دوره های آموزشی آکادمی پی وی لرن (پروژه محور و ویژه بازار کار)


  • ۱۷
  • اردیبهشت

جلسه ۱۶ : آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

  • دسته‌بندی‌ها :
جلسه ۱۶ : آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )
    • جزئیات
    • نوع محتواآموزشی

      سلام به همه پی وی لرنی های عزیز!
      به دوره آموزش دوره آموزش سیستم مدیریت پایگاه داده DBMS خوش آمدید.
      Database Management System یا سیستم مدیریت پایگاه داده که به صورت خلاصه به آن DBMS می گویند؛ به فناوری ذخیره و بازیابی اطلاعات کاربران با حداکثر کارآیی در کنار اقدامات امنیتی مناسب اشاره دارد. در این آموزش اصول اولیه سیستم مدیریت پایگاه داده یا DBMS مانند معماری آن، مدل های داده، طرحواره داده ها، استقلال داده ها، مدل E-R، مدل رابطه، طراحی بانک اطلاعاتی رابطه ای، و ذخیره سازی و ساختار پرونده و موارد دیگر را می آموزیم.
      در جلسه قبل به آشنایی با Joins در سیستم مدیریت پایگاه داده پرداختیم؛ Join ترکیبی از یک Cartesian product است و به دنبال آن یک فرایند انتخاب انجام می شود. در صورتي كه شرط پيوستن معين تأیید شود، يكي از عملكردها دو جفت tuples از روابط مختلف را جفت مي كند.
      در این جلسه قرار است به آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS ) بپردازیم.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      پایگاه های داده در قالب فایل ها ذخیره می شوند که شامل رکورد ها هستند. در سطح فیزیکی، داده های واقعی به صورت الکترومغناطیسی در برخی دستگاه ها ذخیره می شوند. این دستگاههای ذخیره سازی را می توان به طور گسترده به سه نوع طبقه بندی کرد.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      Primary Storage

      حافظه ای که به طور مستقیم در دسترس CPU است، تحت این دسته قرار می گیرد. حافظه داخلی CPU (رجیستری) ، حافظه سریع (cache) و حافظه اصلی (RAM) به طور مستقیم در دسترس CPU است زیرا همه آنها در مادربرد یا چیپست CPU قرار می گیرند. این ذخیره سازی به طور معمول بسیار ناچیز ، فوق العاده سریع و فرار است. به منظور حفظ حالت اولیه، ذخیره اولیه نیاز به منبع تغذیه مداوم دارد. در صورت قطع برق، تمام اطلاعات آن از بین می رود.

      Secondary Storage

      از Secondary Storage یا حافظه ثانویه برای ذخیره داده ها برای استفاده بعدی یا به عنوان پشتیبان استفاده می شود. حافظه ثانویه شامل دستگاههای حافظه ای است که بخشی از چیپست یا مادربرد CPU نیستند ، به عنوان مثال دیسک های مغناطیسی، دیسک های نوری (DVD ، D و غیره)، دیسک های سخت، فلش مموری ها و نوارهای مغناطیسی.

      Tertiary Storage

      از Tertiary Storage یا ذخیره سازی ثالث برای ذخیره حجم عظیمی از داده ها استفاده می شود. از آنجا که چنین دستگاههای ذخیره سازی خارجی برای سیستم رایانه ای هستند ، سرعت آنها نسبتاً پایین است. این دستگاههای ذخیره سازی بیشتر برای گرفتن پشتیبان از کل یک سیستم استفاده می شوند. از دیسک های نوری و نوارهای مغناطیسی به عنوان فضای ذخیره سازی ثالث استفاده می شود.

      سلسله مراتب حافظه

      یک سیستم رایانه ای دارای سلسله مراتب به خوبی تعریف شده از حافظه است. CPU دسترسی مستقیم به حافظه اصلی و همچنین رجیستریهای داخلی خود دارد. زمان دستیابی به حافظه اصلی به وضوح کمتر از سرعت پردازنده است. برای به حداقل رساندن این عدم تطابق سرعت، حافظه پنهان یا Cache memory وارد میدان می شود.  حافظه پنهان سریعترین زمان دسترسی را در اختیار شما قرار می دهد و حاوی داده هایی است که بیشتر توسط CPU قابل دسترسی است.

      حافظه هایی که سرعت بالایی دارند معمولاً هزینه زیادی نیز می برند. در مقابل آن ها، حافطه هایی هستند که سرعت بالایی ندارند؛ ارزان تر هستند، اما می توانند حجم عظیمی از داده ها را در مقایسه با ثبات های CPU یا حافظه نهان ذخیره کنند.

      دیسک مغناطیسی

      درایوهای دیسک سخت رایج ترین دستگاههای ذخیره سازی ثانویه در سیستمهای رایانه ای فعلی هستند. اینها به عنوان دیسک مغناطیسی شناخته می شوند زیرا از آنها برای ذخیره اطلاعات از مفهوم مغناطیس سازی استفاده می کنند. یک نقطه مغناطیسی را می توان ۰ (صفر) یا ۱ (یک) تشخیص داد.

      دیسک های سخت به ترتیب تعریف شده برای ذخیره سازی کارآمد داده ها قالب بندی می شوند. بسیاری از صفحه دیسک سخت دارای دایره های متحد المرکز هستند که به آن track گفته می شود. هر track خود به به sector ها تقسیم می شود. sector در هارد دیسک معمولاً ۵۱۲ بایت داده را ذخیره می کند.

      آرایه های اضافی از دیسک های مستقل

      RAID یا Redundant Array of Independent Disks ، یک فناوری برای اتصال چندین دستگاه ذخیره ثانویه و استفاده از آنها به عنوان یک رسانه ذخیره سازی واحد است.

      RAID از مجموعه ای از دیسک ها تشکیل شده است که در آن چندین دیسک به منظور دستیابی به اهداف مختلف به یکدیگر وصل می شوند. سطح RAID استفاده از آرایه های دیسک را تعریف می کند.

      RAID 0

      در این سطح، یک رشته دیسک آرایه ای پیاده سازی می شود. داده ها به بلوک ها تقسیم می شوند و بلوک ها بین دیسک ها توزیع می شوند. هر دیسک یک بلوک از داده ها را برای نوشتن / خواندن به صورت موازی دریافت می کند که باعث افزایش سرعت و کارایی دستگاه ذخیره سازی می شود. در سطح ۰ هیچ برابری و پشتیبان گیری وجود ندارد.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      RAID 1

      RAID 1 از تکنیک های آینه سازی استفاده می کند. هنگامی که داده ها به یک کنترلر RAID ارسال می شود ، یک کپی از داده ها را به دیسک های موجود در آرایه ارسال می کند. سطح RAID 1 نیز mirroring نامیده می شود و در صورت خرابی ۱۰۰٪ افزونگی را فراهم می کند.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      RAID 2

      RAID 2 کد تصحیح خطا را با استفاده از فاصله Hamming برای داده های خود ضبط کرده و روی دیسک های مختلف ضبط می کند. مانند سطح ۰ ، هر بیت داده در یک کلمه بر روی دیسک جداگانه ضبط می شود و کدهای ECC کلمات داده در دیسک های مختلف ذخیره می شوند. به دلیل ساختار پیچیده و هزینه بالایی که دارد، RAID 2 از نظر مالی چندان مناسب نیست.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      RAID 3

      RAID 3 داده ها را روی چند دیسک نوار می کند. بیت برابری تولید شده برای کلمه داده در دیسک مختلف ذخیره می شود. این روش باعث می شود تا بر خرابی های تک دیسک غلبه کنید.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      RAID 4

      در این سطح ، یک بلاک کل داده روی دیسک داده ها نوشته شده و سپس برابری در دیسک دیگری تولید و ذخیره می شود. توجه داشته باشید که سطح ۳ از نوار سطح بایت استفاده می کند ، در حالی که در سطح ۴ از نوار سطح بلوک استفاده می شود. برای اجرای RAID هر دو سطح ۳ و سطح ۴ حداقل به سه دیسک نیاز دارند.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      RAID 5

      RAID 5 بلوک های کامل داده را بر روی دیسک های مختلف می نویسد ، اما بیت های برابری ایجاد شده برای نوار بلوک داده در بین دیسک های داده توزیع می شوند نه اینکه آنها را روی یک دیسک اختصاصی مختلف ذخیره کنند.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      RAID 6

      RAID 6 یک سطح ۵ است. در این سطح ، دو برابری مستقل به صورت توزیع شده در بین دیسک های مختلف ذخیره می شوند. دو برابری تحمل خطای اضافی را ارائه می دهند. برای اجرای RAID حداقل چهار درایو دیسک نیاز است.

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )

      سخن پایانی

      در این جلسه با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده آشنا شدیم؛ پایگاه های داده در قالب فایل ها ذخیره می شوند که شامل رکورد ها هستند. در سطح فیزیکی، داده های واقعی به صورت الکترومغناطیسی در برخی دستگاه ها ذخیره می شوند.
      در جلسه آینده می خواهیم با ساختار فایل در DBMS آشنا می شویم.
      با پی وی لرن همراه باشید.

      QR:  جلسه ۱۶ : آشنایی با سیستم ذخیره سازی در سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS )
      به اشتراک بگذارید