘的容量越来越⼤，为了减少数据量的拆解，所以新的⼤容量硬盘已经有 4KByte（即4KB）的扇区设计！由于单⼀盘⽚的容量有限，因此有的硬盘内部会有两个以上的盘⽚喔！由于磁盘⾥⾯可能会有多个盘⽚，因此在所有盘⽚上⾯的同⼀个磁道可以组合成所谓的柱⾯（cylinder）。
数据存储在盘⽚上的⼀个个扇区中。
1）1个扇区（磁道）可存储512Bytes的数据量；2）⼀个平⾯中同⼀半径下的多个扇区共同组成了1个磁道；3）⼀个盘⽚有2个盘⾯，每个盘⾯都对应⼀个磁头，负责读写数据；4）⼀个硬盘可以有多个盘⽚；5）同⼀半径下的多个磁道共同组成了1个柱⾯。
数据库 物理结构设计
数据库物理结构设计数据库的物理结构设计是指在逻辑设计的基础上，根据应用需求和系统环境，选择和确定存储数据的物理结构。
物理结构设计的目标是优化数据的存储和访问效率，提高系统的性能和可靠性。
下面将从数据存储和索引设计、文件组织和表格布局两个方面进行详细叙述。
数据存储和索引设计是物理结构设计的核心内容。
其中，数据存储指的是确定数据在磁盘上的存放方式，包括数据的划分和存储位置的选择。
数据的划分可以以表为单位，按照功能或者访问频率将数据划分成不同的文件或文件组。
划分的目的是提高数据库的并发性和可扩展性，减少锁竞争和冲突。
文件或文件组的选择依据是磁盘容量、I/O性能和数据访问特性。
通常会将频繁访问的数据存放在容量大且性能好的磁盘上，而将不太访问的数据存放在容量小或者性能没有那么好的磁盘上，从而平衡整个数据库的访问性能。
索引设计是确定数据的检索路径，提高数据检索的速度。
索引通常是基于某个列或者一组列的，可以是聚集索引或者非聚集索引。
聚集索引是根据索引列的值，对数据进行物理上的排序和组织。
非聚集索引是在数据之外，建立一个独立的索引文件，指向实际数据所在的位置。
索引的选择和设计需要根据具体的查询和更新操作进行，以提高相关操作的性能。
文件组织是物理结构设计的第二个方面，它包括确定数据在磁盘上的存储方式和文件的组织结构。
数据存储方式可以选择顺序存储、链式存储或者哈希存储。
顺序存储是将数据按照特定列的值进行排序，提高范围查询的效率。
链式存储是将数据以链表的方式连接起来，方便对数据的插入和删除操作。
哈希存储是根据数据的关键字进行散列，将数据散布在不同的存储位置，提高对数据的随机访问性能。
文件的组织结构可以选择堆文件、排序文件或者散列文件。
堆文件是简单的将数据按照插入顺序存放在文件中，适用于频繁插入和删除的场景。
排序文件是将数据按照某个列的值进行排序，方便进行有序的范围查询。
散列文件是基于数据的散列特性，将数据分布在不同的存储位置上，适用于随机访问的场景。
堆的物理存储结构
堆的物理存储结构堆（Heap）是一种基于数组的完全二叉树数据结构，其中每个节点的值都大于等于或小于等于其子节点。
堆有两种类型：最大堆（Max Heap）和最小堆（Min Heap）。
最大堆中，每个父节点的值都大于或等于其子节点的值；最小堆中，每个父节点的值都小于或等于其子节点的值。
在堆中，根节点通常是最大值（最大堆）或最小值（最小堆）。
堆的物理存储结构在实现上通常使用数组来表示。
堆的节点可以按照数组的下标来访问，具体的关系可以通过下标计算得到。
堆的节点索引从1开始，对应于数组中的索引为0的位置。
这样，给定节点i（i>0），其父节点可以表示为i/2，左子节点可以表示为2i，右子节点可以表示为2i+1、在堆中，节点的排列顺序是按照层次进行的。
堆的物理存储结构的主要优势是易于实现和维护。
由于堆的特性，可以通过简单的数学计算来确定节点之间的关系，而不需要使用指针等其他数据结构来表示节点之间的链接。
在实现堆的操作（如插入和删除）时，可以直接对数组进行操作，而不需要像其他数据结构那样涉及指针的移动。
堆的物理存储结构中的数组通常具有固定大小，即在创建堆时就需要指定数组的大小。
当堆的容量不足时，需要进行重新分配和复制来扩展数组的大小，这可能会导致性能上的开销。
因此，在设计堆的物理存储结构时，需要合理估计堆的容量，以避免频繁的重新分配。
堆的物理存储结构的一个常见实现是使用连续的内存块来表示数组。
在这种情况下，可以使用静态数组或动态数组来实现堆。
静态数组在创建时就分配了固定大小的空间，而动态数组可以根据需要动态调整大小。
使用连续内存块的优点是访问速度快，因为可以直接通过索引进行访问。
然而，缺点是无法动态地增加或减少堆的大小。
另一个实现堆的方式是使用链表来表示节点之间的链接。
在这种情况下，每个节点都是一个独立的对象，包含一个值和指向其父节点、左子节点和右子节点的指针。
使用链表的优点是可以动态地增加或减少堆的大小，因为可以通过创建新的节点对象来扩展堆的容量。
数据存储架构与技术
数据存储架构与技术随着信息时代的到来，数据的存储和管理变得愈发重要。
在大数据时代，如何高效地存储和处理海量数据成为了一个亟待解决的问题。
为了满足不同应用场景的需求，数据存储架构和技术也日益多样化和灵活。
本文将从存储架构的层次和各种常用的数据存储技术两个方面进行介绍。
一、存储架构的层次数据存储架构可以分为物理存储层、逻辑存储层和应用存储层三个层次。
1. 物理存储层物理存储层是指数据存储的硬件部分，包括磁盘、固态硬盘、存储区域网络（SAN）等。
其中，磁盘是最常见的物理存储介质，具有容量大、价格低廉的特点，适用于大规模数据存储。
固态硬盘则具有读写速度快、耐用性好等优势，适用于对性能要求较高的场景。
而SAN则是一种高速数据存储网络，可以连接多个服务器和存储设备，提供高可用性和高扩展性。
2. 逻辑存储层逻辑存储层是在物理存储层之上构建的，用于管理和组织存储的数据。
最常见的逻辑存储层是文件系统和数据库。
文件系统通过层次化的目录结构来管理文件和文件夹，提供了对文件的读写和访问的功能。
数据库则是一种结构化的数据存储方式，通过表、字段和索引等组织数据，提供了高效的数据检索和管理功能。
3. 应用存储层应用存储层是指根据具体的应用需求，对逻辑存储层进行进一步的封装和抽象，提供更高层次的数据访问接口。
例如，云存储服务提供商可以将底层的物理存储和逻辑存储层进行封装，为用户提供简单易用的云存储接口。
而大数据平台则可以通过分布式文件系统和分布式数据库等技术，对底层的存储进行水平扩展和高可用性的支持。
二、常用的数据存储技术除了存储架构的层次，数据存储技术也是数据存储的重要组成部分。
下面将介绍几种常用的数据存储技术。
1. 关系型数据库关系型数据库是一种基于表格的数据存储方式，采用结构化的数据模型和SQL语言进行数据管理。
它具有数据一致性、事务支持和高度可靠性等特点，适用于对数据完整性有严格要求的场景。
常见的关系型数据库有MySQL、Oracle等。
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本章内容
Oracle数据库系统结构 数据文件 控制文件 重做日志文件 归档重做日志文件
Oracle 数据库基础教程
本章要求
Oracle 数据库基础教程
理解掌握Oracle的系统结构 掌握数据文件及管理 掌握控制文件的管理 掌握重做日志文件管理 掌握数据库归档模式设置及归档操作
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例：向ORCL数据库的USERS表空间中添加一个大小为 10MB的数据文件。
ALTER TABLESPACE USERS ADD DATAFILE 'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata02.dbf' SIZE 10M;
例：向ORCL数据库的TEMP表空间添加一个大小为5MB 的临时数据文件。
(1)将包含数据文件的表空间置为脱机状态。 ALTER TABLESPACE USERS OFFLINE;
(2)在操作系统中重命名数据文件或移动数据文件到新的位置。 分别将userdata02.dbf和userdata03.dbf文件重命名为 userdata002.dbf和userdata003.dbf。
如果要改变的数据文件属于多个表空间，使用： ALTER DATABASE RENAME DATAFILE…TO
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改变同一个表空间的数据文件
(1)表空间脱机
ALTER TABLESPACE tablespace_name… OFFLINE
(2)修改操作系统中文件名称或位置 (3)执行ALTER语句
的控制文件。 控制文件描述了整个数据库的结构。控制文件主要包括数据文件
ALTER DATABASE DATAFILE…ONLINE|OFFLINE
改变数据文件的状态时，数据库必须运行在归档 模式下
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改变数据文件的名称和位置
改变数据文件的名称或位置操作分为两种情况：
如果要改变的数据文件属于同一个表空间，使用： ALTER TABLESPACE tablespace_name…RENAME DATAFILE…TO
(5)打开数据库。 ALTER DATABASE OPEN;
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查询数据文件信息
数据文件信息
DBA_DATA_FILES V$DATAFILE
临时文件信息
DBA_TEMP_FILES V$TEMPFILE
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查询数据文件动态信息
SELECT NAME,FILE#,STATUS, CHECKPOINT_CHANGE# FROM V$DATAFILE
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(3)启动数据库到MOUNT状态 STARTUP MOUNT
(4)执行ALTER DATABASE RENAME FILE…TO语句更新数据文 件名称或位置。 ALTER DATABASE RENAME FILE 'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata02.dbf', 'D:\Oracle\oradata\orcl\tools01.dbf' TO 'D:\Oracle\oradata\userdata02.dbf', 'D:\Oracle\oradata\orcl\tools001.dbf';
SYS用户口令。
Oracle 数据库基
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6.2.1数据文件概述
数据文件的内容
用于保存数据库中数据的文件 (扩展名：DBF） 系统数据、数据字典数据、临时数据、索引数据、应用数据等都
物理的存储在数据文件中。 数据库的操作，本质都是对数据文件进行操作。
查询数据文件的增长方式
SELECT TABLESPACE_NAME,BYTES,AUTOEXTENSIBLE, FILE_NAME FROM DBA_DATA_FILES
查询临时数据文件信息
SELECT TABLESPACE_NAME,FILE_NAME, AUTOEXTENSIBLE FROM DBA_TEMP_FILES;
Oracle实列的概念
数据库管理系统是处于用户与物理数据库之间的一个中间层软件，又 称为实例。由内存结构和后台进程组成。
启动数据库时，oracle首先在内存中获取一定得空间，启动各种用途 的后台进程，即创建一个数据库实例，然后由实例装载数据文件和重 做日志文件，最后打开数据库。
用户操作数据库的过程实际上是与数据库实例建立连接，然后通过实 例来连接、操作数据库的过程。
(3)重新连接数据库，使用ALTER TABLESPACE…RENAME DATAFILE…TO语句进行操作。
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CONNECT sys/llx123 @ORCL AS SYSDBA ALTER TABLESPACE USERS RENAME DATAFILE
'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata02.dbf', 'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata03.dbf' TO 'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata002.dbf, 'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata003.dbf'; (4)将表空间联机 ALTER TABLESPACE users ONLINE;
例：ORCL数据库USERS表空间的数据文件 userdata02.dbf为自动增长。
ALTER DATABASE DATAFILE 'D:\Oracle\oradata\orcl\userdata02.dbf ' AUTOEXTEND ON NEXT 512K MAXSIZE UNLIMITED;
把不同存储内容的数据文件放置在不同的硬盘上，可以并行访问 数据，提高系统读写的效率。
初始化参数文件、控制文件、重做日志文件最好不要与数据文件 存放在同一个磁盘上，以免数据库发生介质故障时，无法恢复数 据库。
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6.2.2数据文件的管理
创建数据文件 修改数据文件的大小 改变数据文件的可用性 改变数据文件的名称和位置 查询数据文件的信息
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改变属于多个表空间的数据文件
(1)关闭数据库
SHUTDOWN IMMEDIATE
(2)修改操作系统文件名称或位置 (3)启动数据库到MOUNT状态
STARTUP MOUNT
(4)执行ALTER 语句
ALTER DATABASE RENAME FILE…TO…
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创建数据文件
数据文件依附于表空间而存在，创建数据文件就 是向表空间添加文件
在创建数据文件时应该根据文件数据量的大小确 定文件的大小以及文件的增长方式。
语法
CREATE TABLESPACE CREATE DTABASE …… ALTER TABLESPACE…ADD DATAFILE ALTER TABLESPACE…ADD TEMPFILE
数据文件与表空间的关系
数据文件都依附于表空间而存在 一个表空间可以包含几个数据文件 一个数据文件只能对应一个表空间 数据库对象存放在表空间所对应的数据文件中
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数据文件的存储策略
由于对数据库的操作最终转换为对数据文件的操作，因此在数据 库运行过程中对数据文件进行频繁的读写操作。为了提供I/O效 率，应该合理的分配数据文件的存储位置。
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利用OEM管理数据文件
查询数据文件信息 创建数据文件 修改数据文件
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6.3控制文件
控制文件概述 控制文件管理
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6.3.1控制文件概述
控制文件的性质 (扩展名为CTL）
是最重要的物理文件，是一个很小的二进制文件 在加载数据库时，实例必须首先通过初始化参数文件找到数据库
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服务器进程 用户进程
数据缓冲区
日志缓冲区
数据库 实例 SGA
共享池
大型池
Java 池
SMON
PMON
DBWR
后台进程
CKPT
LGWR
ARCH
其他 其它
数据文件
控制文件
重做日志文件
归档文件
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ALTER TABLESPACE TEMP ADD TEMPFILE 'D:\Oracle\oradata\orcl\temp02.dbf‘ SIZE 5M;
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修改数据文件大小
方法
设置数据文件为自动增长方式。 手工改变数据文件的大小。
设置数据文件为自动增长方式
创建时设置数据文件为自动增长 创建后修改数据文件为自动增长
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物理存储结构的构成
数据库
数据 文件
控制 文件
重做日 志文件
初始化 文件
跟踪 文件
归档 文件
口令 文件
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数据文件：用于存储数据库中所有数据； 控制文件：用于记录和描述数据库的物理存储结构信息； 重做日志文件：用于记录外部程序（用户）对数据库的修改操作； 初始化参数：用于设置数据库启动时参数初始值； 跟踪文件：用于记录用户进程、数据库后台进程的运行情况； 归档文件：用于保存已经写满的重做日志文件； 口令文件：用于保存具有SYSDBA，SYSOPER权限的用户名和