###### tags: `database`

# 存儲層


三種資料

* File: table info, record file
* Metadata
* Index

資料庫的 ACID 分別由 concurrency manager 和 recovery manager 實現。

## 硬碟三時間

* seek (沿直徑方向移動資料臂)
* rotational (平均轉半圈)
* transfer (根據資料量而不同)

## OS 提供的資料訪問方法

### Block level

* Sector 是資料最原始的單位
* OS 將 Sector 的概念隱藏於 Block
* Block size 由 OS 決定
* 使用時將 Block 映射到 Memory Page

### File level

* OS 將 Block 的概念隱藏
* 一個檔案為一系列 logical block 組成
* 管理這些 logical block 的 schema 多多，比如 contigous, linked, indexed, multi-level
* 將 Page 的概念隱藏為 I/O Buffer

### File v.s. block

* Block 難實作，File 簡單方便
* 可控程度
* Block 可根據資料庫的使用需求客製化要緩存的資料
* File 對 page replacement 難以控制
* 比如某些 Query 可能會在一段時間後訪問 File 之前訪問過的 Page，OS 可能會因其他因素將其 swap 掉，但 DBMS 可預測未來存取資料的行為，選擇性的將其留在記憶體更久一點
* Block 無 OS 的限制，比如限制檔案大小
* 面對 OS 提供的 Block 層服務大多與 OS 本身掛鉤，影響移植性
* 根據 File System 的實作可能影響正確性 (e.g. WAL)，因為 File System 沒有義務實現 ACID

> 最後 Vanilla DB 使用妥協策略：在 File Level 下直接訪問 logical block
> * 優點
> * 簡單
> * Block 內的資料存放邏輯可客製化
> * Flush 與否自己控制，滿足 ACID
> * 需注意不要讓 OS 主動幫我們管理緩存
> * 缺點
> * 只能操縱 logical block 層級
> * 即使將資料循序放也無法確保 disk 能循序放資料