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Sistemas de Bancos de Dados IISistemas de Bancos de Dados II4º Semestre – 20084º Semestre – 2008

Pedro Antonio Galvão JuniorPedro Antonio Galvão JuniorE-mail: E-mail: pedrogalvaojunior@gmail.com Fone: 8597-0449 Fone: 8597-0449

pedro.galvao@aes.edu.br

Versão 1.3.08 – Ago/2008.Versão 1.3.08 – Ago/2008.

Visão Geral:Visão Geral:

ESTRUTURA DE ARMAZENAMENTOESTRUTURA DE ARMAZENAMENTO

IntroduçãoIntrodução

• Há diversos tipos de armazenamento de dado na maioria dos sistemas de computadores. Essas mídias de armazenamento são classificadas pela velocidade com a qual os dados podem ser acessados, pelo custo da mídia por unidade de dados e pela confiabilidade das mídias.

– Mídias disponíveis: Cache, Memória Principal, Memória Flash, Armazenamento em disco magnético, Armazenamento ótico e armazenamento em fita.

CacheCache

• O cache é uma forma de armazenamento mais rápida e mais cara. A memória cache é pequena; sua utilização é gerenciada pelo sistema operacional. Não devemos ficar preocupados com o gerenciamento do armazenamento em cache em um sistema de banco de dados.

Memória PrincipalMemória Principal

• A mídia de armazenamento utilizada para os dados que estão disponíveis para serem trabalhados é a memória principal. As instruções de máquina de propósito geral operam sobre a memória principal.

• Embora e memória principal possa conter muitos megabytes de dados, ela é geralmente muito pequena (ou muito cara) para armazenar o banco de dados inteiro.

• Freqüentemente, o conteúdo da memória principal é perdido se ocorrer uma falta de energia ou uma falha grave no sistema.

Memória FlashMemória Flash• Também conhecida como memória apenas de leitura eletricamente

apagável e programável (EEPROM – Electrically erasable programmable read-only memory), a memória flash difere da memória principal porque os dados sobrevivem à falta de energia.

• A leitura de dados de uma memória flash leva menos de 100 nanossegundos (um nanossegundo corresponde a 0,001 microssegundo), o que é aproximadamente tão rápido quanto a leitura de dados na memória principal.

• Entretanto, a escrita de dados na memória flash é mais complicada – os dados podem ser escritos uma vez, o que leva de quatro a dez microssegundos aproximademente, mas podem ser sobrescritos diretamente.

Memória FlashMemória Flash• Para sobrescrever na memória que já foi escrita uma vez,

temos que apagar, de um só vez, todo um banco de memória; então ele estará pronto para ser escrito de novo. Uma desvantagem da memória flash é que ela só aceito um número limitado de ciclos para apagá-la, em uma faixa variando de dez mil a um milhão.

• A memória flash encontrou popularidade como uma substituta dos discos magnéticos no armazenamento de pequenos volumes de dados (de cinco a dez megabytes) em sistemas de computadores de baixo custo, como sistemas de computadores embutidos em outros equipamentos.

Armazenamento em disco Armazenamento em disco magnéticomagnético

• Mídia primária para o armazenamento de dados por longos períodos e acesso on-line é o disco magnetico. Normalmente, um banco de dados inteiro é armazenado em disco magnético. Os dados devem ser movidos do disco para a memória principal para serem acessados. Após a execução das operações, os dados que foram modificados devem ser escritos no disco.

• O armazenamento em disco é chamado de memória de acesso direto porque é possível seqüencial). O armazenamento em discos sobrevive à falta de energia ou a uma falha grave de sistema. Às vezes, os próprios dispositivos de armazenamento em discos podem falhar e, assim, destruir os dados, mas essas falhas geralmente ocorrem com menos freqüência do que falhas de sistema.

Armazenamento óticoArmazenamento ótico• A forma mais popular de armazenamento ótico é o disco compacto de

memória apenas de leitura (CD-ROM – compact-disk read-only memory). Os dados são armazenados oticamente no disco e lidos por laser. Os discos óticos usados nesse tipo de armazenamento (CD-ROM) não podem ser escritos, mas são fornecidos com dados pré-gravados e podem ser carregados ou removidos por meio de um drive.

• Outra versão de armazenamento ótico é o disco de uma única escrita e de muitos leituras (WORM – write once, read-many), que permite que os dados sejam escritos uma vez, mas não permite que eles sejam apagados e reescritos; essa mídia é utilizada para arquivos de dados. Há também dispositivos que combinam armazenamento ótico e magnético utilizando meios óticos para ler magneticamente dados codificados e permitindo escrever sobre dados antigos.

Armazenamento óticoArmazenamento ótico• Muitos tipos de armazenamento ótico permitem que os discos sejam

removidos da unidade e substituídos por outros discos.

• Sistemas jukebox contêm algumas unidades e vários discos podem ser carregados automaticamente (por meio de braços mecânicos), por demanda, em uma das unidades.

Armazenamento em fitaArmazenamento em fita• O armazenamento em fita é usado primordialmente para backup ou para

arquivo de dados. Embora as fitas magnéticas sejam muito mais baratas do que os discos, o acesso aos dados é muito mais lento, porque a fita deve ser acessada seqüencialmente a partir do início.

• Por essa razão, o armazenamento em fitas é denominado de memória de acesso seqüencial. As fitas possuem grande capacidade (fitas de cinco gigabytes são encontradas facilmente) e podem ser removidas da unidade de fita, sendo um meio barata e fácil de armazenamento.

• Os jukeboxes para fitas são utilizados excepcionalmente para manter grandes volumes de dados, como dados de satélites, que poderão vir a conter até 12 terabytes (10 12 bytes) em futuro próximo.

Representação GráficaRepresentação Gráfica• Os vários meios de armazenamento podem ser organizados em uma

hierarquia de acordo com sua velocidade e custos. Os níveis mais altos são caros, mas rápidos.

CacheCache

Memória PrincipalMemória Principal

Memória FlashMemória Flash

Disco MagnéticoDisco Magnético

Disco ÓticoDisco Ótico

Fitas MagnéticasFitas Magnéticas

RevisãoRevisão

• Introdução.• Cache.• Memória Principal.• Memória Flash.• Armazenamento em disco magnético.• Armazenamento ótico.• Armazenamento em fita.