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存儲信息最快得資料庫

發布時間: 2022-08-30 07:33:54

1. 常用的資料庫軟體有哪些

常用的資料庫軟體有:

1、Oracle

70年代 一間名為Ampex的軟體公司,正為中央情報局設計一套名叫Oracle的資料庫,Ellison是程序員之一。Oracle是世界領先的信息管理軟體開發商,因其復雜的關系資料庫產品而聞名。Oracle資料庫產品為財富排行榜上的前1000家公司所採用,許多大型網站、銀行、證券、電信等都選用了Oracle系統。

2、sql Server

SQLServer(Structured Query Language Server) 是一個關系資料庫管理系統(DBMS)。它最初是由Microsoft Sybase 和Ashton-Tate三家公司共同開發的,於1988 年推出了第一個OS/2 版本。

在Windows NT 推出後,Microsoft與Sybase 在SQL Server 的開發上就分道揚鑣了,Microsoft 將SQL Server 移植到Windows NT系統上,專注於開發推廣SQL Server 的Windows NT 版本。

3、ACCESS

Access 是微軟公司推出的基於Windows的桌面關系資料庫管理系統(RDBMS,即Relational Database Management System),是Office系列應用軟體之一。

它提供了表、查詢、窗體、報表、頁、宏、模塊7種用來建立資料庫系統的對象;提供了多種向導、生成器、模板,把數據存儲、數據查詢、界面設計、報表生成等操作規范化;為建立功能完善的資料庫管理系統提供了方便,也使得普通用戶不必編寫代碼,就可以完成大部分數據管理的任務。

4、DB2

IBM公司研製的一種關系型資料庫系統。DB2主要應用於大型應用系統,具有較好的可伸縮性,可支持從大型機到單用戶環境,應用於OS/2.Windows等平台下。

DB2提供了高層次的數據利用性、完整性、安全性、可恢復性,以及小規模到大規模應用程序的執行能力,具有與平台無關的基本功能和SQL命令。

5、MySQL

MySQL是一個小型關系型資料庫管理系統,開發者為瑞典MySQL AB公司。在2008年1月16號被Sun公司收購。

而2009年,SUN又被Oracle收購。對於Mysql的前途,沒有任何人抱樂觀的態度。目前MySQL被廣泛地應用在Internet上的中小型網站中。由於其體積小、速度快、總體擁有成本低,尤其是開放源碼這一特點,許多中小型網站為了降低網站總體擁有成本而選擇了MySQL作為網站資料庫。

(1)存儲信息最快得資料庫擴展閱讀:

Visual FoxPro原名FoxBase,最初是由美國Fox Software公司於1988年推出的資料庫產品,在DOS上運行,與xBase系列兼容。

FoxPro是FoxBase的加強版,最高版本曾出過2.6。之後於1992年,Fox Software公司被Microsoft收購,加以發展,使其可以在Windows上運行,並且更名為 Visual FoxPro。

FoxPro比FoxBASE在功能和性能上又有了很大的改進,主要是引入了窗口、按紐、列表框和文本框等控制項,進一步提高了系統的開發能力。

網路-資料庫軟體

2. 國內免費的雲資料庫有什麼可以推薦

雲資料庫是指虛擬環境中的一個資料庫,它可以實現信息的存儲和整合。和一般的存儲工具相比,雲資料庫具有方便快捷、存儲量大、成本低廉等優勢。有不少網友發問,國內有哪些免費的雲資料庫呢?因此小編就搜集了大量的資料,為大家推薦幾款國內免費的雲資料庫。這些雲資料庫不僅可以免費體驗,而且使用效果比較好,得到了廣泛的好評。

雲資料庫Redis ,這款資料庫是由騰訊雲打造的一款便捷型資料庫,它兼容redis協議,為用戶提供存儲服務和返存服務。它不僅具有比較豐富的數據結構,而且能夠支持主從熱備,同時還能夠為用戶提供數據備份、實際監控、在線擴充容量、數據回檔,故障轉換遷移等一系列的資料庫服務。用戶使用起來比較方便,而且存儲量大,可以滿足用戶的需求。

小編為大家介紹了這么多可以免費體驗的雲資料庫,有沒有哪一款是適合你的呢?請各位朋友們根據自己的實際需要在眾多的資料庫里選擇一款適合自己的雲資料庫。

3. 20000萬條記錄左右的資料庫選擇那個軟體比較好,要求處理速度比較快,存儲空間要小。

oracle ,很強大 這么大的數據量一般是拿oracle 不過 注意版權 這個不是免費的 而且很貴 但是付費版和免費的是同一個版本 沒有區別 如果不怕追究責任的話隨意用

4. 一個例子說明內存資料庫為什麼比磁碟資料庫要快

假定在程序效率和關鍵過程相當且不計入緩存等措施的條件下,讀寫任何類型的數據都沒有直接操作文件來的快,不論MSYQL過程如何,最後都要到磁碟上去讀這個「文件」(記錄存儲區等效),所以當然這一切的前提是只讀 內容,無關任何排序或查找操作。

動態網站一般都是用資料庫來存儲信息,如果信息的及時性要求不高 可以加入緩存來減少頻繁讀寫資料庫。

兩種方式一般都支持,但是繞過操作系統直接操作磁碟的性能較高,而且安全性也較高,資料庫系中的磁碟性能一直都是瓶頸,大型資料庫一般基於unix
系統,當然win下也有,不常用應為win的不可靠性,unix下,用的是裸設備raw設備,就是沒有加工過的設備(unix下的磁碟分區屬於特殊設備,
以文件形式統一管理),由dbms直接管理,不通過操作系統,效率很高,可靠性也高,因為磁碟,cache和內存都是自己管理的,大型資料庫系統
db2,oracal,informix(不太流行了),mssql算不上大型資料庫系統。

1、直接讀文件相比資料庫查詢效率更勝一籌,而且文中還沒算上連接和斷開的時間。

2、一次讀取的內容越大,直接讀文件的優勢會越明
顯(讀文件時間都是小幅增長,這跟文件存儲的連續性和簇大小等有關系),這個結果恰恰跟書生預料的相反,說明MYSQL對更大文件讀取可能又附加了某些操
作(兩次時間增長了近30%),如果只是單純的賦值轉換應該是差異偏小才對。

3、寫文件和INSERT幾乎不用測試就可以推測出,資料庫效率只會更差。
4、很小的配置文件如果不需要使用到資料庫特性,更加適合放到獨立文件里存取,無需單獨創建數據表或記錄,很大的文件比如圖片、音樂等採用文件存儲更為方便,只把路徑或縮略圖等索引信息放到資料庫里更合理一些。

5、PHP上如果只是讀文件,file_get_contents比fopen、fclose更有效率,不包括判斷存在這個函數時間會少3秒左右。
6、fetch_row和fetch_object應該是從fetch_array轉換而來的,書生沒看過PHP的源碼,單從執行上就可以說明fetch_array效率更高,這跟網上的說法似乎相反。

磁碟讀寫與資料庫的關系:

一 磁碟物理結構
(1) 碟片:硬碟的盤體由多個碟片疊在一起構成。

在硬碟出廠時,由硬碟生產商完成了低級格式化(物理格式化),作用是將空白的碟片(Platter)劃分為一個個同圓心、不同半徑的磁軌
(Track),還將磁軌劃分為若干個扇區(Sector),每個扇區可存儲128×2的N次方(N=0.1.2.3)位元組信息,默認每個扇區的大小為
512位元組。通常使用者無需再進行低級格式化操作。

(2) 磁頭:每張碟片的正反兩面各有一個磁頭。

(3) 主軸:所有磁片都由主軸電機帶動旋轉。

(4) 控制集成電路板:復雜!上面還有ROM(內有軟體系統)、Cache等。

二 磁碟如何完成單次IO操作
(1) 尋道
當控制器對磁碟發出一個IO操作命令的時候,磁碟的驅動臂(Actuator
Arm)帶動磁頭(Head)離開著陸區(Landing
Zone,位於內圈沒有數據的區域),移動到要操作的初始數據塊所在的磁軌(Track)的正上方,這個過程被稱為尋道(Seeking),對應消耗的時
間被稱為尋道時間(Seek Time);

(2) 旋轉延遲
找到對應磁軌還不能馬上讀取數據,這時候磁頭要等到磁碟碟片(Platter)旋轉到初始數據塊所在的扇區(Sector)落在讀寫磁頭正下方之後才能開始讀取數據,在這個等待碟片旋轉到可操作扇區的過程中消耗的時間稱為旋轉延時(Rotational Delay);

(3) 數據傳送
接下來就隨著碟片的旋轉,磁頭不斷的讀/寫相應的數據塊,直到完成這次IO所需要操作的全部數據,這個過程稱為數據傳送(Data Transfer),對應的時間稱為傳送時間(Transfer Time)。完成這三個步驟之後單次IO操作也就完成了。

根據磁碟單次IO操作的過程,可以發現:
單次IO時間 = 尋道時間 + 旋轉延遲 + 傳送時間

進而推算IOPS(IO per second)的公式為:
IOPS = 1000ms/單次IO時間

三 磁碟IOPS計算
不同磁碟,它的尋道時間,旋轉延遲,數據傳送所需的時間各是多少?

1. 尋道時間
考慮到被讀寫的數據可能在磁碟的任意一個磁軌,既有可能在磁碟的最內圈(尋道時間最短),也可能在磁碟的最外圈(尋道時間最長),所以在計算中我們只考慮平均尋道時間。

在購買磁碟時,該參數都有標明,目前的SATA/SAS磁碟,按轉速不同,尋道時間不同,不過通常都在10ms以下:

3. 傳送時間2. 旋轉延時

和尋道一樣,當磁頭定位到磁軌之後有可能正好在要讀寫扇區之上,這時候是不需要額外的延時就可以立刻讀寫到數據,但是最壞的情況確實要磁碟旋轉整整
一圈之後磁頭才能讀取到數據,所以這里也考慮的是平均旋轉延時,對於15000rpm的磁碟就是(60s/15000)*(1/2) = 2ms。

(1) 磁碟傳輸速率
磁碟傳輸速率分兩種:內部傳輸速率(Internal Transfer Rate),外部傳輸速率(External Transfer Rate)。

內部傳輸速率(Internal Transfer Rate),是指磁頭與硬碟緩存之間的數據傳輸速率,簡單的說就是硬碟磁頭將數據從碟片上讀取出來,然後存儲在緩存內的速度。

理想的內部傳輸速率不存在尋道,旋轉延時,就一直在同一個磁軌上讀數據並傳到緩存,顯然這是不可能的,因為單個磁軌的存儲空間是有限的;

實際的內部傳輸速率包含了尋道和旋轉延時,目前家用磁碟,穩定的內部傳輸速率一般在30MB/s到45MB/s之間(伺服器磁碟,應該會更高)。

外部傳輸速率(External Transfer Rate),是指硬碟緩存和系統匯流排之間的數據傳輸速率,也就是計算機通過硬碟介面從緩存中將數據讀出交給相應的硬碟控制器的速率。

硬碟廠商在硬碟參數中,通常也會給出一個最大傳輸速率,比如現在SATA3.0的6Gbit/s,換算一下就是6*1024/8,768MB/s,通常指的是硬碟介面對外的最大傳輸速率,當然實際使用中是達不到這個值的。

這里計算IOPS,保守選擇實際內部傳輸速率,以40M/s為例。

(2) 單次IO操作的大小
有了傳送速率,還要知道單次IO操作的大小(IO Chunk Size),才可以算出單次IO的傳送時間。那麼磁碟單次IO的大小是多少?答案是:不確定。

操作系統為了提高 IO的性能而引入了文件系統緩存(File System Cache),系統會根據請求數據的情況將多個來自IO的請求先放在緩存裡面,然後再一次性的提交給磁碟,也就是說對於資料庫發出的多個8K數據塊的讀操作有可能放在一個磁碟讀IO里就處理了。

還有,有些存儲系統也是提供了緩存(Cache),接收到操作系統的IO請求之後也是會將多個操作系統的 IO請求合並成一個來處理。

不管是操作系統層面的緩存還是磁碟控制器層面的緩存,目的都只有一個,提高數據讀寫的效率。因此每次單獨的IO操作大小都是不一樣的,它主要取決於系統對於數據讀寫效率的判斷。這里以SQL Server資料庫的數據頁大小為例:8K。

(3) 傳送時間
傳送時間 = IO Chunk Size/Internal Transfer Rate = 8k/40M/s = 0.2ms

可以發現:
(3.1) 如果IO Chunk Size大的話,傳送時間會變大,從而導致IOPS變小;
(3.2) 機械磁碟的主要讀寫成本,都花在了定址時間上,即:尋道時間 + 旋轉延遲,也就是磁碟臂的擺動,和磁碟的旋轉延遲。
(3.3) 如果粗略的計算IOPS,可以忽略傳送時間,1000ms/(尋道時間 + 旋轉延遲)即可。

4. IOPS計算示例
以15000rpm為例:

(1) 單次IO時間
單次IO時間 = 尋道時間 + 旋轉延遲 + 傳送時間 = 3ms + 2ms + 0.2 ms = 5.2 ms

(2) IOPS
IOPS = 1000ms/單次IO時間 = 1000ms/5.2ms = 192 (次)
這里計算的是單塊磁碟的隨機訪問IOPS。

考慮一種極端的情況,如果磁碟全部為順序訪問,那麼就可以忽略:尋道時間 + 旋轉延遲 的時長,IOPS的計算公式就變為:IOPS = 1000ms/傳送時間
IOPS = 1000ms/傳送時間= 1000ms/0.2ms = 5000 (次)

顯然這種極端的情況太過理想,畢竟每個磁軌的空間是有限的,尋道時間 + 旋轉延遲 時長確實可以減少,不過是無法完全避免的。

四 資料庫中的磁碟讀寫
1. 隨機訪問和連續訪問
(1) 隨機訪問(Random Access)
指的是本次IO所給出的扇區地址和上次IO給出扇區地址相差比較大,這樣的話磁頭在兩次IO操作之間需要作比較大的移動動作才能重新開始讀/寫數據。

(2) 連續訪問(Sequential Access)
相反的,如果當次IO給出的扇區地址與上次IO結束的扇區地址一致或者是接近的話,那磁頭就能很快的開始這次IO操作,這樣的多個IO操作稱為連續訪問。

(3) 以SQL Server資料庫為例
數據文件,SQL Server統一區上的對象,是以extent(8*8k)為單位進行空間分配的,數據存放是很隨機的,哪個數據頁有空間,就寫在哪裡,除非通過文件組給每個表預分配足夠大的、單獨使用的文件,否則不能保證數據的連續性,通常為隨機訪問。
另外哪怕聚集索引表,也只是邏輯上的連續,並不是物理上。

日誌文件,由於有VLF的存在,日誌的讀寫理論上為連續訪問,但如果日誌文件設置為自動增長,且增量不大,VLF就會很多很小,那麼就也並不是嚴格的連續訪問了。

2. 順序IO和並發IO
(1) 順序IO模式(Queue Mode)
磁碟控制器可能會一次對磁碟組發出一連串的IO命令,如果磁碟組一次只能執行一個IO命令,稱為順序IO;

(2) 並發IO模式(Burst Mode)
當磁碟組能同時執行多個IO命令時,稱為並發IO。並發IO只能發生在由多個磁碟組成的磁碟組上,單塊磁碟只能一次處理一個IO命令。

(3) 以SQL Server資料庫為例
有的時候,盡管磁碟的IOPS(Disk Transfers/sec)還沒有太大,但是發現資料庫出現IO等待,為什麼?通常是因為有了磁碟請求隊列,有過多的IO請求堆積。

磁碟的請求隊列和繁忙程度,通過以下性能計數器查看:
LogicalDisk/Avg.Disk Queue Length
LogicalDisk/Current Disk Queue Length
LogicalDisk/%Disk Time

這種情況下,可以做的是:
(1) 簡化業務邏輯,減少IO請求數;
(2) 同一個實例下,多個資料庫遷移的不同實例下;
(3) 同一個資料庫的日誌,數據文件分離到不同的存儲單元;
(4) 藉助HA策略,做讀寫操作的分離。

3. IOPS和吞吐量(throughput)
(1) IOPS
IOPS即每秒進行讀寫(I/O)操作的次數。在計算傳送時間時,有提到,如果IO Chunk Size大的話,那麼IOPS會變小,假設以100M為單位讀寫數據,那麼IOPS就會很小。

(2) 吞吐量(throughput)
吞吐量指每秒可以讀寫的位元組數。同樣假設以100M為單位讀寫數據,盡管IOPS很小,但是每秒讀寫了N*100M的數據,吞吐量並不小。

(3) 以SQL Server資料庫為例
對於OLTP的系統,經常讀寫小塊數據,多為隨機訪問,用IOPS來衡量讀寫性能;
對於數據倉庫,日誌文件,經常讀寫大塊數據,多為順序訪問,用吞吐量來衡量讀寫性能。

磁碟當前的IOPS,通過以下性能計數器查看:
LogicalDisk/Disk Transfers/sec
LogicalDisk/Disk Reads/sec
LogicalDisk/Disk Writes/sec

磁碟當前的吞吐量,通過以下性能計數器查看:
LogicalDisk/Disk Bytes/sec
LogicalDisk/Disk Read Bytes/sec
LogicalDisk/Disk Write Bytes/sec

5. 下列存儲器中,存取速度最快的是()A.U盤B.硬碟C.光碟D.內存

存儲器中存取速度最快的是內存。

內存又稱主存,是CPU能直接定址的存儲空間,由半導體器件製成。內存的特點是存取速率快。內存是電腦中的主要部件,它是相對於外存而言的。

我們平常使用的程序,如Windows操作系統、打字軟體、游戲軟體等,一般都是安裝在硬碟等外存上的,但僅此是不能使用其功能的,必須把它們調入內存中運行,才能真正使用其功能,我們平時輸入一段文字,或玩一個游戲,其實都是在內存中進行的。

就好比在一個書房裡,存放書籍的書架和書櫃相當於電腦的外存,而我們工作的辦公桌就是內存。通常我們把要永久保存的、大量的數據存儲在外存上,而把一些臨時的或少量的數據和程序放在內存上,當然內存的好壞會直接影響電腦的運行速度。

(5)存儲信息最快得資料庫擴展閱讀:

存儲器的分類:

按存儲介質:

半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。

磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。

按存儲方式:

隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。

順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關。

按讀寫功能:

只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。

隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的

按信息保存性:

非永久記憶的存儲器:斷電後信息即消失的存儲器。

永久記憶性存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器。

按用途:

根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。

為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。

用途特點:

高速緩沖存儲器Cache 高速存取指令和數據存取速度快,但存儲容量小

主存儲器內存存放計算機運行期間的大量程序和數據存取速度較快,存儲容量不大

外存儲器外存存放系統程序和大型數據文件及資料庫存儲容量大,位成本低

參考資料來源:內存-網路

存儲器-網路


6. 在微型計算機系統中,數據存取速度最快的是什麼

在微型計算機中,存取速度最快的存儲器是內存儲器。微微型計算機是由大規模集成電路組成的、體積較小的電子計算機。它是以微處理器為基礎,配以內存儲器及輸入輸出(I/0)介面電路和相應的輔助電路而構成的裸機。

微型計算機的特點是體積小、靈活性大、價格便宜、使用方便。自1981年美國IBM公司推出第一代微型計算機IBM-PC以來,微型機以其執行結果精確、處理速度快捷、性價比高、輕便小巧等特點迅速進入社會各個領域,且技術不斷更新、產品快速換代,從單純的計算工具發展成為能夠處理數字、符號、文字、語言、圖形、圖像、音頻、視頻等多種信息的強大多媒體工具。如今的微型機產品無論從運算速度、多媒體功能、軟硬體支持還是易用性等方面都比早期產品有了很大飛躍 。

(6)存儲信息最快得資料庫擴展閱讀

軟體系統可分為系統軟體和應用軟體。系統軟體是指管理、監控和維護計算機資源(包括硬體和軟體)的軟體。它主要包括:操作系統、各種語言處理程序、資料庫管理系統以及各種工具軟體等。其中操作系統是系統軟體的核心,用戶只有通過操作系統才能完成對計算機的各種操作。

應用軟體是為某種應用目的而編制的計算機程序,如文字處理軟體、圖形圖像處理軟體、網路通信軟體、財務管理軟體、CAD軟體、各種程序包等。

7. 資料庫是什麼

如果我們想向南京圖書館借閱一冊《永樂大典》,只須坐在電腦旁,點擊中國教育科研網連接南京圖書館的站點,打開古籍書目資料庫,鍵入書名:《四庫全書》,系統響應後會顯示該庫中收藏《四庫全書》的情況,於是便可以進一步辦理借閱手續。

資料庫可以通俗地比喻為存放大量數據的倉庫。以科學的術語講,資料庫是存儲在計算機存儲設備上的數據集合。舉例來說,如果我們把一本書的書名、作者名、出版單位、出版年月、主要內容等等,按照著錄條例進行規范,就可以得到這本書的書目數據。目此,把許多的書目數據有序地長期存放在計算機磁碟上,使廣大用戶均可共享,這些書目數據於是就成為書目資料庫。資料庫的建立、運用和維護,全都依靠資料庫管理系統軟體來完成,並由人統一管理和控制。只要在圖書館的計算機上建立起書目資料庫,使用計算機進行查詢和檢索就成為可能了。

資料庫在計算機科學與技術中的發展是最快的重要分支之一。只要將資料庫技術與其他學科的技術相結合,可以根據需要設計出各種各樣的資料庫。例如,把資料庫技術與圖書情報學結合可做成書目資料庫;演繹資料庫是將資料庫技術與人工智慧學結合而成的;多媒體資料庫是資料庫技術與多媒體技術相結合而成等等。資料庫對大量信息具有進行有效存儲和快速存取的能力,所以它成為大型信息系統的基礎和核心,相關應用領域已從傳統的商業和事務處理,擴展到科技、經濟、軍事、社會生活的各個領域,發揮著越來越大的作用。

8. 磁碟讀寫和資料庫讀寫哪個效率更高

假定在程序效率和關鍵過程相當且不計入緩存等措施的條件下,讀寫任何類型的數據都沒有直接操作文件來的快,不論MSYQL過程如何,最後都要到磁碟上去讀這個「文件」(記錄存儲區等效),所以當然這一切的前提是只讀 內容,無關任何排序或查找操作。

動態網站一般都是用資料庫來存儲信息,如果信息的及時性要求不高 可以加入緩存來減少頻繁讀寫資料庫。

兩種方式一般都支持,但是繞過操作系統直接操作磁碟的性能較高,而且安全性也較高,資料庫系中的磁碟性能一直都是瓶頸,大型資料庫一般基於unix
系統,當然win下也有,不常用應為win的不可靠性,unix下,用的是裸設備raw設備,就是沒有加工過的設備(unix下的磁碟分區屬於特殊設備,
以文件形式統一管理),由dbms直接管理,不通過操作系統,效率很高,可靠性也高,因為磁碟,cache和內存都是自己管理的,大型資料庫系統
db2,oracal,informix(不太流行了),mssql算不上大型資料庫系統。

1、直接讀文件相比資料庫查詢效率更勝一籌,而且文中還沒算上連接和斷開的時間。

2、一次讀取的內容越大,直接讀文件的優勢會越明
顯(讀文件時間都是小幅增長,這跟文件存儲的連續性和簇大小等有關系),這個結果恰恰跟書生預料的相反,說明MYSQL對更大文件讀取可能又附加了某些操
作(兩次時間增長了近30%),如果只是單純的賦值轉換應該是差異偏小才對。

3、寫文件和INSERT幾乎不用測試就可以推測出,資料庫效率只會更差。
4、很小的配置文件如果不需要使用到資料庫特性,更加適合放到獨立文件里存取,無需單獨創建數據表或記錄,很大的文件比如圖片、音樂等採用文件存儲更為方便,只把路徑或縮略圖等索引信息放到資料庫里更合理一些。

5、PHP上如果只是讀文件,file_get_contents比fopen、fclose更有效率,不包括判斷存在這個函數時間會少3秒左右。
6、fetch_row和fetch_object應該是從fetch_array轉換而來的,書生沒看過PHP的源碼,單從執行上就可以說明fetch_array效率更高,這跟網上的說法似乎相反。

磁碟讀寫與資料庫的關系:

一 磁碟物理結構
(1) 碟片:硬碟的盤體由多個碟片疊在一起構成。

在硬碟出廠時,由硬碟生產商完成了低級格式化(物理格式化),作用是將空白的碟片(Platter)劃分為一個個同圓心、不同半徑的磁軌
(Track),還將磁軌劃分為若干個扇區(Sector),每個扇區可存儲128×2的N次方(N=0.1.2.3)位元組信息,默認每個扇區的大小為
512位元組。通常使用者無需再進行低級格式化操作。

(2) 磁頭:每張碟片的正反兩面各有一個磁頭。

(3) 主軸:所有磁片都由主軸電機帶動旋轉。

(4) 控制集成電路板:復雜!上面還有ROM(內有軟體系統)、Cache等。

二 磁碟如何完成單次IO操作
(1) 尋道
當控制器對磁碟發出一個IO操作命令的時候,磁碟的驅動臂(Actuator
Arm)帶動磁頭(Head)離開著陸區(Landing
Zone,位於內圈沒有數據的區域),移動到要操作的初始數據塊所在的磁軌(Track)的正上方,這個過程被稱為尋道(Seeking),對應消耗的時
間被稱為尋道時間(Seek Time);

(2) 旋轉延遲
找到對應磁軌還不能馬上讀取數據,這時候磁頭要等到磁碟碟片(Platter)旋轉到初始數據塊所在的扇區(Sector)落在讀寫磁頭正下方之後才能開始讀取數據,在這個等待碟片旋轉到可操作扇區的過程中消耗的時間稱為旋轉延時(Rotational Delay);

(3) 數據傳送
接下來就隨著碟片的旋轉,磁頭不斷的讀/寫相應的數據塊,直到完成這次IO所需要操作的全部數據,這個過程稱為數據傳送(Data Transfer),對應的時間稱為傳送時間(Transfer Time)。完成這三個步驟之後單次IO操作也就完成了。

根據磁碟單次IO操作的過程,可以發現:
單次IO時間 = 尋道時間 + 旋轉延遲 + 傳送時間

進而推算IOPS(IO per second)的公式為:
IOPS = 1000ms/單次IO時間

三 磁碟IOPS計算
不同磁碟,它的尋道時間,旋轉延遲,數據傳送所需的時間各是多少?

1. 尋道時間
考慮到被讀寫的數據可能在磁碟的任意一個磁軌,既有可能在磁碟的最內圈(尋道時間最短),也可能在磁碟的最外圈(尋道時間最長),所以在計算中我們只考慮平均尋道時間。

在購買磁碟時,該參數都有標明,目前的SATA/SAS磁碟,按轉速不同,尋道時間不同,不過通常都在10ms以下:

3. 傳送時間2. 旋轉延時

和尋道一樣,當磁頭定位到磁軌之後有可能正好在要讀寫扇區之上,這時候是不需要額外的延時就可以立刻讀寫到數據,但是最壞的情況確實要磁碟旋轉整整
一圈之後磁頭才能讀取到數據,所以這里也考慮的是平均旋轉延時,對於15000rpm的磁碟就是(60s/15000)*(1/2) = 2ms。

(1) 磁碟傳輸速率
磁碟傳輸速率分兩種:內部傳輸速率(Internal Transfer Rate),外部傳輸速率(External Transfer Rate)。

內部傳輸速率(Internal Transfer Rate),是指磁頭與硬碟緩存之間的數據傳輸速率,簡單的說就是硬碟磁頭將數據從碟片上讀取出來,然後存儲在緩存內的速度。

理想的內部傳輸速率不存在尋道,旋轉延時,就一直在同一個磁軌上讀數據並傳到緩存,顯然這是不可能的,因為單個磁軌的存儲空間是有限的;

實際的內部傳輸速率包含了尋道和旋轉延時,目前家用磁碟,穩定的內部傳輸速率一般在30MB/s到45MB/s之間(伺服器磁碟,應該會更高)。

外部傳輸速率(External Transfer Rate),是指硬碟緩存和系統匯流排之間的數據傳輸速率,也就是計算機通過硬碟介面從緩存中將數據讀出交給相應的硬碟控制器的速率。

硬碟廠商在硬碟參數中,通常也會給出一個最大傳輸速率,比如現在SATA3.0的6Gbit/s,換算一下就是6*1024/8,768MB/s,通常指的是硬碟介面對外的最大傳輸速率,當然實際使用中是達不到這個值的。

這里計算IOPS,保守選擇實際內部傳輸速率,以40M/s為例。

(2) 單次IO操作的大小
有了傳送速率,還要知道單次IO操作的大小(IO Chunk Size),才可以算出單次IO的傳送時間。那麼磁碟單次IO的大小是多少?答案是:不確定。

操作系統為了提高 IO的性能而引入了文件系統緩存(File System Cache),系統會根據請求數據的情況將多個來自IO的請求先放在緩存裡面,然後再一次性的提交給磁碟,也就是說對於資料庫發出的多個8K數據塊的讀操作有可能放在一個磁碟讀IO里就處理了。

還有,有些存儲系統也是提供了緩存(Cache),接收到操作系統的IO請求之後也是會將多個操作系統的 IO請求合並成一個來處理。

不管是操作系統層面的緩存還是磁碟控制器層面的緩存,目的都只有一個,提高數據讀寫的效率。因此每次單獨的IO操作大小都是不一樣的,它主要取決於系統對於數據讀寫效率的判斷。這里以SQL Server資料庫的數據頁大小為例:8K。

(3) 傳送時間
傳送時間 = IO Chunk Size/Internal Transfer Rate = 8k/40M/s = 0.2ms

可以發現:
(3.1) 如果IO Chunk Size大的話,傳送時間會變大,從而導致IOPS變小;
(3.2) 機械磁碟的主要讀寫成本,都花在了定址時間上,即:尋道時間 + 旋轉延遲,也就是磁碟臂的擺動,和磁碟的旋轉延遲。
(3.3) 如果粗略的計算IOPS,可以忽略傳送時間,1000ms/(尋道時間 + 旋轉延遲)即可。

4. IOPS計算示例
以15000rpm為例:

(1) 單次IO時間
單次IO時間 = 尋道時間 + 旋轉延遲 + 傳送時間 = 3ms + 2ms + 0.2 ms = 5.2 ms

(2) IOPS
IOPS = 1000ms/單次IO時間 = 1000ms/5.2ms = 192 (次)
這里計算的是單塊磁碟的隨機訪問IOPS。

考慮一種極端的情況,如果磁碟全部為順序訪問,那麼就可以忽略:尋道時間 + 旋轉延遲 的時長,IOPS的計算公式就變為:IOPS = 1000ms/傳送時間
IOPS = 1000ms/傳送時間= 1000ms/0.2ms = 5000 (次)

顯然這種極端的情況太過理想,畢竟每個磁軌的空間是有限的,尋道時間 + 旋轉延遲 時長確實可以減少,不過是無法完全避免的。

四 資料庫中的磁碟讀寫
1. 隨機訪問和連續訪問
(1) 隨機訪問(Random Access)
指的是本次IO所給出的扇區地址和上次IO給出扇區地址相差比較大,這樣的話磁頭在兩次IO操作之間需要作比較大的移動動作才能重新開始讀/寫數據。

(2) 連續訪問(Sequential Access)
相反的,如果當次IO給出的扇區地址與上次IO結束的扇區地址一致或者是接近的話,那磁頭就能很快的開始這次IO操作,這樣的多個IO操作稱為連續訪問。

(3) 以SQL Server資料庫為例
數據文件,SQL Server統一區上的對象,是以extent(8*8k)為單位進行空間分配的,數據存放是很隨機的,哪個數據頁有空間,就寫在哪裡,除非通過文件組給每個表預分配足夠大的、單獨使用的文件,否則不能保證數據的連續性,通常為隨機訪問。
另外哪怕聚集索引表,也只是邏輯上的連續,並不是物理上。

日誌文件,由於有VLF的存在,日誌的讀寫理論上為連續訪問,但如果日誌文件設置為自動增長,且增量不大,VLF就會很多很小,那麼就也並不是嚴格的連續訪問了。

2. 順序IO和並發IO
(1) 順序IO模式(Queue Mode)
磁碟控制器可能會一次對磁碟組發出一連串的IO命令,如果磁碟組一次只能執行一個IO命令,稱為順序IO;

(2) 並發IO模式(Burst Mode)
當磁碟組能同時執行多個IO命令時,稱為並發IO。並發IO只能發生在由多個磁碟組成的磁碟組上,單塊磁碟只能一次處理一個IO命令。

(3) 以SQL Server資料庫為例
有的時候,盡管磁碟的IOPS(Disk Transfers/sec)還沒有太大,但是發現資料庫出現IO等待,為什麼?通常是因為有了磁碟請求隊列,有過多的IO請求堆積。

磁碟的請求隊列和繁忙程度,通過以下性能計數器查看:
LogicalDisk/Avg.Disk Queue Length
LogicalDisk/Current Disk Queue Length
LogicalDisk/%Disk Time

這種情況下,可以做的是:
(1) 簡化業務邏輯,減少IO請求數;
(2) 同一個實例下,多個資料庫遷移的不同實例下;
(3) 同一個資料庫的日誌,數據文件分離到不同的存儲單元;
(4) 藉助HA策略,做讀寫操作的分離。

3. IOPS和吞吐量(throughput)
(1) IOPS
IOPS即每秒進行讀寫(I/O)操作的次數。在計算傳送時間時,有提到,如果IO Chunk Size大的話,那麼IOPS會變小,假設以100M為單位讀寫數據,那麼IOPS就會很小。

(2) 吞吐量(throughput)
吞吐量指每秒可以讀寫的位元組數。同樣假設以100M為單位讀寫數據,盡管IOPS很小,但是每秒讀寫了N*100M的數據,吞吐量並不小。

(3) 以SQL Server資料庫為例
對於OLTP的系統,經常讀寫小塊數據,多為隨機訪問,用IOPS來衡量讀寫性能;
對於數據倉庫,日誌文件,經常讀寫大塊數據,多為順序訪問,用吞吐量來衡量讀寫性能。

磁碟當前的IOPS,通過以下性能計數器查看:
LogicalDisk/Disk Transfers/sec
LogicalDisk/Disk Reads/sec
LogicalDisk/Disk Writes/sec

磁碟當前的吞吐量,通過以下性能計數器查看:
LogicalDisk/Disk Bytes/sec
LogicalDisk/Disk Read Bytes/sec
LogicalDisk/Disk Write Bytes/sec

9. 四大開源資料庫是哪些

如果打算為項目選擇一款免費、開源的資料庫,那麼你可能會在MySQL與PostgreSQL之間猶豫不定。MySQL與PostgreSQL都是免
費、開源、強大、且功能豐富的資料庫。你主要的問題可能是:哪一個才是最好的開源資料庫,MySQL還是PostgreSQL呢?該選擇哪一個開源資料庫
呢?

在選擇資料庫時,你所做的是個長期的決策,因為後面如果再改變決定將是非常困難且代價高昂的。你希望一開始就選擇正確。兩個流行
的開源資料庫MySQL與PostgreSQL常常成為最後要選擇的產品。對這兩個開源資料庫的高層次概覽將會有助於你選擇最適合自己需要的。

MySQL

MySQL相對來說比較年輕,首度出現在1994年。它聲稱自己是最流行的開源資料庫。MySQL就是LAMP(用於Web開發的軟體包,包括
Linux、Apache及Perl/PHP/Python)中的M。構建在LAMP棧之上的大多數應用都會使用MySQL,包括那些知名的應用,如
WordPress、Drupal、Zend及phpBB等。

一開始,MySQL的設計目標是成為一個快速的Web伺服器後端,使用
快速的索引序列訪問方法(ISAM),不支持ACID。經過早期快速的發展之後,MySQL開始支持更多的存儲引擎,並通過InnoDB引擎實現了
ACID。MySQL還支持其他存儲引擎,提供了臨時表的功能(使用MEMORY存儲引擎),通過MyISAM引擎實現了高速讀的資料庫,此外還有其他的
核心存儲引擎與第三方引擎。

MySQL的文檔非常豐富,有很多質量不錯的免費參考手冊、圖書與在線文檔,還有來自於Oracle和第三方廠商的培訓與支持。

MySQL近幾年經歷了所有權的變更和一些頗具戲劇性的事件。它最初是由MySQL
AB開發的,然後在2008年以10億美金的價格賣給了Sun公司,Sun公司又在2010年被Oracle收購。Oracle支持MySQL的多個版
本:Standard、Enterprise、Classic、Cluster、Embedded與Community。其中有一些是免費下載的,另外一
些則是收費的。其核心代碼基於GPL許可,對於那些不想使用GPL許可的開發者與廠商來說還有商業許可可供使用。

現在,基於最初的
MySQL代碼還有更多的資料庫可供選擇,因為幾個核心的MySQL開發者已經發布了MySQL分支。最初的MySQL創建者之一Michael
"Monty"
Widenius貌似後悔將MySQL賣給了Sun公司,於是又開發了他自己的MySQL分支MariaDB,它是免費的,基於GPL許可。知名的
MySQL開發者Brian Aker所創建的分支Drizzle對其進行了大量的改寫,特別針對多CPU、雲、網路應用與高並發進行了優化。

PostgreSQL

PostgreSQL標榜自己是世界上最先進的開源資料庫。PostgreSQL的一些粉絲說它能與Oracle相媲美,而且沒有那麼昂貴的價格和傲慢的客服。它擁有很長的歷史,最初是1985年在加利福尼亞大學伯克利分校開發的,作為Ingres資料庫的後繼。

PostgreSQL是完全由社區驅動的開源項目,由全世界超過1000名貢獻者所維護。它提供了單個完整功能的版本,而不像MySQL那樣提供了多個
不同的社區版、商業版與企業版。PostgreSQL基於自由的BSD/MIT許可,組織可以使用、復制、修改和重新分發代碼,只需要提供一個版權聲明即
可。

可靠性是PostgreSQL的最高優先順序。它以堅如磐石的品質和良好的工程化而聞名,支持高事務、任務關鍵型應用。
PostgreSQL的文檔非常精良,提供了大量免費的在線手冊,還針對舊版本提供了歸檔的參考手冊。PostgreSQL的社區支持是非常棒的,還有來
自於獨立廠商的商業支持。

數據一致性與完整性也是PostgreSQL的高優先順序特性。PostgreSQL是完全支持ACID特性
的,它對於資料庫訪問提供了強大的安全性保證,充分利用了企業安全工具,如Kerberos與OpenSSL等。你可以定義自己的檢查,根據自己的業務規
則確保數據質量。在眾多的管理特性中,point-in-time
recovery(PITR)是非常棒的特性,這是個靈活的高可用特性,提供了諸如針對失敗恢復創建熱備份以及快照與恢復的能力。但這並不是
PostgreSQL的全部,項目還提供了幾個方法來管理PostgreSQL以實現高可用、負載均衡與復制等,這樣你就可以使用適合自己特定需求的功能
了。

10. access/sql200*/mysql資料庫等等,請教一下哪種資料庫存儲量最大、速度最快

Oracle

DB2

這2個在大型資料庫應用中比較常見。

免費的只有mysql