《数据的存储与运算》课件

《数据的存储与运算》ppt课件•数据存储基础•数据运算基础•数据存储技术•数据运算技术目•数据存储与运算的优化录contents01数据存储基础数据存储方式直接存储方式01数据以字节为单位存储在存储介质中，每个字节都有一个唯一的地址这种方式的特点是访问速度快，但存储空间利用率较低索引存储方式02数据以块为单位存储，每个块有一个地址和索引表索引表记录了每个数据块的地址和其他相关信息这种方式的特点是存储空间利用率较高，但访问速度较慢散列存储方式03数据以键值对的形式存储在哈希表中通过计算键的哈希值来确定数据的存储位置这种方式的特点是访问速度快，但需要处理哈希冲突数据存储介质010203磁性存储介质光学存储介质半导体存储介质利用磁性材料记录数据，利用激光束记录数据，如利用半导体材料记录数据，如硬盘、磁带等特点是光盘、DVD等特点是存如闪存盘、SD卡等特点存储容量大、可靠性高，储容量大、可靠性高，但是读写速度快、体积小、但读写速度较慢读写速度较慢可靠性高数据存储原理位映射原理块映射原理页映射原理将数据中的每一位存储在将数据分成若干块，每块将数据分成若干页，每页相应的物理位置上，通过数据都有一个唯一的地址，数据都有一个唯一的地址，物理地址的映射关系实现通过块地址的映射关系实通过页地址的映射关系实数据的读取和写入现数据的读取和写入现数据的读取和写入02数据运算基础算术运算01020304加法运算减法运算乘法运算除法运算用于将两个数值相加，得到它用于将一个数值减去另一个数用于将两个数值相乘，得到它用于将一个数值除以另一个数们的和值，得到它们的差们的积值，得到商和余数逻辑运算逻辑与运算逻辑或运算逻辑非运算比较运算当且仅当两个操作数都只要有一个操作数为真，用于翻转操作数的逻辑用于比较两个值的大小为真时，结果才为真结果就为真状态，真变假，假变真关系，返回真或假位运算位与运算位异或运算对应位都为1时，结果才为1对应位上的值不同时结果为1，相同时结果为0位或运算位取反运算对应位有一个为1时，结果就为对应位上的值为0时结果为1，1为1时结果为003数据存储技术分布式存储分布式存储是一种将数据分散存储在多个节点上的存储方式，通过将数据分散到多个存储节点，可以实现数据的容错、负载均衡和高可用性分布式存储系统通常采用数据分片和副本技术，将数据分成多个片段或多个副本，分别存储在不同的节点上，以提高数据的可靠性和可用性分布式存储系统通常采用可扩展的架构，可以根据需要增加或减少节点，以实现动态扩展和缩减云存储云存储服务通常采用虚拟化技术，将云存储是一种基于云计算的存储服务，物理硬件资源虚拟化为多个虚拟资源，通过将数据存储在云端，可以实现数以实现资源的动态分配和管理据的集中管理和维护云存储服务通常提供在线备份、数据共享、数据加密和安全保护等功能，可以满足不同规模和类型的企业和个人的数据存储需求高速缓存高速缓存是一种将常用数据存储在高速高速缓存通常采用缓存替换算法，如高速缓存技术广泛应用于计算机系统中，存储介质上的技术，通过将数据缓存在LRU（Least RecentlyUsed）算法，如CPU缓存、内存缓存、磁盘缓存等，高速缓存中，可以提高数据的访问速度以实现缓存空间的动态管理和维护以提高系统的整体性能和效率和响应时间04数据运算技术并行运算并行运算是一种能够同时处理多并行运算广泛应用于高性能计算、并行运算的实现需要多线程编程、个任务或数据的计算方式，通过云计算、大数据等领域，能够处并行算法设计等技术，同时也需将任务分解并在多个处理器上同理大规模数据集，提高计算效率要考虑数据同步、任务调度等问时执行，以加快计算速度和响应速度题流式运算流式运算是一种实时数据处理流式运算适用于处理高速数据流式运算需要使用流处理框架，技术，能够快速处理不断流入流、实时监控、金融交易等领如Apache Flink、Apache的数据流，并产生实时结果域，能够快速响应事件并做出Kafka等，实现数据流的实时决策处理和计算迭代运算迭代运算是一种通过不断重复某迭代运算广泛应用于数值计算、迭代运算的实现需要选择合适的一过程或算法，逐步逼近最终结机器学习等领域，通过不断迭代迭代公式和收敛条件，同时需要果的计算方式优化算法参数，逐步提高计算结考虑迭代过程的收敛速度和稳定果的精度和准确性性05数据存储与运算的优化数据压缩技术数据压缩技术是用于减少存储空间和提高数据传输效率的技术数据压缩技术通过去除数据中的冗余部分，如重复的字节、未使用的空间等，来减少数据的大小常见的压缩算法包括Huffman编码、LZ77和LZ78等数据加密技术数据加密技术用于保护数据在存储和传输过程中的机密性和完整性数据加密技术使用加密算法将明文数据转换为密文数据，只有拥有解密密钥的人才能还原原始数据常见的加密算法包括AES、RSA和DES等数据备份与恢复数据备份与恢复是为了防止数据丢失或损坏而采取的措施数据备份是将数据复制到另一个存储介质的过程，以便在原始数据丢失或损坏时可以恢复数据恢复则是将备份的数据还原到原始状态的过程常见的备份和恢复方法包括全量备份、增量备份和差异备份等THANKS感谢观看。