數據存儲技術

❶ 為什麼說數據存儲技術已經比較完美

你好~

因為至少在糾錯方面已經沒什麼需要改進了。
可靠的數據存儲是IT行業的關鍵，也是現代生活的關鍵。雖然我們把這當成理所當然的事情，但是這其中存在什麼樣的謊言呢？數據視頻專家，IT寫手John Watkinson帶你了解數據存儲的相關細節，以及對未來存儲技術發展的猜想。千萬別燒糊大腦噢。
電腦之所以使用二進制，是因為數字簡化為0和1後，由兩股不同電壓呈現出來時，最容易被區分開。
在快閃記憶體中，我們可以用一束絕緣電子保存這些電壓。但是在其他存儲設備中，則需要物理模型。
以磁帶或硬碟為例，我們先看看小環境內磁化的方向，N-S或S-N。在光碟中，差異則以有沒有小坑表現出來。
生物學里，DNA就是一種數據記錄，這種記錄以離散狀態的化學物質為基礎。「比特」的差別會導致變異，而變異則導致進化或是導致某種蛋白質的缺失而致病。數據記錄對生命而言至關重要。

二進制的媒介並不在乎所呈現的數據是什麼。一旦我們可以放心記錄二進制數據，我們就會把音頻，視頻，圖片，文本，CAD文件和電腦程序放到相同的媒介上，然後完整復制。
這些數據類型之間的唯一差別是其中的一些數據需要在一個特定時間內重復生成。
時機，可靠性，持續時長及成本
不同的存儲媒介有不同的特點，沒有哪種介質盡善盡美。硬碟在讀取密集型應用上存儲性能最佳，但是硬碟不能從驅動中移除。盡管硬碟的數據記錄密度一直比光碟的大，但是你花個幾秒鍾就可以置換出光碟。而且，光碟的貼標成本也很低，所以適合大規模發行。
快閃記憶體可提供快速訪問，而且體積很小，不過它的可持續寫入周期存在局限。盡管快閃記憶體替代了以前的軟磁碟，但是軟磁碟技術並沒消失。它還存在於航空公司，火車票，信用卡和酒店門房鑰匙的磁條中。條形碼就是個很好的例子。
在快閃記憶體中，存儲密度是由單個電荷井的精細構造程度來決定。但是光碟技術的發展不僅可以保存越來越多的信息，而且可解析的數據也越來越小。

U盤中的晶元：沒有活動部件，可直接使用
在旋轉內存中，無論是磁碟還是光碟的，都存在兩個問題：我們要盡可能收集多一點軌道，同時要盡可能多地把數據放到軌道中。
這些軌道極其狹窄，需要主動跟蹤伺服系統使磁頭可以持續被記錄下來，而不受耐受力和溫度改變的影響。為了減少磨損，用於收集的磁頭和磁碟之間是不接觸的。
光碟會盯著軌道，雖然是從微觀角度，但卻是由磁力驅動，磁頭掠過磁碟上方幾納米處的氣膜。自相矛盾的是，它是快閃記憶體，沒有會帶來磨損的活動部件。
編碼
磁碟會掃描自己的軌道，然後按順序收集數據。我們不能只是在磁碟軌道上寫入原始數據，因為如果這些數據包含了相同的比特，那麼就無法區分這些比特，讀取器的同一性也會丟失。相反，數據是通過一個名為信道編碼的進程來修改。信道編碼的功能之一就是保障信號中的時鍾內容，而不考慮真正的數據樣式。
在光碟中，追蹤和聚焦是過濾數據後，通過收集光圈查看數據追蹤的對稱性來執行。信道編碼的第二個功能是去除數據追蹤的DC和低頻內容，使過濾更有效。圓形光點很難分辨軌道上距離太近的數據。

大眾媒體

第一款量產的糾錯應用存在於壓縮盤中，1982年上市，這是在Reed和Solomon的論文發表22年之後。CD的光學技術是早期的鐳射影碟，那麼它的不足在哪裡呢？
首先，數字音頻光碟要實時播放。播放器不會把錯誤視為電腦本身的功能，所以必須得將其糾正。再者，如果CD使用的系統比Reed-Solomon編碼更簡單，那麼這個系統將會更大--因此，將影響到攜帶型和汽車播放器市場。第三，Reed-Solomon糾錯系統是復雜的，在LSI晶元上部署比較經濟。
早在十年前，用於製作壓縮光碟的所有技術早已出現，但是直到LSI Logic 公司的晶元性能跨過某個特定門檻，其性能才突然變得經濟實用。
同理，之後也是在LSI技術可以用消費者可接受的價格執行實時MPEG解碼時，我們才看到了DVD的流行。
綜合
所有光碟用來客服這些問題的技術都被稱為分組編碼。比如，如果所有可能的14比特的結合體都被排序，且以波形描繪出來，就可以選擇出最容易記錄的。

分組編碼如何限制記錄的頻率呢？在a) 表示的最高頻率點，轉換間隔了三個信道位。這樣信道位的記錄密度就成了三倍。注意h)是無效編碼。最長的信道位運行於g)，而i) 無效編碼。
上圖顯示出，我們排除了改變太緊密的模式，因此記錄的最高頻率被減少了三分之一。
我們還排除了1和0之間存在較大差異的模式，因為那樣帶來的是我們不想要的直流偏移。267保留了我們許可的模式，比起要記錄八個比特的256模式要好，剩下可同時使用的模式少之又少。
EFM
Kees Immink的數據編碼技巧使用14個信道位的模式來記錄八比特--因此，其名稱就是EFM（eight to fourteen molation）。三種合並的比特被放在各組之間，防止邊界出現混亂，所以17信道位被用於每個數據的記錄。這樣是違背直覺的，直到你意識到編碼規則將信道位的記錄密度提升三倍。所以，我們以3 x 8/17勝出，密度比率為1.41。
是信道編碼機制本身增加了41%的播放時間。筆者認為在30年前能做到如此是非常不錯的。
壓縮光碟和MiniDisc使用的EFM技術藉助了波長為780納米的激光。DVD使用的是其變體，EFM+，激光波長減為了650納米。
藍光格式也使用分組編碼，但不是EFM。而是信道模擬，稱為信道調制，也稱1.7PP調制。它的密度比率要稍遜一些，但由於使用了波長為405納米的激光，所以存儲密度有所增加。這種激光其實並不是藍色的。
磁帶記錄器的磁頭有兩極，就好像微型馬蹄鐵，當磁頭掃描軌道時，兩極之間的有限距離會產生孔徑效應。
下圖顯示出頻率響應就像一個梳子狀的過濾器，帶有周期性的暗碼。傳統的磁帶記錄被限制在下面第一個暗碼的波段部分，但是在第一和第二個暗碼之間，則由部分響應技術來掌控，這樣就把數據容量翻了一番。

所有磁性記錄器都存在磁頭間隙導致的回放信號a) 的暗碼問題。在b) 顯示的部分響應中，磁頭感知不到奇數位的數據，於是會回放偶數位的數據。一個比特之後，兩個偶數位數據就會被恢復。
如果數據太小，以至於其中一個數據（奇數位置）其實就在磁頭間隙處，那麼磁頭的兩極卻只能識別兩邊偶數位置的數據，然後輸出。這兩種數據相加就成了第三級信號。磁頭會交替重復生成交叉存取的奇數和偶數數據流。
使用兩股數據流的合適信道編碼，那麼給定數據流的外部層級就可以輪流使用，這樣就更具可預測性，而讀取器也可以掌握這種預見性使數據更為可靠。這就是現如今讓硬碟容量超乎想像之大的PRML編碼。
糾錯
在真實世界中，熱活力或無線電干擾都是影響我們記錄的因素。顯然，用二進制記錄是最難被干擾的。如果有一比特的數據被干擾，那麼會引起整個數據的改變，因為1會變成0或者0會變成1。如此明顯的改變會被糾錯系統檢測出來。在二進制中，如果有一個比特是錯誤的，那麼只需把它設置為相反的那個數就可以了。因此，二進制的糾錯是比較容易的，真正的難點在於找出有錯的那個比特。
使用二進制以及具備有效糾錯/數據整合系統的存儲設備可以再次生成所記錄的相同數據。換言之，數據的質量從本質上是透明的，因為從媒介質量那裡，它就已經實現了去耦。
有了糾錯系統，我們還能在任意類型的介質上做記錄，包括沒有經過優化的介質，如火車票。以條形碼為例，只有當印有條形碼的產品靠近讀取器時，糾錯系統才會執行任務：要確認已經發現條形碼。
市場存在減少數據存儲成本的壓力，這就意味著要把更多數據放入給定空間內。
沒有哪種介質是完美的，所有介質都存在物理缺陷。由於數據越來越小，這些缺陷就顯得越來越大，所以缺陷導致數據出錯的幾率也在增加。
糾錯需要在真實數據中加入檢測數據，所以讓人感覺記錄效率會被降低，因為執行這些檢測也要佔用空間。事實上，少數額外的檢測任務會讓記錄密度翻倍，所以這是存儲容量的凈增加。
一旦了解到這一點，就會明白糾錯是很重要的一項技術。
第一個實用型的糾錯代碼是Richard Hamming 1950年開發的。Reed-Solomon編碼則是1960年發布。糾錯代碼的發展史其實只有十年。
糾錯要向真實信息添加檢測數據，要優先於記錄，從這些信息中進行計算。這些信息和檢測數據一起形成了一種代碼字，這表示它具備了一些可測試的特性，如通過特定的數學表達式來區分。播放器會對這些特性進行測試，如果發現數據有錯，就不能獲取可測試的特性。余數不會是零，而是被稱為綜合症的一種模式。通過分析這種綜合症可以糾錯。

在特定有限域上的Reed-Solomon 多項式代碼
在Reed-Solomon代碼中，有若干對不同的數學表達式，它們被用來計算校驗符。一個錯誤會導致兩種綜合症。解出兩個方程，就可能發現錯誤的位置以及導致綜合症出現的錯誤模式。
錯誤被呈現並被糾正
如果沒有可靠性和存儲密度，那麼我們現在所使用的這一切將不復存在。我們的數碼照相機所拍的照片會被光點破壞，那樣我們會更喜歡使用傳統膠卷。

如果沒有Reed-Solomon糾錯系統，那麼壓縮光碟怎麼會出現呢？
藉助糾錯系統，記錄密度會持續增長，直到極限。每個比特使用一個電子的快閃記憶體；一個磁化分子代表一個比特的磁碟；使用超短波長的光碟。或許它會被冠以別的什麼名稱。在達到極值前，存儲容量會呈平穩態勢。
力臻完美
最先由Claude Shannon依照科學原理總結出的信息理論決定了糾錯系統的理論局限性，就好像熱動力學原理對熱引擎效率的局限一樣。
但，在真實世界裡，沒有機器會達到理論效率極值。Reed-Solomon糾錯代碼就是以信息理論設定的理論極值來操作。所以不會再有更強大的代碼了。
糾錯系統的糾錯能力是顯而易見的。筆者之所以對此表示懷疑，是因為糾錯理論專業且神秘，以至於不懂的人根本不敢涉足，因而只能留給懂這些東西的人來處理。
盡管，糾錯系統編碼的局限性已經出現，但並不意味著不會再有新突破。糾錯和信道編碼都需要對信息進行編碼和解碼，而這就遵循摩爾定律。
因此，編碼系統的成本和規模都會隨著時間的發展而減小，或者其復雜性會增加，使得新應用成為可能。盡管如此，如果未來出現新的二進制數據存儲設備，使用的是我們聞所未聞的介質，糾錯系統將仍然是基於Reed-Solomon編碼。

希望可以幫助到你~

❷ 存儲技術的分類

網路存儲技術（NetworkStorageTechnologies）是基於數據存儲的一種通用網路術語。網路存儲結構大致分為3種：直連式存儲（DirectAttachedStorage，DAS）、網路存儲設備（NetworkAttachedStorage，NAS）和存儲網路（StorageAreaNetwork，SAN）。
1．DAS
DAS是一種直接與主機系統相連接的存儲設備，如作為伺服器的計算機內部硬體驅動。到目前為止，DAS仍是計算機系統中最常用的數據存儲方法。DAS英文全稱是DirectAttachedStorage，中文翻譯成「直接附加存儲」。顧名思義，在這種方式中，存儲設備是通過電纜（通常是SCSI介面電纜）直接連接到伺服器的。I/O（輸入/輸出）請求直接發送到存儲設備。DAS也可稱為伺服器附加存儲（Server-AttachedStorage，SAS）。它依賴於伺服器，其本身是硬體的堆疊，不帶有任何存儲操作系統。
2．NAS
NAS的中文意思是「網路附加存儲」。按字面意思簡單地理解就是連接在網路上，具備資料存儲功能的裝置，因此也稱為「網路存儲器」或者「網路磁碟陣列」。從結構上講，NAS是功能單一的精簡型計算機，因此在架構上不像個人計算機那麼復雜，在外觀上就像家電產品，只需電源與簡單的控制鈕。
NAS是一種專業的網路文件存儲及文件備份設備，它是基於LAN（區域網）的，按照TCP/IP協議進行通信，以文件的I/O方式進行數據傳輸。在LAN環境下，NAS已經完全可以實現異構平台之間的數據級共享，比如NT、Unix等平台的共享。
一個NAS系統包括處理器、文件服務管理模塊和多個硬碟驅動器（用於數據的存儲）。NAS可以應用在任何網路環境當中。主伺服器和客戶端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件，包括SMB格式（Windows）、NFS格式（Unix，Linux）和CIFS（CommonInternetFileSystem）格式等。
3．SAN
SAN是指存儲設備相互連接且與一台伺服器或一個伺服器群相連的網路。其中的伺服器用作SAN的接入點。在有些配置中，SAN也與網路相連。SAN將特殊交換機當作連接設備，這些特殊交換機看起來很像常規的乙太網絡交換機，是SAN中的連通點。SAN使得在各自網路上實現相互通信成為可能，同時帶來了很多有利條件。
具體來說，SAN是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機等連接設備將磁碟陣列、磁帶等存儲設備與相關伺服器連接起來的高速專用子網。SAN由3個基本的組件構成：介面（如SCSI、光纖通道、ESCON等）、連接設備（交換設備、網關、路由器、集線器等）和通信控制協議（如IP和SCSI等）。這3個組件再加上附加的存儲設備和獨立的SAN伺服器，就構成一個SAN系統。SAN提供一個專用的、高可靠性的基於光通道的存儲網路，SAN允許獨立地增加存儲容量，也使得管理及集中控制（特別是對於全部存儲設備都集群在一起的時候）更加簡化。而且，光纖介面提供了10km的連接長度，這使得物理上分離的遠距離存儲變得更容易。

❸ 什麼是網路存儲技術

網路存儲技術（Network Storage Technologies）是基於數據存儲的一種通用網路術語。

網路存儲結構大致分為三種：直連式存儲（DAS：Direct Attached Storage）、網路存儲設備（NAS：Network Attached Storage）和存儲網路（SAN：Storage Area Network）。

DAS：這是一種直接與主機系統相連接的存儲設備，如作為伺服器的計算機內部硬體驅動。到目前為止，DAS 仍是計算機系統中最常用的數據存儲方法。
DAS即直連方式存儲，英文全稱是Direct Attached Storage。中文翻譯成「直接附加存儲」。顧名思義，在這種方式中，存儲設備是通過電纜（通常是SCSI介面電纜）直接到伺服器的。I/O（輸入/輸出）請求直接發送到存儲設備。DAS，也可稱為SAS（Server-Attached Storage，伺服器附加存儲）。它依賴於伺服器，其本身是硬體的堆疊，不帶有任何存儲操作系統。

NAS：按字面簡單說就是連接在網路上，具備資料存儲功能的裝置，因此也稱為「網路存儲器」。它是一種專用數據存儲伺服器。它以數據為中心，將存儲設備與伺服器徹底分離，集中管理數據，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護投資。其成本遠遠低於使用伺服器存儲，而效率卻遠遠高於後者。目前國際著名的NAS企業有Netapp、EMC、OUO等。

SAN：是一種高速網路或子網路，提供在計算機與存儲系統之間的數據傳輸。存儲設備是指一張或多張用以存儲計算機數據的磁碟設備。一個 SAN 網路由負責網路連接的通信結構、負責組織連接的管理層、存儲部件以及計算機系統構成，從而保證數據傳輸的安全性和力度。

❹ 數據存儲和讀取該怎麼實現,具體要哪些技術

數據存儲和讀取該怎麼實現，
具體要哪些技術？
具體要看，你用的，是什麼存儲器。

❺ 數據的存儲方法有哪些

什麼是分布式存儲

分布式存儲是一種數據存儲技術，它通過網路使用企業中每台機器上的磁碟空間，這些分散的存儲資源構成了虛擬存儲設備，數據分布存儲在企業的各個角落。

分布式存儲系統，可在多個獨立設備上分發數據。傳統的網路存儲系統使用集中存儲伺服器來存儲所有數據。存儲伺服器成為系統性能的瓶頸，也是可靠性和安全性的焦點，無法滿足大規模存儲應用的需求。分布式網路存儲系統採用可擴展的系統結構，使用多個存儲伺服器共享存儲負載，利用位置伺服器定位存儲信息，不僅提高了系統的可靠性，可用性和訪問效率，而且易於擴展。

分布式存儲的優勢

可擴展：分布式存儲系統可以擴展到數百甚至數千個這樣的集群大小，並且系統的整體性能可以線性增長。

低成本：分布式存儲系統的自動容錯和自動負載平衡允許在低成本伺服器上構建分布式存儲系統。此外，線性可擴展性還能夠增加和降低伺服器的成本，並實現分布式存儲系統的自動操作和維護。

高性能：無論是針對單個伺服器還是針對分布式存儲群集，分布式存儲系統都需要高性能。

易用性：分布式存儲系統需要提供方便易用的界面。此外，他們還需要擁有完整的監控和操作工具，並且可以輕松地與其他系統集成。

杉岩分布式統一存儲USP

利用分布式技術將標准x86伺服器的HDD、SSD等存儲介質抽象成資源池，對上層應用提供標準的塊、文件、對象訪問介面，

同時提供清晰直觀的統一管理界面，減少部署和運維成本，滿足高性能、高可靠、高可擴展性的大規模存儲資源池的建設需求。

❻ 傳統的數據存儲個管理技術與大數據時代存儲和管理技術的區別

咨詢記錄 · 回答於2021-09-27

❼ 目前有哪些主流存儲技術

1、直接附加存儲（DAS）

特點是：硬體的堆疊，存儲操作依賴於伺服器，不帶有存儲操作系統。應用環境特殊。數據處理和傳輸能力較低；伺服器出現宕機時，波及到存儲數據，使其無法使用。

2、網路附加存儲（NAS）

通過網路介面與網路直接相連，訪問。存儲設備類似於專用的文件伺服器，提供文件系統功能，降低設備的成本。優化了系統硬軟體體系結構。以數據為中心，存儲設備與伺服器分離，其存儲設備在功能上完全獨立。支持多種TCPIP網路協議。

3、存儲區域網路SAN

通過專用交換機將磁碟陣列與伺服器連接。採用塊（block）級別存儲最大特點是將存儲設備從做乙太網中分離了出來，成為獨立的存儲區域網路SAN的系統結構。

(7)數據存儲技術擴展閱讀：

有效利用網路存儲技術是任何數據存儲管理策略的重要組成部分，僅僅依靠硬碟、JBOD和其它類型的本地存儲是不足以保護關鍵業務數據的完整性的，網路存儲在這個時候真正顯示出巨大的威力，它不僅可以容納由伺服器產生的業務數據，還可以容納由PC端產生的數據，並為數據提供良好的保護。

許多網路存儲廠商都提供了合作夥伴計劃，包括惠普、EMC、戴爾、IBM和NetApp等公司，但最重要的是要了解組成存儲網路的每一種技術，如NAS網關，光纖通道SAN，RAID陣列等。

❽ 結構化數據存儲技術有哪些

在信息社會，信息可以劃分為兩大類。一類信息能夠用數據或統一的結構加以表示，我們稱之為結構化數據，如數字、符號；而另一類信息無法用數字或統一的結構表示，如文本、圖像、聲音、網頁等，我們稱之為非結構化數據。結構化數據屬於非結構化數據，是非結構化數據的特例。

❾ 哪些技術屬於大數據的關鍵技術海量數據的存儲技術

非常多的，問答不能發link，不然我給你link了。有譬如Hadoop等開源大數據項目的，編程語言的，以下就大數據底層技術說下。

簡單以永洪科技的技術說下，有四方面，其實也代表了部分通用大數據底層技術：
Z-Suite具有高性能的大數據分析能力，她完全摒棄了向上升級(Scale-Up)，全面支持橫向擴展(Scale-Out)。Z-Suite主要通過以下核心技術來支撐PB級的大數據：

跨粒度計算(In-DatabaseComputing)
Z-Suite支持各種常見的匯總，還支持幾乎全部的專業統計函數。得益於跨粒度計算技術，Z-Suite數據分析引擎將找尋出最優化的計算方案，繼而把所有開銷較大的、昂貴的計算都移動到數據存儲的地方直接計算，我們稱之為庫內計算(In-Database)。這一技術大大減少了數據移動，降低了通訊負擔，保證了高性能數據分析。

並行計算(MPP Computing)
Z-Suite是基於MPP架構的商業智能平台，她能夠把計算分布到多個計算節點，再在指定節點將計算結果匯總輸出。Z-Suite能夠充分利用各種計算和存儲資源，不管是伺服器還是普通的PC，她對網路條件也沒有嚴苛的要求。作為橫向擴展的大數據平台，Z-Suite能夠充分發揮各個節點的計算能力，輕松實現針對TB/PB級數據分析的秒級響應。

列存儲 (Column-Based)
Z-Suite是列存儲的。基於列存儲的數據集市，不讀取無關數據，能降低讀寫開銷，同時提高I/O 的效率，從而大大提高查詢性能。另外，列存儲能夠更好地壓縮數據，一般壓縮比在5 -10倍之間，這樣一來，數據佔有空間降低到傳統存儲的1/5到1/10 。良好的數據壓縮技術，節省了存儲設備和內存的開銷，卻大大了提升計算性能。

內存計算
得益於列存儲技術和並行計算技術，Z-Suite能夠大大壓縮數據，並同時利用多個節點的計算能力和內存容量。一般地，內存訪問速度比磁碟訪問速度要快幾百倍甚至上千倍。通過內存計算，CPU直接從內存而非磁碟上讀取數據並對數據進行計算。內存計算是對傳統數據處理方式的一種加速，是實現大數據分析的關鍵應用技術。