DBMS系统概述

数据的孤立性isolation，原子性atomicity

存储器层次
高速缓存cache:片内cache，板级cache ,on-board cache
Main memory,内存
Secondary storage ，辅助存储器，磁盘
Tertiary Storage,第三级存储器，磁盘阵列。
在存储器层次间传送数据
在第二级和第三级间，需要数据时，每一层的访问都会被组织起来，以便与其下层传送大量数据。
磁盘被划分成磁盘块（块，或者像操作系统称为页），每块大小4~64kB。整个块被从缓冲区buffer的连续内存区域中移进移出。因此，数据库加速的关键技术是安排好数据，使得当某一个磁盘块中有数据被访问时，大约在同时该块上其他数据也需要被访问。
在更低的层次上，主存储器与高速缓存间的传输是以高速缓存线为基本单元，一般是32个连续的byte。我们希望整个高速缓存线能被一起使用。例如，一条高速缓存线存储这一个程序的连续指令，最好当第一条指令被请求时，接下来得指令也被随之执行。
在DBMS中复杂性的一个重要原因是如下需求：数据库中的任何修改都不能认为是最终有效地，直到该修改被存储到nonvolatile的辅助存储器中。
虚拟存储器
内存和磁盘间的数据传送以磁盘块（页）为单位。
主存数据库系统是通过虚拟存储器来管理其数据，依靠操作系统，通过页面机制把所需要的数据带到主存。
块，由一个或多个扇区所组成。

加速对磁盘的访问
吞吐量（系统所能适应的每秒磁盘访问次数）
I/O模型是度量数据库操作所花费时间的正确模型。加速典型数据库访问磁盘的技术：
将要一起访问的块放在同一柱面上，避免经常寻道时间，避免旋转延迟。
在操作系统、DBMS或磁盘控制器中，使用磁盘调度算法选择读写所请求的块的顺序。
预先将一起被访问的磁盘块取到主存储器中。
计算的I/O模型
I/O开销的主导地位：执行磁盘读写所花费的时间或许要比用于操纵主存中的数据所花的时间长的多。块访问（磁盘I/O）次数就是算法所需要的时间的近似值。