(培训教材)存储基础知识
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【存储入门必读】存储基础知识第1章网络存储主要技术NAS简介在20世纪80年代初,英国纽卡斯尔大学布赖恩.兰德尔教授( BRIAN RANDELL)和同事通过“纽卡斯尔连接”成功示范和开发了在整套UNIX机器上的远程文件访问。
继“纽卡斯尔连接”之后,1984 年SUN公司发布了NFS协议,允许网络服务器与网络客户分享他们的存储空间。
90年代初AUSPEX工程师创建了集成的NETAPP文件管理器,它支持WINDOWS CIFS和UNIX NFS协议,并有卓越的可扩展性和易于部署,从此市场有了专用NAS设备。
在短短几年中,NAS 凭借简便高效应用的中心思想,逐渐成为网络数据存储方案的主打设备之一。
目前EMC公司CELERRA产品拥有优异的性能及多功能性,在全球NAS市场处于领导地位。
NAS概念NAS(NETWORK-ATTACHED STORAGE,网络附加存储)是指连接到计算机网络的文件级别计算机数据存储,可以为不同客户端提供数据存取。
NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器,包括存储器件(一个或多个硬盘驱动器的网络设备,这些硬盘驱动器通常安排为逻辑的、冗余的存储容器或者RAID阵列)和内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。
NAS通常在一个LAN上占有自己的节点,无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据,在这种配置中,NAS集中管理和处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来,有效降低总拥有成本,保护用户投资。
NAS本身能够支持多种协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等),而且能够支持各种操作系统。
NAS是真正即插即用的产品,并且物理位置灵活,可放置在工作组内,也可放在混合环境中,如混合了UNIX/WINDOWS局域网的环境中,而无需对网络环境进行任何的修改。
NAS产品直接通过网络接口连接到网络上,只需简单地配置一下IP地址,就可以被网络上的用户所共享。
NAS特点与采用存储区域网络(SAN-STORAGE AREA NETWORK)的方案比较,采用网络附加存储(NAS-NETWORK-ATTACHED STORAGE)结构的方案具有以下特点:1. 以网络为中心,开放的标准协议支持区别于存储区域网络(SAN)的设计方案,网络接入存储(NAS)的模式以网络为中心。
存储基础知识培训一、存储概述存储是计算机系统中非常重要的组成部分,用于保持数据和程序的持久性。
在大数据时代的背景下,存储的重要性愈发凸显。
本文将介绍存储的基础知识,以帮助读者全面了解存储的相关概念和技术。
二、存储类型1.主存储器主存储器(Main Memory)是计算机系统中最直接与CPU交互的存储设备,也被称为内存。
主存储器的容量决定了系统同时存储的数据和程序大小。
2.辅助存储器辅助存储器(Secondary Storage)用于长期存储大量的数据和程序,例如硬盘、光盘、固态硬盘等。
辅助存储器的容量一般远大于主存储器,可用于大数据存储和备份。
三、存储技术1.磁盘存储磁盘存储是一种机械存储技术,通过将数据存储在旋转的磁盘上来实现数据的读写。
磁盘以扇区为单位进行数据的存储和访问,随机存取速度较慢,但容量较大。
2.固态存储固态存储(Solid State Storage)采用闪存芯片作为存储介质,相对于传统磁盘存储具有更快的读写速度和较好的耐用性。
固态硬盘(SSD)已逐渐取代传统机械硬盘成为存储系统的主力。
3.网络存储网络存储(Network Storage)指的是通过网络连接远程存储设备的存储技术。
常见的网络存储技术有网络附加存储(NAS)和存储区域网络(SAN),可实现数据的共享和备份。
四、存储管理1.存储器层次结构计算机系统的存储器层次结构由多级存储构成,层次结构越高,存取速度越快,成本越高。
常见的存储器层次结构包括高速缓存、主存储器和辅助存储器。
2.存储系统管理存储系统管理涉及存储资源的分配和管理,包括存储容量的规划、文件系统的设计与管理、数据备份与还原等。
合理的存储系统管理能够提高存储系统的效率和可靠性。
五、存储安全1.数据安全存储安全是指对存储中的数据进行保护和控制,以防止非法访问、损坏或泄露。
常见的数据安全措施包括数据加密、访问权限控制和备份恢复。
2.存储设备安全存储设备安全涉及到存储设备的管理和防护。
存储技术基础知识2023/9/7CONTENTS目录04半导体存储03光学存储02磁性存储01存储基本概念05数据存力存储基本概念01存储的作用·存储系统是计算机最重要的组成部分之一,实现“记忆”的功能·存储系统负责对信息数据进行保存,可以支持写入和读取存储的类型(按类别)· 存储分为多种类型,内存(Memory) 和硬盘(Hard Disk)是最常见的两种· 内存有时候也叫运行内存(运存)。
它是CPU和硬盘之间的桥梁,暂时存放CPU中的运算数据存储的类型(按类别)· 关机或断电后,内存上的数据就没有了,属于易失性(VM)存储器· 硬盘比内存的容量更大,存放了大量的数据文件。
只要执行了保存(写入)操作,即便关机或断电,硬盘上的数据仍会继续存在,属于非易失性(NVM)存储器存储器的层次结构· 不同类型的存储器,根据性能和成本的权衡,应用于不同的位置。
· 性能越强的存储器,价格就越贵,会越离计算芯片 (CPU/GPU等)越近· 性能弱的存储器,可以承担一些对存储时延要求低,写入速度不敏感的需求,降低成本。
数据的类型存储技术分类(按介质)· 现代存储技术,主要分为三大类别,分别是: 磁性存储、光学存储以及半导体存储.磁性存储02磁存储时代磁带机存储器· 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。
· 低成本的存储方式,经常用于冷数据的离线存储硬盘(HDD)的基本知识硬盘(磁性)的组成· 主流的硬盘,扇区密度是一致的,也就是说,越靠外侧,扇区数越多。
每个扇区的大小是4K字节,用一个逻辑块编号寻址 (LBA,Logical Block Addressing)· 以扇区为基础,一个或多个连续的扇区组成一个块,叫做物理块。
储存的介质及其储存原理?1.磁储存介质磁储存介质主要分为磁带储存和磁盘储存。
1)磁带储存磁带是所有储存媒体中单位储存信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用储存介质之一。
它交换性好、易于保存,最近几年出处于采纳了拥有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带储存的靠谱性和读写速度。
磁带储存器则是以磁带为储存介质,由磁带机及其控制器构成的储存设备,是计算机的一种协助储存器。
磁带机由磁带传动机构和磁优等构成,能驱动磁带相对磁头运动,用磁头进行电磁变换,在磁带前一次序地记录或读出数据。
磁带储存器是计算机外头设备之一。
磁带储存器以次序方式存取数据。
储存数据的磁带可脱机保存和交换读出。
磁带储存器也称为次序存取储存器(SequentialAccessMemory,简称SAM)即磁带上的文件挨次寄存。
磁带储存器储存容量很大,但查找速度慢,在微型计算机上一般用做后备储存装置,以便在硬盘发生故障时,恢复系统和数据。
依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真相像,磁带环绕磁鼓的大多半,并水平低速行进,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达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度倾角平行摆列。
采纳这类读写技术在相同磁带面积上能够获取更多的数据通道,充足利用了磁带的有效储存空间,因此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真相同,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。
这类技术可使驱动系统设计简单,读写速度较低,但因为数据在磁带上的记录轨迹与磁带两边平行,数据储存利用率较低。
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,成本也随之增添。
存储基础知识一、存储概述存储是计算机系统中非常重要的一部分,它可以保存和读取数据。
存储设备的种类繁多,包括硬盘、闪存、内存等。
不同的存储设备有不同的特点和应用场景。
二、硬盘硬盘是计算机中最常见的存储设备之一。
它使用磁性材料来记录数据,并通过机械臂在盘片上读取和写入数据。
硬盘有两种类型:机械硬盘和固态硬盘。
1. 机械硬盘机械硬盘是传统的存储设备之一,它具有大容量、低成本等优点。
但是,由于其机械结构比较复杂,容易受到震动和碰撞等因素的影响,所以在使用过程中需要注意保护。
2. 固态硬盘固态硬盘是近年来发展起来的新型存储设备,它采用闪存芯片来保存数据。
相比于机械硬盘,固态硬盘具有更快的读写速度、更低的能耗和更好的抗震性能等优点。
三、闪存闪存是另一种常见的存储设备,它采用非易失性存储技术,可以长时间保存数据。
闪存有两种类型:NAND闪存和NOR闪存。
1. NAND闪存NAND闪存是应用最广泛的一种闪存类型,它具有高密度、低成本等优点。
常见的应用包括U盘、手机内置存储等。
2. NOR闪存NOR闪存则是一种速度较快但密度较低的闪存类型。
它主要用于一些需要快速读取数据的场合,比如路由器、交换机等。
四、内存内存是计算机中另一个重要的存储设备,它主要用于临时保存程序和数据。
内存在使用过程中会不断被读写,所以需要具有高速、稳定和可靠的特点。
1. DRAMDRAM是应用最广泛的一种内存类型,它具有高速、大容量等优点。
但是由于其易失性特性,断电后数据会丢失,所以通常需要与硬盘结合使用。
2. SRAMSRAM则是另一种内存类型,相比于DRAM具有更快的读写速度和更好的稳定性。
但是由于成本较高,在实际应用中使用较少。
五、RAIDRAID是一种通过将多个硬盘组合起来形成一个逻辑存储设备的技术。
RAID可以提高数据的可靠性和读写速度,常见的RAID级别包括RAID0、RAID1、RAID5等。
1. RAID0RAID0将多个硬盘组合成一个大容量的存储设备,具有较快的读写速度。