信息存储技术由来已久,随着科技的高速发展以及海量数据存储需求的不断推动，存储介质和存储技术也发生着日新月异的变化。 1、存储介质的发展 从存储介质来说，目前主要可以分为磁盘、闪速存储器、固态硬盘和光盘等。 传统的磁盘采用盘片作为存储介质，利用马达和磁头的运转进行数据的读取，这些部件的物理和机械特性具有功耗高、体积大、易损坏、机械运动造成摩擦发热等局限，限制了磁盘存储系统性能的应用场合。 闪速存储器(Flash Memory)最早源于EPROM器件，不需要高电压就可以实现擦除和重复编程，可靠性较高，其读写速度和容量近年来还在大幅提升中。 固态硬盘(Solid State Disk，SSD)又称电子硬盘，是一种以大量半导体存储器(FLASH或DRAM)作为存储介质的硬盘，通过SSD控制芯片实现对存储介质的主机传输协议(如SATA协议)，实现数据的传输，具有抗震、宽温、无噪、可靠等优点。 光盘以“光信息”做为存储物的载体，具有容量大、可随机存取等优点，分不可擦写光盘，如CD-ROM，DVD-ROM等;和可擦写光盘，如CD-RW，DVD-RAM等。 在存储介质的研究，闪存以其独特的优势发展迅速，在容量和读写速度方面都在大幅提升，同时在各个领域里都有广泛的应用，美光公司推出的MT29F256G08A FLASH芯片单片的存储容量达到了256Gb。 纳米技术的突破使得纳米存储在不久的将来走向商业化。光存储技术也在飞速进步，常规的磁光和相变存储密度不断提高。 2、存储技术的发展 一直以来，存储系统的高速数据流与通用计算机低速的读写速度之间的矛盾是整个存储系统的瓶颈。 磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disk，RAID)技术、固态硬盘技术的使用缓解了这一矛盾。
第1章网络存储主要技术 1.1 概述 存储系统是整个IT系统的基石，是IT技术赖以存在和发挥效能的基础平台。 早先的存储形式是存储设备（通常是磁盘）与应用服务器其他硬件直接安装于同一个机箱之内，并且该存储设备是给本台应用服务器独占使用的。 随着服务器数量的增多，磁盘数量也在增加，且分散在不同的服务器上，查看每一个磁盘的运行状况都需要到不同的应用服务器上去查看。更换磁盘也需要拆开服务器，中断应用。于是，一种希望将磁盘从服务器中脱离出来，集中到一起管理的需求出现了。不过，一个问题：如何将服务器和盘阵连接起来？ 面临这样的问题，有厂商提出了SCSI协议，通过专用的线缆将服务器的总线和存储设备连接起来，通过专门的SCSI指令来实现数据的存储。后来发展到FC协议。这样，多个服务器可以通过SCSI线缆或光纤建立与存储系统的连接。这样的方式，我们称之为直接附加存储（DAS）。 1.2 DAS：直接附加存储 DAS（Direct Attached Storage—直接附加存储）是指将存储设备通过SCSI线缆或光纤通道直接连接到服务器上。 一个SCSI环路或称为SCSI通道可以挂载最多16台设备； FC可以在仲裁环的方式下支持126个设备；
DAS方式实现了机内存储到存储子系统的跨越，但是缺点依然有很多： ◆扩展性差，服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时，只能为新 增的服务器单独配置存储设备，造成重复投资。 ◆资源利用率低，DAS方式的存储长期来看存储空间无法充分利用，存在浪费。不同 的应用服务器面对的存储数据量是不一致的，同时业务发展的状况也决定这存储数 据量的变化。因此，出现了部分应用对应的存储空间不够用，另一些却有大量的存 储空间闲置。 ◆可管理性差，DAS方式数据依然是分散的，不同的应用各有一套存储设备。管理分 散，无法集中。 异构化严重，DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，导致维护成本据高不下。 1.3 SAN：存储区域网络 1.3.1 什么是SAN？ SAN（Storage Aera Network ）存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。当有数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。
存储的介质及其存储原理? 1.磁存储介质 磁存储介质主要分为磁带存储和磁盘存储。 （1）磁带存储 磁带是所有存储媒体中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。它互换性好、易于保存，近年来由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。磁带存储器则是以磁带为存储介质，由磁带机及其控制器组成的存储设备，是计算机的一种辅助存储器。磁带机由磁带传动机构和磁头等组成，能驱动磁带相对磁头运动，用磁头进行电磁转换，在磁带上顺序地记录或读出数据。磁带存储器是计算机外围设备之一。磁带存储器以顺序方式存取数据。存储数据的磁带可脱机保存和互换读出。磁带存储器也称为顺序存取存储器(SequentialAccessMemory，简称SAM)即磁带上的文件依次存放。磁带存储器存储容量很大，但查找速度慢，在微型计算机上一般用做后备存储装置，以便在硬盘发生故障时，恢复系统和数据。 根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录（数据流）技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术： 螺旋扫描读写技术： 以螺旋扫描方式读写磁带上数据的磁带读写技术与录像机基本相似，磁带缠绕磁鼓的大部分，并水平低速前进，而磁鼓在磁带读写过程中反向高速旋转，安装在磁鼓表面的磁头在旋转过程中完成数据的
存取读写工作。其磁头在读写过程中与磁带保持15度倾角，磁道在磁带上以75度倾角平行排列。采用这种读写技术在同样磁带面积上可以获得更多的数据通道，充分利用了磁带的有效存储空间，因而拥有较高的数据存取密度。 线性记录读写技术： 以线性记录方式读写磁带上数据的磁带读写技术与录音机基本相同，平行于磁头的高速运动磁带掠过静止的磁头，进行数据记录或读出操作。这种技术可使驱动系统设计简单，读写速度较低，但由于数据在磁带上的记录轨迹与磁带两边平行，数据存储利用率较低。为了有效提高磁带的利用率和读写速度，人们研制出了多磁头平行读写方式，提高了磁带的记录密度和传输速率，但驱动器的设计变得极为复杂，成本也随之增加。 数字线性磁带技术： DLT是一种先进的存储技术标准，包括1/2英寸磁带、线性记录方式、专利磁带导入装置和特殊磁带盒等关键技术。利用DLT技术的磁带机，在带长为1828英尺、带宽为1/2英寸的磁带上具有128个磁道，使单磁带未压缩容量可高达20GB，压缩后容量可增加一倍。 线性开放式磁带技术： 这是由IBM、HP、Seagate三大存储设备制造公司共同支持的高新磁带处理技术，它可以极大地提高磁带备份数据量。LTO磁带可将磁带的容量提高到100GB，如果经过压缩可达到200GB。LTO技术不仅可以增加磁带的信道密度，还能在磁头和伺服结构方面进行全面改
华为OceanStor 18800存储系统 技术架构介绍
目录 第1章OceanStor系列存储简介 (1) 1.1产品定位 (1) 1.2 产品特点 (1) 第2章OceanStor存储硬件架构 (2) 2.1引擎 (2) 2.1.1控制器 (2) 2.1.2风扇模块 (2) 2.1.3 BBU模块 (3) 2.1.4电源模块 (3) 2.1.5管理模块 (3) 2.1.6接口模块 (3) 2.2硬盘框 (4) 2.2.1风扇模块 (4) 2.2.2电源模块 (4) 2.2.3级联模块 (4) 2.2.4硬盘模块 (4) 2.3数据交换机 (5) 2.4 SVP (5) 2.5设备线缆 (5) 2.5.1电源线 (5) 2.5.2接电线 (5) 2.5.3网线 (5) 2.5.4串口线 (6) 2.5.5 mini SAS线缆 (6) 2.5.6光纤 (6) 2.5.7 AOC线缆 (6)
第1章OceanStor系列存储简介 1.1产品定位 OceanStor OCEANSTOR85T/OCEANSTOR 18800企业级存储系统（以下简称OCEANSTOR系列存储系统）是华为技术有限公司（以下简称华为）根据存储产品应用现状和存储技术未来发展趋势，针对企业大中型数据中心，推出的新一代（虚拟化、混合云、精简IT和低碳等）存储系统，聚焦于大中型企业核心业务（企业级数据中心、虚拟数据中心以及云数据中心等），能够满足大中型数据中心对海量数据存储、高速数据存取、高可用性、高利用率、绿色环保和易于使用等需求。 OCEANSTOR系列存储系统秉承灵活、可扩展的设计理念，采用创新的Smart Matrix Architecture，该架构采用多引擎（每个引擎包括两个控制器）的横向扩展体系，可为企业数据中心提供一至八个系统机柜和最多两个硬盘柜，无缝配合企业数据中心高度整合、高效率和可扩展的特点，能够满足数据中心大型数据库OLTP/OLAP（OnlineTransaction Processing/Online Analytical Processing）、高性能计算、数字媒体、因特网运营、集中存储、备份、容灾和数据迁移等不同业务应用的需求。 1.2 产品特点 OCEANSTOR系列存储系统具有高规格的硬件结构，结合多种高级数据应用和数据保护技术，使存储系统具有高性能、高可扩展性、高可靠性和高可用性等特点，满足大中型数据中心对存储系统的各种需求。
相变存储器（PCM）技术基础 相变存储器（PCM）技术基础 类别：存储器 相变存储器技术基础相变存储器（PCM）是一种非易失存储设备，它利用材料的可逆转的相变来存储信息。同一物质可以在诸如固体、液体、气体、冷凝物和等离子体等状态下存在，这些状态都称为相。相变存储器便是利用特殊材料在不同相间的电阻差异进行工作的。本文将介绍相变存储器的基本技术与功能。发展历史与背景二十世纪五十年代至六十年代，Dr.Stanford 1968年，他发现某些玻璃在变相时存在可逆的电阻系数变化。1969年，他又发现激光在光学存储介质中的反射率会发生响应的变化。1970年，他与他的妻子Dr.Iris Intel的Gordon Moore合作的结果。1970年9月28日在Electronics发布的这一篇文章描述了世界上第一个256位半导体相变存储器。近30年后，能量转换装置（ECD）公司与Micron Technology前副主席Tyler Lowery建立了新的子公司Ovonyx。在2000年2月，Intel与Ovonyx发表了合作与许可协议，此份协议是现代PCM研究与发展的开端。2000年12月，STMicroelectronics（ST）也与Ovonyx开始合作。至2003年，以上三家公司将力量集中，避免重复进行基础的、竞争的研究与发展，避免重复进行延伸领域的研究，以加快此项技术的进展。2005年，ST与Intel发表了它们建立新的闪存公司的意图，新公司名为Numonyx。在1970年第一份产品问世以后的几年中，半导体制作工艺有了很大的进展，这促进了半导体相变存储器的发展。同时期，相变材料也愈加完善以满足在可重复写入的CD与DVD中的大量使用。Intel开发的相变存储器使用了硫属化物（Chalcogenides），这类材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。Numonyx的相变存储器使用一种含锗、锑、碲的合成材料（Ge2Sb2Te5），多被称为GST。现今大多数公司在研究和发展相变存储器时都都使用GST或近似的相关合成材料。今天，大部分DVD-RAM都是使用与Numonyx相变存储器使用的相同的材料。工作原理相变硫属化物在由无定形相转向结晶相时会表现出可逆的相变现象。如图1，在无定形相，材料是高度无序的状态，不存在结晶体的网格结构。在此种状态下，材料具有高阻抗和高反射率。相反地，在结晶相，材料具有规律的晶体结构，具有低阻抗和低反射率。图1 来源：Intel，Ovonyx 相变存储器利用的是两相间的阻抗差。由电流注入产生的剧烈的热量可以引发材料的相变。相变后的材料性质由注入的电流、电压及操作时间决定。基本相变存储器存储原理如图2所示。图2 相变存储原理示例如图所示，一层硫属化物夹在顶端电极与底端电极之间。底端电极延伸出的加热电阻接触硫属化物层。电流注入加热电阻与硫属化物层的连接点后产生的焦耳热引起相变。右图为此构想的实际操作，在晶体结构硫属化物层中产生了无定形相的区域。由于反射率的差异，无定形相区域呈现如蘑菇菌盖的形状。相变存储器的特性与功能相变存储器兼有NOR-type flash、memory EEPROM相关的属性。这些属性如图3的表格。图3 相变存储器的
大数据存储技术研究 3013218099 软工二班张敬喆 1.背景介绍 大数据已成为当前社会各界关注的焦点。从一般意义上讲，大数据是指无法在可容忍的时间内，用现有信息技术和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。近年来，大数据的飙升主要来自人们的日常生活，特别是互联网公司的服务。据著名的国际数据公司(IDC)的统计，2011年全球被创建和复制的数据总量为1.8ZB(1ZB=1021B)，其中75%来自于个人（主要是图片、视频和音乐），远远超过人类有史以来所有印刷材料的数据总量(200PB，1PB=1015B)。 然而，与大数据计算相关的基础研究，诸如大数据的感知与表示、组织与存储、计算架构与体系、模式发现与效应分析等，目前还没有成体系的理论成果。对于大数据计算体系的研究，一方面，需要关注大数据如何存储，提供一种高效的数据存储平台；另一方面，为了应对快速并高效可靠地处理大数据的挑战，需要建立大数据的计算模式以及相关的优化机制。 2.相关工作 为了应对数据处理的压力，过去十年间在数据处理技术领域有了很多的创新和发展。除了面向高并发、短事务的OLTP内存数据库外（Altibase，Timesten），其他的技术创新和产品都是面向数据分析的，而且是大规模数据分析的，也可以说是大数据分析的。 在这些面向数据分析的创新和产品中，除了基于Hadoop环境下的各种NoSQL外，还有一类是基于Shared Nothing架构的面向结构化数据分析的新型数据库产品（可以叫做NewSQL），如：Greenplum（EMC收购），Vertica（HP 收购），Asterdata（TD 收购），以及南大通用在国内开发的GBase 8a MPP Cluster等。目前可以看到的类似开源和
存储技术应用现状调查 摘要在如今的存储市场上，有大量可供选择的技术。而且人们根据这些不同的选项可以作出很多不同的决定。有三个比较全面的存储选项值得你考虑：直连存储（DAS）、网络直连存储（NAS）、和存储区域网络（SAN）。正如你所期望的，每个选项都会满足特定的需要，并且每个选项都会有自己的优点和缺点，在作出决定之前你需要权衡一下利弊。 关键词直连存储；网络直连存储；存储区域网络 1.存储技术的介绍 1.1直连存储 在DAS(Direct Attached Storage)方式中，存储设备是通过电缆直接到服务器的。I/O(输入/输出)请求直接发送到存储设备。对于多个服务器或多台PC的环境，使用DAS方式设备的初始费用可能比较低，可是这种连接方式下，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本(TCO)较高。 任何曾经接触过服务器的人都会对DAS比较熟悉。DAS是一种将存储介质直接安装在服务器上或者安装在服务器外的存储方式。例如，将存储介质连接到服
务器的外部SCSI通道上也可以认为是一种直连存储方式。 DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些部门中一些新的SAN 设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，所以你没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。然而，DAS并不是总是具有美好的一面。首要的一个问题是IT经理必须要经常面对所谓的"空间问题"问题，这些问题需要考虑以下常见的方面：对于一个新的服务器，我需要多少存储空间？如果物资不充沛但需要增加空间时我应该如何做？目前市场上的一些选项可以帮助你减轻与这些问题相关的存储负担，但是不管怎样，你也需要对这种存储方式进行一次较好的评估，否则的话，你对存储所做的扩展将只是一个没有预测的表面上的需要。另外，你还需要管理几乎所有基于服务器的DAS系统，这意味着你需要在适当的位置上有一个监控服务器上每个物理单元的磁盘使用率工具。大多数的IT经理都不希望其磁盘空间在工作日的中间出现不够用的情况。在很多情况下，DAS是一种理想的选择：如果你的存储系统中需要快速访问，但是公司目前还不能接受最新的SAN技术的价格时或者SAN技术在你的公司中还不是一种必要的技术时，这是一种理想的选择。对于那些对成本非常敏感的客户来说，在很长一段时间内，DAS将仍然是一种比较便宜的存储机制。当然，这是在只考虑硬件物理介质成本的情况下才有这种结论。如果与其他的技术进行一个全面的比较--考虑到管理开销和存储效率等方面的因素的话，你就会发现，DAS将不再占有绝对的优势。对于那些非常小的不再需要其他存储介质的环境来说，这也是一种理想的选择。 1.2网络直连存储 NAS(Network Attached Storage)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。
深入讲解服务器集群技术(精辟) 在发展初期，一路处理器便可为一台服务器及其所有应用提供动力。接着就发展到了多处理时代，这时两路或多路处理器共享一个存储池，并能处理更多更大的应用。然后出现了服务器网络，该网络中的每台服务器都专门处理不同的应用集。现在，发展到了服务器集群，两台或多台服务器像一台服务器一样工作，提供更高的可用性和性能，这已经远远超出了您的想像。应用可从一台服务器转移到另一台服务器，或同时运行在若干台服务器上――所有这一切对用户都是透明的。 集群并不是新事物，但在软件和硬件方面，直到最近它们还是专有的。信息系统经理对集群进行了更加仔细的考虑，这是因为现在他们可以使用大规模生产的标准硬件实现集群，如RAID、对称多处理系统、网络和I/O网卡及外设。集群技术在未来将会获得更大的发展，现在，不断推出新的集群选件，而真正的集群标准尚在制定之中。 何为集群？ 简单的说，集群就是两台或多台计算机或节点在一个群组内共同工作。与单独工作的计算机相比，集群能够提供更高的可用性和可扩充性。集群中的每个节点通常都拥有自己的资源（处理器、I/O、内存、操作系统、存储器），并对自己的用户集负责。 故障切换功能提供丝捎眯裕旱币桓鼋诘惴⑸ 收鲜保 渥试茨芄?quot;切换"到集群中一个或多个其它节点上。一旦发生故障的节点恢复全面运行，通过前瞻性地将一台服务器的功能"切换"到集群中其它服务器上，可以实现升级，停止该服务器的运行以增加组件，然后将其放回到集群中，再将其功能从其它服务器转回该服务器。利用分布式讯息传递（DMP）可提供额外的可扩充性，DMP是一种集群内通信技术，该技术允许应用以对最终用户透明的方式扩展到单个对称多处理（SMP）系统以外。 集群中的每个节点必须运行集群软件以提供服务，如故障检测、恢复和将服务器作为约个系统进行管理的能力。集群中的节点必须以一种知道所有其它节点状态的方式连接。这通常通过一条由于局域网路径相分离的通信路径来实现，并使用专用网卡来确保节点间清楚的通信。该通信路径中继系统间的一?quot;心跳"，这样，如果一个资源发生故障因而无法发送心跳，就会开始故障切换过程。实际上，最可靠的配置采用了使用不同通信连接（局域网、SCSI和RS232）的冗余心跳，以确保通信故障不会激活错误的故障切换。 集群级别 今天，对于集群购买者来说，幸运的是有多款不同档次的集群可供选择，它们可提供广泛的可用性。当然，可用性越高，价格也越高，管理复杂性也越大。 共享存储
几种存储技术的比较（FC SAN、IP SAN、DAS、NAS） SAN 的概念 SAN（Storage Area Network）存储区域网络，是一种高速的、专门用于存储操作的网络，通常独立于计算机局域网（LAN）。SAN将主机和存储设备连接在一起，能够为其上的任意一台主机和任意一台存储设备提供专用的通信通道。SAN将存储设备从服务器中独立出来，实现了服务器层次上的存储资源共享。SAN将通道技术和网络技术引入存储环境中，提供了一种新型的网络存储解决方案，能够同时满足吞吐率、可用性、可靠性、可扩展性和可管理性等方面的要求。 1FC-SAN 通常SAN由磁盘阵列（RAID）连接光纤通道（Fibre Channel）组成（为了区别于IP SAN，通常SAN也称为FC-SAN）。SAN和服务器和客户机的数据通信通过SCSI命令而非TCP/IP，数据处理是“块级”（block level）。SAN也可以定义为是以数据存储为中心，它采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。SAN最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充。 1.1.FC-SAN的组成 在FC-SAN中，有一些专用的硬件和软件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交换机、存储系统等，软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。 ●FC卡：主要用于主机与FC设备之间的连接。 ●FC HUB：内部运行仲裁环拓扑，连接到HUB的节点共享100MB/S带宽（或 更高）。
存储基本知识及行业分析 1存储架构分析 目前存储市场上，根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，AS400等服务器，开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器;开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储。 开放系统的外挂存储分为:DAS存储（Direct-Attached Storage）和NAS存储（Network-Attached Storage）和存储区域网络(Storage Area Network)。 1.1DAS存储 DAS存储已经有数十年的使用历史，随着用户数据的不断增长，其在数据读写、扩展、备份等方面的问题变得日益困扰系统管理员。 DAS存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据读写等任何操作都要占用服务器主机资源(包括CPU、系统IO等)。DAS存储的数据量越大，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。 DAS存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI或者USB、1394等连接，随着服务器CPU的处理能力越来越强，存储硬盘空间越来越大，阵列的硬盘数量越来越多，SCSI
通道将会成为IO瓶颈；同时服务器主机SCSI ID资源有限，能够建立的SCSI通道连接有限。 DAS存储的共享性和扩展性很差。每个服务器直连的JBOD只能供其独自使用。任何形式的扩展都会造成业务系统的停机，对于7×24小时服务的关键业务系统，这是不可接受的。并且直连式存储或服务器主机的升级扩展，只能由原设备厂商提供，往往受原设备厂商限制。 1.2NAS存储 网络附加存储(Network-Attached Storage，)采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)技术，通过网络交换机连接存储系统和服务器主机，存储设备作为网络标准件连入局域网中，本身具有文件系统，直接为服务器提供文件级存储服务。 由于NAS存储采用IT业界标准协议TCP/IP进行数据交换，不同厂商的产品(服务器、交换机、NAS存储)只要满足协议标准就能够实现互连互通，无兼容性的要求。NAS存储特点： 首先，NAS存储可以将设备通过标准的网络拓扑结构连接，摆脱了服务器和异构化构架的桎梏； 其次，在企业数据量飞速膨胀中，NAS存储在解决足够的存储和扩展空间的同时，还提供极高的性价比。因此，无论是从适用性还是TCO的角度来说，NAS自然成为多数企业，尤其是大中小企业的最佳选择； 1.3SAN存储 存储局域网络SAN是目前最为先进的海量数据存储架构，是建立在服务器集群和存储设备之间的网络，给服务器集群提供集中式的共享的存储空间，便于管理。SAN存储模式中，磁盘阵列只提供块级裸盘存储空间，文件系统分部在各个应用服务器上，这是SAN和NAS的最本质区别。
分布式存储技术及应用 根据did you know(https://www.doczj.com/doc/5610805341.html,/)的数据，目前互联网上可访问的信息数量接近1秭= 1百万亿亿 (1024)。毫无疑问，各个大型网站也都存储着海量的数据，这些海量的数据如何有效存储，是每个大型网站的架构师必须要解决的问题。分布式存储技术就是为了解决这个问题而发展起来的技术，下面让将会详细介绍这个技术及应用。 分布式存储概念 与目前常见的集中式存储技术不同，分布式存储技术并不是将数据存储在某个或多个特定的节点上，而是通过网络使用企业中的每台机器上的磁盘空间，并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，数据分散的存储在企业的各个角落。 具体技术及应用： 海量的数据按照结构化程度来分，可以大致分为结构化数据，非结构化数据，半结构化数据。本文接下来将会分别介绍这三种数据如何分布式存储。 结构化数据的存储及应用 所谓结构化数据是一种用户定义的数据类型，它包含了一系列的属性，每一个属性都有一个数据类型，存储在关系数据库里,可以用二维表结构来表达实现的数据。 大多数系统都有大量的结构化数据，一般存储在Oracle或MySQL的等的关系型数据库中，当系统规模大到单一节点的数据库无法支撑时，一般有两种方法：垂直扩展与水平扩展。 ?垂直扩展：垂直扩展比较好理解，简单来说就是按照功能切分数据库，将不同功能的数据，存储在不同的数据库中，这样一个大数据库就被切分成多个小数据库， 从而达到了数据库的扩展。一个架构设计良好的应用系统，其总体功能一般肯定 是由很多个松耦合的功能模块所组成的，而每一个功能模块所需要的数据对应到 数据库中就是一张或多张表。各个功能模块之间交互越少，越统一，系统的耦合 度越低，这样的系统就越容易实现垂直切分。 ?水平扩展：简单来说，可以将数据的水平切分理解为按照数据行来切分，就是将表中的某些行切分到一个数据库中，而另外的某些行又切分到其他的数据库中。为 了能够比较容易地判断各行数据切分到了哪个数据库中，切分总是需要按照某种 特定的规则来进行的，如按照某个数字字段的范围，某个时间类型字段的范围， 或者某个字段的hash值。 垂直扩展与水平扩展各有优缺点，一般一个大型系统会将水平与垂直扩展结合使用。 实际应用：图1是为核高基项目设计的结构化数据分布式存储的架构图。
明晰三种常见存储技术：DAS、SAN和NAS 随着企业网络应用的时间和应用的数据量的加大，企业已经感觉到存储容量和性能落后与网络的应用发展需求，特别是流媒体企业，在这种应用条件下满足用户的存储需求的技术应用诞生，DAS、NAS和SAN三种存储技术成为当今主流的存储技术。 发现自己知识还是非常匮乏的，首先我还是来总结一下基础知识吧，当然这些都是存储互联网上找到的资料，原创不属于本作者，这里也是为了分析存储知识而已。希望能够跟更多的人来探讨存储，从而学到更多的知识。 今天我们来看一下存储的分类，根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，开放系统指基于Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器；开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-Attached Storage,简称DAS）和网络化存储（Fabric-Attached Storage,简称FAS）；网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-Attached Storage,简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Network,简称SAN）。 是不是看着有点乱，那我们对照下面的图片来看一下，这样也许就会清晰多了。 DAS存储 DAS存储在我们生活中是非常常见的，尤其是在中小企业应用中，DAS是最主要的应用模式，存储系统被直连到应用的服务器中，在中小企业中，许多的数据应用是必须安装在直连的DAS存储器上。 DAS存储更多的依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统IO等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20-30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。直连
第一章信息技术基础知识 1．1 重点知识 一、信息与信息技术 （一）信息技术及其主要特征 1．有关信息的定义和解释 几种影响较大的对信息的定义和解释： （1）信息是可以减少或消除不确定性的容。 （2）信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的容。 （3）信息是事物运动的状态和状态变化的方式。 从系统科学角度看，信息是物质系统中事物的存在方式或运动状态，以及对这种方式或状态的直接或间接的表述。通俗地说：信息是人们对客观存在的一切事物的反映，是通过物质载体所发出的消息、情报、指令、数据、信号中所包含的一切可传递和交换的知识容。 2. 信息的主要特征 社会性、传载性、不灭性、共享性、时效性、能动性。 3. 信息的分类 对信息进行分类的常见的8 种方法：容上、存在形式上、状态上、外化结果上、符号上、信息流通方式上、信息论方法上、价值观念上。 （二）信息在现代社会中的作用 简要掌握信息在现代中的 5 点作用：认知作用、管理作用、控制作用、交流作用、娱乐作用。 （三）信息技术 1.信息技术的概念 信息技术就是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称。这些方法和手段主要是指完成信息产生、获取、检索、识别、变换、处理、控制、分析、显示及利用的技术。 2. 信息技术的三个发展时期 ⑴以人工为主要特征的古代信息技术；⑵以电信为主要特征的近代信息技术；⑶以网络为主要特征的现代信息技术。 3.信息技术的体系信息技术是一个由若干单元技术相互联系而构成的整体，又是一个多 层次、多侧面的复 杂技术体系。信息技术大致可归纳为以下三个相互区别又相互关联的层次。 ⑴主体层次：是信息技术的核心部分。①信息存储技术；②信息处理技术；③信息传输技术； ④信息控制技术。 ⑵应用层次：是信息技术的延伸部分。 ⑶外围层次：是信息技术产生和发展的基础。 4.信息技术的特点
深入讲解服务器集群技术 在发展初期，一路处理器便可为一台服务器及其所有应用提供动力。接着就发展到了多处理时代，这时两路或多路处理器共享一个存储池，并能处理更多更大的应用。然后出现了服务器网络，该网络中的每台服务器都专门处理不同的应用集。现在，发展到了服务器集群，两台或多台服务器像一台服务器一样工作，提供更高的可用性和性能，这已经远远超出了您的想像。应用可从一台服务器转移到另一台服务器，或同时运行在若干台服务器上一一所有这一切对用户都是透明的。 集群并不是新事物，但在软件和硬件方面，直到最近它们还是专有的。信息系统经理对集群进行了更加仔细的考虑，这是因为现在他们可以使用大规模生产的标准硬件实现集群，如RAID、对称多处理系统、网络和I/O网卡及外设。集群技术在未来将会获得更大的发展，现在，不断推出新的集群选件，而真正的集群标准尚在制定之中。 何为集群？ 简单的说，集群就是两台或多台计算机或节点在一个群组内共同工作。与单独工作 的计算机相比，集群能够提供更高的可用性和可扩充性。集群中的每个节点通常都拥有自己的资源（处理器、I/O、内存、操作系统、存储器），并对自己的用户集负责。 故障切换功能提供丝捎眯裕旱币桓鼋诘惴⑸？quot;切换”到集群中 一个或多个其它节点上。一旦发生故障的节点恢复全面运行，通过前瞻性地将一台服务器的功能”切换”到集群中其它服务器上，可以实现升级，停止该服务器的运行以增加组件，然后将其放回到集群中，再将其功能从其它服务器转回该服务器。利用分布式讯息传递 （DMP）可提供额外的可扩充性，DMP是一种集群内通信技术，该技术允许应用以对最终 用户透明的方式扩展到单个对称多处理（SMP）系统以外。 集群中的每个节点必须运行集群软件以提供服务，如故障检测、恢复和将服务器作为约个系统进行管理的能力。集群中的节点必须以一种知道所有其它节点状态的方式连接。这通常通过一条由于局域网路径相分离的通信路径来实现，并使用专用网卡来确保节点间清楚的通信。该通信路径中继系统间的一？quot;心跳”，这样，如果一个资源发生故障因而 无法发送心跳，就会开始故障切换过程。实际上，最可靠的配置采用了使用不同通信连接 （局域网、SCSI和RS232）的冗余心跳，以确保通信故障不会激活错误的故障切换。 集群级别 今天，对于集群购买者来说，幸运的是有多款不同档次的集群可供选择，它们可提供广泛的可用性。当然，可用性越高，价格也越高，管理复杂性也越大。 共享存储
服务器与存储技术 知识点 计算机组成部分 1、模型机的工作过程 (1)控制器把PC中的指令地址送往地址寄存器AR，并发出读命令。存储器按给定的地址读出指令，经由存储器数据寄存器MDR送往控制器，保存在指令寄存器IR中。 (2) 指令译码器ID对指令寄存器IR中的指令进行译码，分析指令的操作性质，并由控制电路向存储器、运算器等有关部件发出指令所需要的微命令。 (3)当需要由存储器向运算器提供数据时，控制器根据指令的地址部分，形成数据所在的存储单元地址，并送往地址寄存器AR，然后向存储器发出读命令，从存储器中读出的数据经由存储器数据寄存器MDR送往运算器。 (4)当需要由运算器向存储器写入数据时，控制器根据指令的地址部分，形成数据所在的存储单元地址，并送往存储器地址寄存器AR，再将欲写的数据存入存储器数据寄存器MDR，最后向存储器发出写命令，MDR中的数据即被写入由MAR 指示地址的存储单元中。 (5) 一条指令执行完毕后，控制器就要接着执行下一条指令。为了把下一条指令从存储器中取出，通常控制器把PC的内容加上一个数值，形成下一条指令的地址，但在遇到“转移”指令时，控制器则把“转移地址”送入PC。 2、冯·诺曼计算机的特征 1计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； 2 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； 3指令和数据均用二进制表示； 4 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地 5址码用来表示操作数在存储器中的位置； 6 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； 7机器以运算器为中心 3、第一台计算机 1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。 4、计算机发展的 5、计算机构成的五大部件 输入设备，输出设备，运算器，控制器，存储器 运算器是进行算术、逻辑运算的部件。 控制器是实现计算机各部分联系及程序自动执行的部件，其功能是从内存中依次
全息存储技术详解 激光全息存储技术是一种利用激光全息摄影原理将图文等信息记录在感光介质上的大 容量信息存储技术，它有可能取代磁存储和光学存储技术，成为下一代的高容量数据存储技术。传统的存储方式将每一个比特都记为记录介质表面磁或光的变化，而全息存储中将信息记录在介质的体积内，而且利用不同角度的光线可以在同样的区域内记录多个信息图像。 另外，磁存储和光存储每次都只能读写一个比特的信息，而全息存储可以并行的读写 数百万比特，这样可以使信号的传输速率大大超过目前光存储的速度。 记录数据 全息数据存储在光敏光学材料上通过非光学相干图样来记录信息。一束激光首先被分成两部分，产生暗像素和亮像素。通过调整参考光的角度、波长和介质的位置，理论上可以在 同一个空间记录下数千比特张全息图像。数据存储密度的极限是几十TB/立方厘米。2006年，InPhase科技发表了一份白皮书，称他们已经实现了500Gb/平方英寸的存储密度。据此我们可以推测出一张普通的光盘（写入半径大约4厘米）可以存储约3896.6Gb的信息。 读取数据 通过重新产生相通的参考光来重建全息图像可以将存储的数据读出。参考光聚焦在光敏材料之上，照亮了合适的干涉图样，光线在干涉图样上发生衍射，衍射图案投影到检测器上。检测器可以并行的将数据读出，一次就可以读出超过1兆比特的信息，因此数据率非常高。记录在全息驱动器中的文件的访问时间可以做到在200毫秒以下。 保存寿命 全息数据存储可以为公司提供保存信息的新方法。如果使用一次写入多次读取的方法， 可以保证内容的安全，防止存储的的信息被重写或者修改。全息存储制造商认为，这种技术可以提供安全的数据存储方案，储存数据的内容50年也不会发生变化，远远超过当前的数 据存储技术。反对观点认为，数据读取技术每十年就会发生巨大的变化，因此尽管有能力将数据保存50-100年，但是很有可能需要用到数据的时候却无法找到合适的读取设备来读取。
《存储技术基础》教学大纲 课程号： 04830550 新课号： 课程名称：存储技术基础（Storage Technology Foundation） 开课学期：秋季 开课教员：罗英伟、汪小林 周学时：2学时 学分：2学分 先修课程：操作系统、计算机网络 一、教学目的 ●了解现代信息管理的复杂度与需求 ●了解存储系统的基本结构 ●了解网络存储应用于不同环境的构架 ●了解应对业务连续性需求的存储技术解决方案 ●了解数据中心的监测、管理的原理、方法与实现 ●了解虚拟化技术在存储和计算系统方面的现状及发展 二、主要内容 现代信息管理面临信息量大、管理成本居高不下等诸多挑战。本课程从信息管理的复杂性与现实需求出发，介绍了满足现代信息管理需求的存储技术基础知识，从而使同学们对存储有一个全面的了解。课程介绍了存储系统的构成和基本原理，并在此基础上介绍了几种不同的网络存储构架以及不同的应用环境。从需求出发，本课程还介绍了业务连续性对企业的重要价值与实现形式。最后，本课程介绍了数据中心的监测、管理的原理、方法与实现。通过本课程的学习，同学们能够对存储技术有一个全面的了解，这不仅有利于同学们在存储技术领域的发展，同时，对于同学们将来在企业、政府机关中所进行信息管理的规划、决策等方面的工作也颇有助益。 另一方面，虚拟化技术正成为全球的热点话题，本课程也将介绍系统级虚拟化的原理、方法及应用，同时还将介绍虚拟化技术最新的进展，以及它如何改善现代计算系统的可靠性、可管理性、有效性以及安全性。 本课程是我们与EMC公司和VMWare公司共同建设的，两个在业界领先的公司也将为本课程提供先进的软硬件产品，为本课程构建一个良好的实践环境。同时，本课程还会邀请两个公司的高级技术人员为同学们举行实际应用案例讲座。
介绍几种网络存储技术 直连方式存储（Direct Attached Storage - DAS）。顾名思义，在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器。I/O请求直接发送到存储设备。 存储区域网络（Storage Area Network - SAN）。存储设备组成单独的网络，大多利用光纤连接，服务器和存储设备间可以任意连接。I/O请求也是直接发送到存储设备。如果SAN是基于TCP/IP的网络，则通过iSCSI技术，实现IP-SAN网络。 网络连接存储（Network Attached Storage - NAS）。NAS设备通常是集成了处理器和磁盘/磁盘柜，连接到TCP/IP网络上（可以通过LAN或WAN），通过文件存取协议（例如NFS，CIFS等）存取数据。NAS将文件存取请求转换为内部I/O请求。
上述几种存储方式的优点： 涉及到网络存储有以下几种连接介质： 几种常用的网络存储传输协议如下：
下面谈一下选择各种网络存储方案应该考虑的问题。 直连方式存储（DAS） 这种方式是连接单独的或两台小型集群的服务器。它的特点是费用低。但对于多个服务器或多台PC的环境，设备的初始费用可能比较低。可是这种连接方式下，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本较高。 存储区域网络（SAN） 这种方式是将服务器和存储设备通过专用的网络连接起来，服务器通过“Block I/O”发送数据存取请求到存储设备。 存储区域网络的优点如下： ?服务器和存储设备之间更远的距离（10公里相比较SCSI的25米）；高可靠性及高性能；多个服务器和存储设备之间可以任意连接 ?集中的存储设备替代多个独立的存储设备，支持存储容量共享；通过相应的软件使得SAN上的存储设备表现为一个整体，因此有很高的扩展性；可以通过软件集中管理和控制SAN上的存储设备 ?可以支持LAN-Free和Server-Free备份，提高备份的效率和减轻服务器的负担?提供数据共享 由于SAN通常是基于光纤的解决方案，需要专用的交换机和管理软件，所以SAN 的初始费用比DAS和NAS高。 网络连接存储（NAS） 这种方式是将存储设备连接到基于IP的网络中，不同于DAS和SAN，服务器通过“File I/O”方式发送文件存取请求到存储设备NAS。NAS上一般安装有自己的操作系统，它将File I/O转换成Block I/O，发送到内部磁盘。 在选择是采用NAS或SAN的解决方案时，要考虑以下几个方面： 易安装性 NAS相对于SAN易于安装。NAS连接到现有的基于IP的网络中，服务器几乎不用做任何修改就可以利用NAS的存储容量。SAN相对来说要做更多的计划，包括光纤通道的规划以及管理软件的选择。 备份 NAS可以利用“Snapshot”和备份软件备份数据到磁带。在SAN上，也有相应的工具来完成备份。 资源再分配 在同一台NAS中的磁盘可以分配给一个或多个文件系统，存取同一文件系统的用户按需获得磁盘，这样比DAS方式更加有效地提供存储容量。但是NAS之间不能进行资源再分配，这样，随着NAS数量的增加，其管理的复杂性和费用将增加。在SAN上，所有的磁盘和磁带库都可以进行资源再分配，所以，从扩展的角度，SAN更易于管理和投资保护。 文件共享
ｉＳＣＳＩ基础技术知识
目录 前言 1 第一章iSCSI技术背景介绍 2 第二章iSCSI技术的应用 3 第三章iSCSI产品的组成8第四章iSCSI技术及其安全性9 第五章iSCSI与各类型存储方案的综合评比14第六章iSCSI与IP存储技术16 第七章问与答22
前言 iSCSI技术发展及未来展望 企业存储技术发展日新月异，早期大型服务器的DAS技术（Direct Attached Storage，直接附加存储，又称直连存储），后来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率，因而有了SAN（Storage Area Network，存储局域网络）技术的诞生，SAN可说是DAS网络化发展趋势下的产物。早先的SAN采用的是光纤通道（FC，Fiber Channel）技术，所以在iSCSI 出现以前，SAN多半单指FC而言。一直到iSCSI问世，为了方便区别，业界才分别以FC-SAN 及iSCSI-SAN的称呼加以分辨。 紧接着，为了能在多用户网络环境中，做好档案集中化分享管理的工作，采用全然不同于以往的文件协议（File Protocol）数据存取方式的NAS（Network Attached Storage；网络附加存储）方案也应运而生。它的出现，为以太网络的成熟及重要，做了最佳脚注。 日益发展及成熟的因特网，更进一步成为了IP存储方案成长壮大的最佳腹地及平台，现成的架构、协议、标准、基础设施及管理工具，莫不吸引着寻求最佳存储方案者的目光。此背景，加上FC-SAN高不可攀的成本及管理门坎的障碍，另一存储成员iSCSI（Internet SCSI）也来报到了。iSCSI的出现，标志着低价化SAN方案的问世。 从IP SAN到iSCSI SAN 所谓iSCSI亦即通过IP网络，将SCSI区块数据转换成网络封包的一种传输标准，它和NAS一样通过IP网络来传输数据，但在数据存取方式上，则采用与NAS不同的，而与FC-SAN相同的Block Protocol协议。iSCSI最早是由IBM和Cisco于2001年制定的。 事实上，为了解决FC-SAN在价格及管理上的诸多门坎，各家早有不同协议的IP SAN 的研究开发。这些IP SAN的架构，其实与iSCSI大同小异，只不过并非走标准化的协议（事实上，在iSCSI标准化之前，也没有什么标准不标准的问题），而是各家自行研发的协议，所以基本上各家IP SAN是不兼容的。 两大推波助澜的关键促因 在iSCSI尚未标准化之前，只有少数厂商投入IP SAN的开发，因为每一家厂商皆开发专属封闭协议的解决方案，所以这些方案之间无法完全兼容。在当时的市场上，由于发展iSCSI的厂商很少，所以支持的平台及软硬件等基础设施相当贫乏，这可说是iSCSI发展之初的最大阻碍及瓶颈。 但接下来的两大事件，却被视为促进iSCSI发展与成熟的关键因素，那就是iSCSI标准的正式通过，以及微软的正式支持。 SNIA（存储网络产业协会；The Storage Networking Industry Associate）于2003年2月正式制定通过了iSCSI标准。业界莫将此标准化视为iSCSI发展历程中的最关键因素，自此开始，有愈来愈多的厂商开始进一步开发合乎业界标准的相关产品。 在iSCSI的发展过程中，除了正式标准化具有重大意义外，微软紧接着在2003年5月宣布在WinServer 2003 中，正式支持iSCSI技术，并提供iSCSI Initiator驱动程序的下载。微软这项作法，带动了整个iSCSI业界的发展。 iSCSI之所以被看好，首先它根植于IP网络上，所以可以采用现有已经非常成熟的管理工具及基础建设，可为企业节省大笔建设、管理的成本。更重要的是，IP的人才资源非常充沛。此外，iSCSI在数据传输距离上，几乎没有限制的优点，更吸引无数企业的目光。 10G以太网会是iSCSI技术成长的基石 对于iSCSI的未来发展，诸多厂商都认为SAN与NAS的整合会是一大趋势。此外随着10G Ethernet的到来，iSCSI的理论带宽将会攀升到10Gb的极速，那么即使未来FC提升到4Gb，速度上也仍然不是iSCSI的对手。