内存数据库、磁盘数据库、分布式数据库区别

• 内存数据库

  传统的数据库管理系统把所有数据都放在磁盘上进行管理，所以称作磁盘数据库(DRDB: Disk-Resident Database).磁盘数据库因为磁头机械运动及系统调用因素导致速度降低，后来逐渐增加内存作用，有两种技术：共享内存技术、内存数据库。

  内存数据库(Main Memory Database),又称为主存数据库，按历史发展分成三个阶段¹：

  1. 雏形期(20世纪60年代末-80年代初)

     1969年，IBM开发出最早的数据库管理系统：基于层次模型的数据库管理系统IMS。同时，基于内存的数据管理，退出了IMS/VS Fast Path,同时支持内存驻留和磁盘驻留数据。

     与此同时，网状数据库、关系数据库等各种数据库技术逐渐成型。

  2. 技术理论成熟期(1984)

     1984年，D.J.DeWitt发表《主存数据库系统的实现技术》一文，首次提出主存数据库(Main Memory Database)概念，提出AVL树、哈希算法、主存数据库恢复机制等主存数据库技术的关键理论，为主存数据库的发展指出了明确的方向。

     1985年，IBM退出在IBM370上运行的OBE主存数据库；

     1986年，RB.Hagman提出使用检查点技术实现主存数据库的恢复机制，威斯康星大学提出了按区双向锁定模式解决主存数据库中的并发控制问题。并设计出MM-DBMS主存数据库。贝尔实验室退出DALI主存数据库模型。

     1987年，ACM SIGMOD会议中提出了以堆文件（HE AP FILE）作为主存数据库的数据存储结构。Southern Methodist大学设计出MARS主存数据库模型。

     1988年，普林斯顿大学设计出TPK主存数据库；

     1990年普林斯顿大学设计出System M主存数据库。

  3. 产品发展期和市场成长期

     随着互联网发展、内存硬件、半导体技术发展，使得主存数据库的技术可行性逐渐成熟。

     1994年，美国OSE公司推出第一个商业化的、可时机使用的主存数据库产品Polyhedra；

     1998年，德国Software AG推出Tamino Database；

     1999年，日本UBIT会社开发出XDB主存数据库；韩国Altibase推出Altibase；

     2000年，奥地利的Quilogic公司推出SQL-IMDB；

     2001年，美国的McObject推出eXtremeDB；加拿大Empress公司推出Express DB；

• 常见的内存数据库类型²

  1. 关系型内存数据库
  2. 键值对内存数据库
  3. 传统数据库的内存数据库引擎

• 常见的内存数据库

  1. eXtremeDB

     eXtremeDB是McObject公司的一款特别为实时与嵌入式系统数据管理而设计的数据库，只有50k到130k的开销，速度为微秒级。

     eXtreme DB完全驻留在主内存中，不使用文件系统，讲内存扩展到磁盘，把磁盘当作虚拟内存来用，数据管理量在32位下能达到20G。

  2. Oracle TimesTen

     Oracle TimesTen是Oracle从TimesTen公司收购的一个内存优化的关系数据库。

     Oracle还有一款Oracle Berkeley DB

  3. SolidDB

     Solid数据管理平台将基于内存和磁盘的全事务处理数据库引擎、载体级高可用性及强大的数据复制功能为一体。

  4. Altibase

     适用于通信、网上银行、证券交易、实时应用、嵌入式系统领域。

     目前占据80%以上内存数据库市场。

  5. SQLite

     SQLite是一个小型的C程序库，实现了独立的、可嵌入的、零配置的SQL数据库引擎。

• 磁盘上的数据库

  磁盘数据库与内存数据库对应，是一种将数据存储在磁盘上的数据管理系统。核心知识在于数据的物理读写过程³⁴。

• 分布式文件系统上的数据库

• 分布式数据库(Distributed Data Base)⁵

  分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可单独放在一个地方，每台计算机中都可能有DBMS的一份完整拷贝副本，或者部分拷贝副本，并且具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的逻辑上集中、物理上分布的大型数据库。

• 分布式数据库简史

  始于20世纪70年代中期；

  1979年，美国CCA在DEC计算机上实现第一个分布式数据库系统SDD-1；

  20世纪90年代，分布式数据库系统普遍进入商品化应用阶段。

• 分布式数据库系统(Distributed Database System)⁶

  分布式数据库系统（DDBS）包含：分布式数据库管理系统（DDBMS）和分布式数据库（DDB）。

• 分布式数据库系统的分类⁷

  1. 同构同质型DDBS

     各个场地都采用同一类型的数据模型（譬如都是关系型），并且是同一型号的DBMS

  2. 同构异质型DDBS

     各个场地采用同一类型的数据模型，但是DBMS的型号不同，譬如DB2、Oracle、Sybase、SQL Server

  3. 异构型DDBS

     各个场地的数据模型的型号不同，甚至类型也不同。

• References

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1. 常用内存数据库介绍 ↩︎

2. 内存数据库技术选型 ↩︎

3. 0. 磁盘读写与数据库的关系 ↩︎

4. 深入理解数据库磁盘存储（Disk Storage） ↩︎

5. 百度百科：分布式数据库 ↩︎

6. 百度百科：分布式数据库系统 ↩︎

7. 分布式数据库概述 ↩︎