Lưu trữ cơ sở dữ liệu là nơi chứa vật chất hóa vật lý của cơ sở dữ liệu. Nó bao gồm mức độ nội bộ (vật lý) trong kiến trúc cơ sở dữ liệu. Nó cũng chứa tất cả thông tin cần thiết (ví dụ: siêu dữ liệu, "dữ liệu về dữ liệu" và cấu trúc dữ liệu bên trong) để tái cấu trúc mức khái niệm và cấp độ bên ngoài từ cấp độ bên trong khi cần. Đưa dữ liệu vào lưu trữ vĩnh viễn nói chung là trách nhiệm của công cụ cơ sở dữ liệu hay còn gọi là "công cụ lưu trữ". Mặc dù DBMS thường truy cập thông qua hệ điều hành cơ bản (và thường sử dụng các hệ thống tệp của hệ điều hành làm trung gian để bố trí lưu trữ), các thuộc tính lưu trữ và cài đặt cấu hình là cực kỳ quan trọng đối với hoạt động hiệu quả của DBMS và do đó được duy trì chặt chẽ bởi quản trị cơ sở dữ liệu. Một DBMS, trong khi hoạt động, luôn có cơ sở dữ liệu của nó nằm trong một số loại lưu trữ (ví dụ: bộ nhớ và bộ nhớ ngoài). Dữ liệu cơ sở dữ liệu và thông tin cần thiết bổ sung, có thể với số lượng rất lớn, được mã hóa thành các bit. Dữ liệu thường nằm trong bộ lưu trữ trong các cấu trúc trông hoàn toàn khác với cách dữ liệu nhìn ở cấp độ khái niệm và bên ngoài, nhưng theo cách cố gắng tối ưu hóa (tốt nhất có thể) các cấu trúc này khi người dùng và chương trình cũng cần như để tính toán các loại thông tin cần thiết từ dữ liệu (ví dụ: khi truy vấn cơ sở dữ liệu).

Một số DBMS hỗ trợ chỉ định mã hóa ký tự nào được sử dụng để lưu trữ dữ liệu, do đó, nhiều mã hóa có thể được sử dụng trong cùng một cơ sở dữ liệu.

Các cấu trúc lưu trữ cơ sở dữ liệu mức thấp khác nhau được sử dụng bởi công cụ lưu trữ để tuần tự hóa mô hình dữ liệu để nó có thể được ghi vào phương tiện lựa chọn. Các kỹ thuật như lập chỉ mục có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất. Lưu trữ thông thường là theo định hướng hàng, nhưng cũng có cơ sở dữ liệu tương quan và định hướng cột.

Quan điểm cụ thể hóa

Thường dự phòng lưu trữ được sử dụng để tăng hiệu suất. Một ví dụ phổ biến là lưu trữ các khung nhìn cụ thể hóa, bao gồm các khung nhìn bên ngoài hoặc kết quả truy vấn thường xuyên cần thiết. Lưu trữ các quan điểm như vậy giúp tiết kiệm điện toán đắt tiền của chúng mỗi khi chúng cần thiết. Nhược điểm của các khung nhìn cụ thể hóa là chi phí phát sinh khi cập nhật chúng để giữ cho chúng được đồng bộ hóa với dữ liệu cơ sở dữ liệu được cập nhật ban đầu của chúng và chi phí dự phòng lưu trữ.

Sao chép nhân rộng

Đôi khi, cơ sở dữ liệu sử dụng dự phòng lưu trữ bằng cách sao chép đối tượng cơ sở dữ liệu (có một hoặc nhiều bản sao) để tăng tính khả dụng của dữ liệu (cả hai để cải thiện hiệu suất của nhiều người dùng cuối truy cập vào cùng một đối tượng cơ sở dữ liệu và để cung cấp khả năng phục hồi trong trường hợp không thành công một cơ sở dữ liệu phân tán). Cập nhật của một đối tượng được nhân rộng cần phải được đồng bộ hóa trên các bản sao đối tượng. Trong nhiều trường hợp, toàn bộ cơ sở dữ liệu được nhân rộng.