Читай на Хабре серию статей про Tarantool.
Это json-подобное хранилище данных в оперативной памяти.
С индексами.
И с гарантией записи на диск.
Автор Тарантула рассказывает об том, как они этого добились.
Там несколько файлов используется. Т.н. Лог или Журнал.
Подобные же вещи используются в серьезных СУБД Oracle, MS-SQL, PostgreSQL