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。
Secure Digital I/O Card Description Secure Digital Input/Output [SDIO] is a flash based removable memory card. The card format may also be used for other device functions in addition to data storage. Secure Digital IO uses a 9-Pin connector [1 row of 9 pins]. SDIO is based on the Secure Digital SD card. SDIO is compatible with the SD memory card, and fits in the same socket. The Secure Digital I/O card dimensions are: 24mm wide x 32mm long x 2.1mm thick. There are two types of SDIO cards; a full-speed version, and a slow-speed version. The full-speed version will operate with a 1-bit and 4-bit SD transfer mode, both with a clock ranging from 0Hz to 25MHz. The 4-bit version operating at 25MHz has a transfer rate of 100Mbps. The slow-speed version will use the 1-bit mode and may have the 4-bit mode, but only operates at a transfer rate of between 0Hz and 400kHz. The slow-speed version is not intended for memory functions. The SDIO card support the SPI bus interface. The SDIO mechanical form factor is shown above; however a few gaps "lock notches" are not shown. The SDIO card may exceed 24mm in width after 37mm in length, and the width may be thicker then 2.1mm after 37mm in length T he Secure Digital memory card is a memory specifically developed to meet security requirements which have appeared in the field of electronic audio and video devices. It includes a Copyright protection mechanism which complies with the SDMI standard (Secure Digital Music Initiative). The file protection and encryption system (CPRM: Content Protection for Recordable Media) is integrated into the SD card. The SD card's interface supports standard MMC card operations.
信息存储发展史 远古信息存储 1.结绳记事 结绳记事是文字发明前，人们所使用的一种记事方法。即在一条绳子上打结，用以记事。上古时期的中国及秘鲁印地安人皆有此习惯，即到近代，一些没有文字的民族，仍然采用结绳记事来传播信息 上古无文字，结绳以记事。《易．系辞下》:"上古结绳而治，后世圣人易之以书契。"孔颖达疏:"结绳者，郑康成注云，事大大结其绳，事小小结其绳，义或然 也。"晋葛洪《抱朴子．钧世》:"若舟车之代步涉，文墨之改结绳，诸后作而善于前事。"后以指上古时代。例如：奇普（Quipu或khipu）是古代印加人的一种结绳记事的方法，用来计数或者记录历史。它是由许多颜色的绳结编成的。这种结绳记事方法已经失传，目前还没有人能够了解其全部含义。结绳记事（计数）：原始社会创始的以绳结形式反映客观经济活动及其数量关系的记录方式。结绳记事（计数）是被原始先民广泛使用的记录方式之一。文献记载：“上古结绳而治，后世圣人易以书契，百官以治，万民以察”（《易·系辞下》）。虽然目前末发现原始先民遗留下的结绳实物，但原始社会绘画遗存中的网纹图、陶器上的绳纹和陶制网坠等实物均提示出先民结网是当时渔猎的主要条件，因此，结绳记事（计数）作为当时的记录方式具有客观基础的。其结绳方法，据古书记载为：“事大，大结其绳；事小，小结其绳，之多少，随物众寡”（《易九家言》），即根据事件的性质、规模或所涉数量的不同结系出不同的绳结。民族学资料表明，近现代有些少数民族仍在采用结绳的方式来记录客观活动 2.甲骨文文字纸张 甲骨文是中国已发现的古代文字中时代最早、体系较为完整的文字。甲骨文主要指殷墟甲骨文，又称为“殷墟文字”、“殷契”，是殷商时代刻在龟甲兽骨上的文字。19世纪末年在殷代都城遗址被今河南安阳小屯发现，继承了陶文的造字方法，是中国商代后期（前14～前11世
Ceph分布式存储 1Ceph存储概述 Ceph 最初是一项关于存储系统的PhD 研究项目，由Sage Weil 在University of California, Santa Cruz（UCSC）实施。 Ceph 是开源分布式存储，也是主线Linux 内核（2.6.34）的一部分。1.1Ceph 架构 Ceph 生态系统可以大致划分为四部分（见图1）：客户端（数据用户），元数据服务器（缓存和同步分布式元数据），一个对象存储集群（将数据和元数据作为对象存储，执行其他关键职能），以及最后的集群监视器（执行监视功能）。 图1 Ceph 生态系统 如图1 所示，客户使用元数据服务器，执行元数据操作（来确定数据位置）。元数据服务器管理数据位置，以及在何处存储新数据。值得注意的是，元数据存储在一个存储集群（标为―元数据I/O‖）。实际的文件I/O 发生在客户和对象存储集群之间。这样一来，更高层次的POSIX 功能（例如，打开、关闭、重命名）就由元数据服务器管理，不过POSIX 功能（例如读和
写）则直接由对象存储集群管理。 另一个架构视图由图2 提供。一系列服务器通过一个客户界面访问Ceph 生态系统，这就明白了元数据服务器和对象级存储器之间的关系。分布式存储系统可以在一些层中查看，包括一个存储设备的格式（Extent and B-tree-based Object File System [EBOFS] 或者一个备选），还有一个设计用于管理数据复制，故障检测，恢复，以及随后的数据迁移的覆盖管理层，叫做Reliable Autonomic Distributed Object Storage（RADOS）。最后，监视器用于识别组件故障，包括随后的通知。 图2 ceph架构视图 1.2Ceph 组件 了解了Ceph 的概念架构之后，您可以挖掘到另一个层次，了解在Ceph 中实现的主要组件。Ceph 和传统的文件系统之间的重要差异之一就是，它将智能都用在了生态环境而不是文件系统本身。 图3 显示了一个简单的Ceph 生态系统。Ceph Client 是Ceph 文件系统的用户。Ceph Metadata Daemon 提供了元数据服务器，而Ceph Object Storage Daemon 提供了实际存储（对数据和元数据两者）。最后，Ceph Monitor 提供了集群管理。要注意的是，Ceph 客户，对象存储端点，元数据服务器（根据文件系统的容量）可以有许多，而且至少有一对冗余的监视器。那么，这个文件系统是如何分布的呢？
闪存芯片封装技术和存储原理技术介绍 目前NAND Flash封装方式多采取TSOP、FBGA与LGA等方式,由于受到终端电子产品转向轻薄短小的趋势影响,因而缩小体积与低成本的封装方式成为NAND Flash封装发展的主流趋势 TSOP(Thin smaller outline package)封装技术,为目前最广泛使用于NAND Flash的封装技术,首先先在芯片的周围做出引脚,采用SMT技术（表面安装技术）直接附着在PCB板的表面.TSOP封装时,寄生参数减小,因而适合高频的相关应用,操作方便,可靠性与成品率高,同时具有价格便宜等优点,因此于目前得到了极为广泛的应用. FBGA(Ball Grid Array,也称为锡球数组封装或锡脚封装体)封装方式,主要应用于计算机的存、主机板芯片组等大规模集成电路的封装领域,FBGA封装技术的特点在于虽然导线数增多,但导线间距并不小,因而提升了组装良率,虽然
功率增加,但FBGA能够大幅改善电热性能,使重量减少,信号传输顺利,提升了可靠性. 采用FBGA新技术封装的存,可以使所有计算机中的存在体积不变的情况下容量提升数倍,与TSOP相比,具有更小的体积与更好的散热性能,FBGA封装技术使每平方英寸的储存量有很大的提升,体积却只有TSOP封装的三分之一,与传统TSOP封装模式相比,FBGA封装方式有加快传输速度并提供有效的散热途径,FBGA封装除了具备极佳的电气性能与散热效果外,也提供存极佳的稳定性与更多未来应用的扩充性. LGA(land grid array) 触点列封装,亦即在底面制作有数组状态坦电极触点的封装,装配时插入插座即可,现有227触点(1.27mm 中心距)和44触点(2.54mm 中心距)的瓷LGA,应用于高速逻辑LSI电路,由于引线的阻电抗小,对高速LSI相当适用的,但由于插座制作复杂,成本较高,普及率较低,但未来需求可望逐渐增加. 目前NAND Flash一般封装大多采用TSOP、FBGA 与LGA的方式,而记忆卡则多采用COB方式进行封装手机应用领域则多用MCP的封装形式,随着终端产品的变化,未来WLP与3D TSV的封装方式也将逐渐为业界广为应用. U盘的一个大特点便是它的写入速度远不如读取速度快,但这并不不是所有U盘的共同问题,只是较大围存在这样的问
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。
信息存储的安全技术 朱立谷，任勇 （中国传媒大学计算机学院） 1.前言 随着数字信息的爆炸式增长，个人与组织对这些信息的依赖性不断增加，数据成为最重要的资产，而存储系统作为数据的储藏地和数据保护的最后一道防线，正逐渐成为整个信息系统的中心；此外，由于存储系统的网络化，被网络上的众多计算机共享，从而使存储系统变得更易受到攻击，存储系统往往成为攻击者的首选目标，达到窃取、篡改或破坏数据的目的；同时，数据在整个生命周期中会经过多个用户、网络和存储设备，存在多个可能的攻击点，数据在传输和存储过程中的安全性变得至关重要。 因此，人们对存储的关注中心发生了变化，在关心存储的容量、性能、可靠性和扩展性的同时，人们更关心存储的数据不被泄漏、篡改或删除，并在需要时候可以即时访问。 2.存储系统的安全 针对存储安全，SNIA（Storage Network Industrial Association，网络存储工业协会）给出了一个最基本的定义：保证数据在存储网络中的传输和存储的机密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和可用性（Availability）。机密性就是对抗对手的被动攻击，要保证数据不能被非法用户或未被授权用户复制和读取，或者即便数据被截获，其所表达的信息也不被非授权者所理解；完整性就是对抗对手主动攻击，数据不能被包括黑客、病毒和非法用户修改，防止信息被未经授权的篡改；可用性就是确保信息及信息系统能够为授权使用者所正常使用，要求在遇到包括攻击、灾难性事件等数据不能丢失。 存储系统提供的存储安全服务主要包括认证和授权、可用性、机密性和完整性、密钥共享和密钥管理施、审计和人侵检测等方面。 (1) 认证和授权。认证和授权是一个存储系统应该提供的最基本的安全服务，存储服务器在允许数据的生产者、消费者和管理者访问读或写之前，应该认证他们的身份是否合法，如果合法，则给一定的访问权限。认证可使用口令、数字签名和信息认证码等技术；授权可通过访问控制列表等或使用证书中列举了证书所有者的访问权限。 (2) 可用性。系统失效和拒绝服务攻击是难以阻止的，存储系统常采用复制与备份、冗余与容错等技术保证系统的可用性。
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
Flash闪存器总体介绍 闪存的英文名称是“Flash Memory”，一般简称为“Flash”，它属于内存器件的一种。 不过闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异： 目前各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存； 闪存则是一种不挥发性（Non-V olatile）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。 NAND闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行（一页包含若干字节，若干页则组成储存块，NAND的存储块大小为8到32KB），这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512MB容量的NAND 产品相当普遍，NAND 闪存的成本较低，有利于大规模普及。 NAND闪存的缺点在于读速度较慢，它的I/O 端口只有8个，比 NOR 要少多了。这区区8个I/O 端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送，速度要比NOR闪存的并行传输模式慢得多。再加NAND闪存的逻辑为电子盘模
块结构，内部不存在专门的存储控制器，一旦出现数据坏块将无法修，可靠性较NOR 闪存要差。 NAND闪存被广泛用于移动存储、数码相机、MP3播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。由于受到数码设备强劲发展的带动， NAND 闪存一直呈现指数级的超高速增长. NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。 相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。 NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。 性能比较 flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。 由于擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。 执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统
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。
ceph源码分析之读写操作流程（2） 上一篇介绍了ceph存储在上两层的消息逻辑，这一篇主要介绍一下读写操作在底两层的流程。下图是上一篇消息流程的一个总结。上在ceph中，读写操作由于分布式存储的原因，故走了不同流程。 对于读操作而言： 1.客户端直接计算出存储数据所属于的主osd，直接给主osd 上发送消息。 2.主osd收到消息后，可以调用Filestore直接读取处在底层文件系统中的主pg里面的内容然后返回给客户端。具体调用函数在ReplicatedPG::do_osd_ops中实现。读操作代码流程如图：如我们之前说的，当确定读操作为主osd的消息时（CEPH_MSG_OSD_OP类型），会调用到ReplicatePG::do_osd_op函数，该函数对类型做进一步判断，当发现为读类型（CEPH_OSD_OP_READ）时,会调用FileStore中的函数对磁盘上数据进行读。 [cpp] view plain copy int ReplicatedPG::do_osd_ops(OpContext *ctx, vector<OSDOp>& ops) { …… switch (op.op) { …… case CEPH_OSD_OP_READ: ++ctx->num_read; { // read into a buffer bufferlist
bl; int r = osd->store->read(coll, soid, op.extent.offset, op.extent.length, bl); // 调用FileStore::read从底层文件系统读 取……} case CEPH_OSD_OP_WRITE: ++ctx->num_write; { ……//写操作只是做准备工作，并不实际的 写} ……} } FileStore::read 函数是底层具体的实现，会通过调用系统函数 如::open,::pread,::close等函数来完成具体的操作。[cpp] view plain copy int FileStore::read( coll_t cid, const ghobject_t& oid, uint64_t offset, size_t len, bufferlist& bl, bool allow_eio) { …… int r = lfn_open(cid, oid, false, &fd); …… got = safe_pread(**fd, bptr.c_str(), len, offset); //FileStore::safe_pread中调用了::pread …… lfn_close(fd); ……} 而对于写操作而言，由于要保证数据写入的同步性就会复杂很多： 1.首先客户端会将数据发送给主osd， 2.主osd同样要先进行写操作预处理，完成后它要发送写消息给其他的从osd，让他们对副本pg进行更改， 3.从osd通过FileJournal完成写操作到Journal中后发送消息
闪存简介及应用前景分析 1．闪存的概念 闪存（Flash Memory）是一种长寿命的非易失性（在断电情况下仍能保持所存储的数据信息）的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位，区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器（EEPROM）的变种，EEPROM与闪存不同的是，它能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，这样闪存就比EEPROM的更新速度快。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑BIOS（基本输入输出程序）、PDA（个人数字助理）、数码相机中保存资料等。另一方面，闪存不像RAM （随机存取存储器）一样以字节为单位改写数据，因此不能取代RAM。 闪存卡（Flash Card）是利用闪存（Flash Memory）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上电脑，MP3等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡大概有SmartMedia（SM卡）、Compact Flash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、Secure Digital （SD卡）、Memory Stick（记忆棒）、XD-Picture Card（XD卡）和微硬盘（MICRODRIVE）这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。 2．闪存的技术及特点 NOR型与NAND型闪存的区别很大，打个比方说，NOR型闪存更像闪存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。 这里我们还需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很有限，它本身操作速度、频率就比内存低得多，而且NAND型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此，不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口，甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。 前面提到NAND型闪存的操作方式效率低，这和它的架构设计和接口设计有关，它操作起来确实挺像硬盘(其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性)，它的性能特点也很像硬盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。 3．闪存的发展史 在1984年，东芝公司的发明人Fujio Masuoka 首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同，闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电後不会丢失)，其记录速度也非常快。 Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。1988年，公司推出了一款256K bit闪存芯片。它如同鞋盒一样大小，并被内嵌于一个录音机里。後来，Intel
Differential RAID: Rethinking RAID for SSD Reliability 姓名：XXX 学号：XXXXXXXXX
Part 1：全文翻译： Differential RAID：针对SSD可靠性的重新思考 摘要 与传统的机械硬盘相比，固态硬盘的故障特征有很大程度的差异。具体来讲，SSD的误码率（BER）会随着写入量的的增加而攀升。因此，由SSD组成的RAID 阵列也会受到相关故障的影响。通过控制阵列间的写平衡，会使RAID在相近的时间内用坏所有设备。当阵列中的一个设备寿命终结时，其余设备的高误码率会导致数据的丢失。我们提出了Diff-RAID，一种基于校验的冗余解决方案，它在SSD阵列中创建年龄差异。Diff-RAID在阵列中不均匀地分配校验块，凭借高刷新率使得各设备的老化速率不同。在用新设备更换旧设备时，为维持这种年龄差异，Diff-RAID会重新分配每个设备上的校验块比例。我们用模拟器上12个闪存芯片的实际BER数据来评估Diff-RAID的可靠性，结果发现其可靠性要高于RAID-5，某些情况下会多达几个数量级。与此同时，我们还在由80 GB英特尔X25-M固态硬盘组成的5设备阵列上，使用软件实现来评估Diff-RAID的性能，实验结果显示，Diff-RAID是吞吐量和可靠性两者间的折衷。 关键词：RAID，SSD，Flash 1. 引言 近几年出现的固态器件（SSD）在许多应用场景中已成功替代了传统磁盘。固态硬盘产品可以提供每秒数千次的随机读写速率，这同时也消除了高性能计算数据中心潜在的I / O瓶颈并降低了功耗。虽然早期的SSD极其昂贵，但近几年来，由于Multi-Level Cell（MLC）技术的出现，使得SSD的成本得以显著降低。 但是，MLC设备的性能在很大程度上受到低耐力极限的制约。在连续的写
FastDFS (7) Fastdfs简介 (7) Fastdfs系统结构图 (7) FastDFS和mogileFS的对比 (8) MogileFS (10) Mogilefs简介 (10) Mogilefs组成部分 (10) 0）数据库（MySQL）部分 (10) 1）存储节点 (11) 2）trackers（跟踪器） (11) 3）工具 (11) 4）Client (11) Mogilefs的特点 (12) 1. 应用层——没有特殊的组件要求 (12) 2. 无单点失败 (12) 3. 自动的文件复制 (12) 4. “比RAID好多了” (12) 5. 传输中立，无特殊协议 (13) 6.简单的命名空间 (13) 7.不用共享任何东西 (13) 8.不需要RAID (13)
9.不会碰到文件系统本身的不可知情况 (13) HDFS (14) HDFS简介 (14) 特点和目标 (14) 1. 硬件故障 (14) 2. 流式的数据访问 (14) 3. 简单一致性模型 (15) 4. 通信协议 (15) 基本概念 (15) 1. 数据块(block) (15) 2. 元数据节点(Namenode)和数据节点(datanode) . 16 2.1这些结点的用途 (16) 2.2元数据节点文件夹结构 (17) 2.3文件系统命名空间映像文件及修改日志 (18) 2.4从元数据节点的目录结构 (21) 2.5数据节点的目录结构 (21) 文件读写 (22) 1.读取文件 (22) 1.1 读取文件示意图 (22) 1.2 文件读取的过程 (23) 2.写入文件 (24) 2.1 写入文件示意图 (24)
闪存的分类及参数介绍 时间:2005-09-16 10:45 来源:中国电脑教育报作者: 我们常说的闪存其实只是一个笼统的称呼，准确地说它是非易失随机访问存储器（NVRAM）的俗称，特点是断电后数据不消失，因此可以作为外部存储器使用。而所谓的内存是挥发性存储器，分为DRAM和SRAM 两大类，其中常说的内存主要指DRAM，也就是我们熟悉的DDR、DDR2、SDR、EDO等等。闪存也有不同类型，其中主要分为NOR型和NAND型两大类。 闪存的分类 NOR型与NAND型闪存的区别很大，打个比方说，NOR型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。 这里我们还需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很有限，它本身操作速度、频率就比内存低得多，而且NAND型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此，不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口，甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。 前面提到NAND型闪存的操作方式效率低，这和它的架构设计和接口设计有关，它操作起来确实挺像硬盘（其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性），它的性能特点也很像硬盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。 ? NAND型闪存的技术特点 内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit，用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页（Page）（可以看到，NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区，硬盘的一个扇区也为512字节）。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分，实际上还要加上16字节的校验信息，因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“（512+16）Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝大多数是（512+16）字节的页面容量，2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到（2048+64）字节。 NAND型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行，如果目标区域已经有数据，必须先擦除后写入，因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含32个512字节的页，容量16KB；而大容量闪存采用2KB页时，则每个块包含64个页，容量128KB。 每颗NAND型闪存的I/O接口一般是8条，每条数据线每次传输（512+16）bit信息，8条就是（512+16）×8bit，也就是前面说的512字节。但较大容量的NAND型闪存也越来
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）。
闪存管理的基本知识 闪存是一种电可擦除的存储器，通常主要用于读操作，也就是说，虽然是可写的，但它不希望很频繁地更新数据，因此对这种存储器的操作大部分是读操作。大多数闪存器件是以字(word)为单位写入数据的，但一次只能擦除整个块。这使得它们不适用于频繁变化的存储应用，只适合存储那些永远不变的常数表。 一共有两种闪存：NAND闪存和NOR闪存。NAND闪存经常用于存储卡和闪盘。一般来说，从NAND器件读取数据需要几个周期，并且大部分是用串行方式完成的。 因此NAND闪存不适于存储程序代码，因为存取时间太长。而NOR闪存更像是传统的字节或字宽的存储器。可以像读ROM器件那样读NOR 闪存中的数据：使片选和地址线有效，然后等待一段访问时间后从总线上读取数据。 闪存块通常被擦除到“1”状态，因此经过擦除后，块中的每个位置都是0xFFFF。“编程”一个闪存位置是把某些位从“1”状态改变为“0”状态。为了使编程过的位返回到“1”状态，整个块必须被擦除。 任何电可擦除的存储器件都面临寿命的问题。根据所用技术的不同，一个闪存单元在永久失效以前可以承受的擦除-编程次数少则1000次，多则100万次。使用闪存存储数据的任何方案都必须确保写入次数在整个单元阵列上获得均匀分布，没有一个位置会出现太多的擦除和编程次数。
大多数闪存器件都允许将前次编程中那些未被编程的位从“1”改为“0”状态。例如，大多数器件允许用0xFFFE编程过的那个位置再用0x7FFE进行编程，因为这种操作不会将任何位从“0”改变到“1”。然而如图1所示的处理器架构中使用的闪存不允许这样做。这种写入操作的结果是失败，内存中的数据仍然是0xFFFE。 理由很简单：因为要被编程的存储块主要用作代码空间，通常禁止对前面写过的位置作任何写操作。因为指令0xFFFF代表的是无效的源子译码(source sub-decode)，不可能出现在有效的代码块中。这样，阻止向以前编过程的位置写入数据有助于保持代码块的完整性。
分布式存储技术及应用 根据did you know(https://www.doczj.com/doc/ab16694888.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。