數據存儲的分類
1. 儲存器可分為哪三類
儲存器可分為隨機存儲器、只讀存儲器和外存儲器三類。
一、隨機存儲器：隨機存取存儲器（random access memory）又稱作「隨機存儲器」，是與CPU直接交換數據的內部存儲器，也叫主存（內存）。它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。
二、只讀存儲器：其英文簡稱是ROM，它所存儲的數據通常都是裝入主機之前就寫好的，在工作的時候只能讀取而不能像隨機存儲器那樣隨便寫入，但是只讀存儲器有的所存儲的數據十分穩定。而且只讀存儲器的結構十分簡單，讀出很簡便，因此一般用於存儲各種的程序與數據的地方。
三、外存儲器：外存儲器包括軟盤存儲器、硬碟存儲器、移動存儲器、快閃記憶體檔（優盤）、移動硬碟、固態硬碟（SSD）、光碟存儲器等。外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器，此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。
(1)數據存儲的分類擴展閱讀
儲存器主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元，它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元，然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。
一個存儲器包含許多存儲單元，每個存儲單元可存放一個位元組。每個存儲單元的位置都有一個編號，即地址，一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。
2. 信息以文件形式存儲,文件用什麼分類分層存放
文件、塊和對象是三種以不同的方式來保存、整理和呈現數據的存儲格式。這些格式各有各的功能和限制。文件存儲會以文件和文件夾的層次結構來整理和呈現數據；塊存儲會將數據拆分到任意劃分且大小相同的卷中; 對象存儲會管理數據並將其鏈接至關聯的元數據。
塊存儲
塊存儲會將數據拆分成塊，並單獨存儲各個塊。每個數據塊都有一個唯一標識符，所以存儲系統能將較小的數據存放在最方便的位置。這意味著有些數據可以存儲在 linux 環境中，有些則可以存儲在 Windows 單元中。
塊存儲通常會被配置為將數據與用戶環境分離，並會將數據分布到可以更好地為其提供服務的多個環境中。然後，當用戶請求數據時，底層存儲軟體會重新組裝來自這些環境的數據塊，並將它們呈現給用戶。它通常會部署在存儲區域網路 (SAN) 環境中，而且必須綁定到正常運行的伺服器。
由於塊存儲不依賴於單條數據路徑（和文件存儲一樣），因此可以實現快速檢索。每個塊都獨立存在，且可進行分區，因此可以通過不同的操作系統進行訪問，這使得用戶可以完全自由地配置數據。它是一種高效可靠的數據存儲方式，且易於使用和管理。它適用於要執行大型事務的企業和部署了大型資料庫的企業。這意味著，需要存儲的數據越多，就越適合使用塊存儲。
塊存儲有一些缺點。塊存儲的成本高昂。它處理元數據的能力有限。
操作對象：磁碟
存儲協議：SCSI、iSCSI、FC
介面命令：以SCSI為例，主要有Read/Write/Read Capacity
存儲架構：DAS、SAN
文件存儲
文件存儲也稱為文件級存儲或基於文件的存儲，數據會以單條信息的形式存儲在文件夾中。當需要訪問該數據時，計算機需要知道相應的查找路徑。存儲在文件中的數據會根據元數據來進行整理和檢索，這些元數據會告訴計算機文件所在的確切位置。
請試想一下塞滿文件櫃的儲藏室。每個文檔都會按照某種類型的邏輯層次結構來排放 ——按文件櫃、抽屜、文件夾，然後再是紙張。「分層存儲」這個術語就是這么來的，而這就是文件存儲。它是適用於直接和網路附加存儲（NAS）系統的最古老且運用最為廣泛的一種數據存儲系統；當訪問保存在個人計算機上的文件中的文檔，就是在使用文件存儲。文件存儲具有豐富多樣的功能，幾乎可以存儲任何內容。它非常適合用來存儲一系列復雜文件，並且有助於用戶快速導航。
問題是基於文件的存儲系統必須通過添置更多系統來進行橫向擴展，而不是通過增添更多容量來進行縱向擴展。
操作對象：文件和文件夾
存儲協議：NFS、SAMBA（SMB）、POSIX
介面命令：以NFS為例，文件相關的介面命令包括：READ/WRITE/CREATE/REMOVE/RENAME/LOOKUP/ACCESS 等；文件夾相關的介面命令包括：MKDIR/RMDIR/READDIR 等
存儲架構：NAS （【Linux】NAS存儲_Jacky_Feng的博客-CSDN博客）
對象存儲
對象存儲，也稱為基於對象的存儲，是一種扁平結構，其中的文件被拆分成多個部分並散布在多個硬體間。在對象存儲中，數據會被分解為稱為「對象」的離散單元，並保存在單個存儲庫中，而不是作為文件夾中的文件或伺服器上的塊來保存。
對象存儲卷會作為模塊化單元來工作：每個卷都是一個自包含式存儲庫，均含有數據、允許在分布式系統上找到對象的唯一標識符以及描述數據的元數據。元數據包括年齡、隱私/安全信息和訪問突發事件等詳細信息。為了檢索數據，存儲操作系統會使用元數據和標識符，這樣可以更好地分配負載，並允許管理員應用策略來執行更強大的搜索。
對象存儲需要一個簡單的 HTTP 應用編程介面 (API)，以供大多數客戶端（各種語言）使用。對象存儲經濟高效：您只需為已用的內容付費。它可以輕松擴展，因而是公共雲存儲的理想之選。它是一個非常適用於靜態數據的存儲系統，其靈活性和扁平性意味著它可以通過擴展來存儲極大量的數據。對象具有足夠的信息供應用快速查找數據，並且擅長存儲非結構化數據。
它的缺點是無法修改對象 ，即必須一次性完整地寫入對象。對象存儲也不能很好地與傳統資料庫搭配使用，因為編寫對象是一個緩慢的過程，編寫應用以使用對象存儲 API 並不像使用文件存儲那麼簡單。
操作對象：對象（Object）
存儲協議：S3、Swift
介面命令：主要有PUT/GET/DELETE等
存儲架構：去中心化框架
對象存儲概念
對象存儲的數據組成
存儲桶（Bucket）：存放對象的「容器」，且該「容器」無容量上限。對象以扁平化結構存放在存儲桶中，無文件夾和目錄的概念，用戶可選擇將對象存放到單個或多個存儲桶中。存儲桶的容量大小需要通過累加各個對象的大小得到。
每個存儲桶可容納任意數量的對象，但同一個主賬號下存儲桶數量最多僅能夠創建200個。（？？？）
對於存儲桶，應當以用途為粒度進行劃分，確保每個存儲桶的用途盡可能單一。例如，針對存放個人文件、發布靜態網站、存儲備份等用途都應該創建不同的存儲桶。此外，不同項目的數據、不同的網站，或者完全私人的文件與工作性質、需要分享的文件，也應該劃分不同的存儲桶。
對象存儲中也沒有「文件夾」的概念。對象存儲的管理平台為了模仿本地存儲的使用習慣，並與本地存儲系統互相兼容而模擬了目錄結構，背後的原理也僅僅是根據 / 這個字元對 key 進行分隔。為了表示空目錄，部分雲平台也提供「文件夾」對象，實際上只是 key 以 / 結尾的空存儲對象。
存儲桶所在地域（Regin）
指對象存儲的數據中心所在地域。對象存儲允許用戶在不同地域創建存儲桶，可以選擇在離業務最近的地域上創建存儲桶，以滿足低延遲、低成本以及合規性要求。
Bucket讀寫許可權
Bucket讀寫許可權包括：私有讀寫、公有讀私有寫和公有讀寫。
私有讀寫
只有該存儲桶的創建者及有授權的賬號才對該存儲桶中的對象有讀寫許可權，其他任何人對該存儲桶中的對象都沒有讀寫許可權。存儲桶訪問許可權默認為私有讀寫，推薦使用。
公有讀私有寫
任何人（包括匿名訪問者）都對該存儲桶中的對象有讀許可權，但只有存儲桶創建者及有授權的賬號才對該存儲桶中的對象有寫許可權。
公有讀寫
任何人（包括匿名訪問者）都對該存儲桶中的對象有讀許可權和寫許可權，不推薦使用。
對象（Object）：對象存儲的基本單元，可理解為任何格式類型的數據，例如圖片、文檔和音視頻文件等。
每個對象都由對象鍵（Key）、對象值（Data）、和對象元數據（Metadata）組成。
對象鍵（Key）：對象鍵是對象在存儲桶中的全局唯一標識（UID），可以理解為文件（名）路徑。
key用於檢索對象，文件對象的 key 與實際存儲路徑無關，伺服器和用戶不需要知道數據的物理地址，通過key就能找到對象。
對象值（Data）：即存儲對象內容數據，可以理解為文件內容（Object Content）。
對象元數據（Metadata）：是一組鍵值對，可以通俗的理解為文件的屬性，例如文件的修改時間、存儲類型等。（傳統的文件存儲，元數據屬於文件本身，和文件一起封裝存儲。而對象存儲，元數據獨立出來，並不在數據內部封裝。）
對象訪問地址
對象的訪問地址由存儲桶訪問地址和對象鍵組成，其結構形式為<存儲桶域名>/<對象鍵> 。
例如：上傳對象exampleobject.txt到廣州（華南）的存儲桶examplebucket-1250000000中，那麼exampleobject.txt的訪問地址是：examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/exampleobject.txt。其中examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com為存儲桶域名，exampleobject.txt為對象鍵。
目錄和文件夾
對象存儲中本身是沒有文件夾和目錄的概念的，對象存儲不會因為上傳對象project/a.txt而創建一個project文件夾。為了滿足用戶使用習慣，對象存儲在控制台、COS browser 等圖形化工具中模擬了「文件夾」或「目錄」的展示方式，具體實現是通過創建一個鍵值為project/，內容為空的對象，展示方式上模擬了傳統文件夾。
對象操作
用戶通過控制台、工具、API、SDK等多種方式管理對象。
對象存儲架構
對象存儲設備（OSD）
OSD由存儲介質、處理器、內存以及網路系統等組成，負責管理本地的對象，是對象存儲系統的核心。和塊設備相比，它們的差異在於提供的訪問介面。OSD的主要功能是數據存儲和安全訪問。
數據存儲：OSD管理對象數據，並將它們放置在標準的磁碟系統上，OSD不提供塊介面訪問方式，Client請求數據時用對象ID、偏移進行數據讀寫。
智能分布：OSD用其自身的CPU和內存優化數據分布，並支持數據的預取。由於OSD可以智能地支持對象的預取，從而可以優化磁碟的性能。
對象元數據管理：OSD管理存儲的對象元數據與傳統的inode元數據相似，通常包括對象的數據塊和對象的長度。而在傳統的NAS系統中，這些元數據是由文件伺服器維護的，對象存儲架構將系統中主要的元數據管理工作由OSD來完成，降低了Client的開銷。
元數據伺服器（MDS）
MDS控制Client與OSD對象的交互，為客戶端提供元數據，主要是文件的邏輯視圖（文件與目錄的組織關系、每個文件所對應的OSD等）。主要功能如下：
對象存儲訪問：MDS構造和管理描述每個文件分布的邏輯視圖，允許Client直接訪問對象。MDS為Client提供訪問該文件所含對象的能力，OSD在接收到每個請求時將先驗證該能力，然後才可以訪問。
文件和目錄訪問管理：MDS在存儲系統上構建一個文件結構，包括限額控制、目錄和文件的創建和刪除、訪問控制等。
Client Cache一致性：為了提高Client性能，在對象存儲系統設計時通常支持Client方的Cache。由於引入Client方的Cache，帶來了Cache一致性問題，MDS支持基於Client的文件Cache，當Cache的文件發生改變時，將通知Client刷新Cache，從而防止Cache不一致引發的問題。
客戶端（Client）
對象存儲系統提供給用戶的也是標準的POSIX文件訪問介面。介面具有和通用文件系統相同的訪問方式，同時為了提高性能，也具有對數據的Cache功能和文件的條帶功能。同時，文件系統必須維護不同客戶端上Cache的一致性，保證文件系統的數據一致。
文件系統讀訪問流程：
① 客戶端應用發出讀請求;
② 文件系統向元數據伺服器發送請求，獲取要讀取的數據所在的OSD;
③ 直接向每個OSD發送數據讀取請求；
④ OSD得到請求以後，判斷要讀取的Object，並根據此Object要求的認證方式，對客戶端進行認證，如果此客戶端得到授權，則將Object的數據返回給客戶端；
⑤ 文件系統收到OSD返回的數據以後，讀操作完成。
對象存儲的優缺點
（1）優點：
容量大，高擴展性
對象存儲的容量是EB級以上,對象存儲的所有業務、存儲節點採用分布式集群方式工作，各功能節點、集群都可以獨立擴容。從理論上來說，某個對象存儲系統或單個桶（bucket），並沒有總數據容量和對象數量的限制，即服務商就可以不停地往架構里增加資源，這個存儲空間就是無限的，也是支持彈性伸縮的。
高安全性，可靠性
對象存儲採用了分布式架構，對數據進行多設備冗餘存儲（至少三個以上節點），實現異地容災和資源隔離。數據訪問方面，所有的桶和對象都有訪問控制策略，所有連接都支持SSL加密，訪問用戶進行身份許可權鑒定。
高性能，支持海量用戶的並發訪問
（2）缺點：
不支持直接在存儲上修改
對象存儲系統保存的Object不支持修改（追加寫Object需要調用特定的介面，生成的Object也和正常上傳的Object類型上有差別）。用戶哪怕是僅僅需要修改一個位元組也需要重新上傳整個Object。因此，它不適合存儲需要頻繁擦寫的數據。
參考鏈接：
對象存儲，為什麼那麼火？ - 知乎 (hu.com)
對象存儲 存儲桶概述 - 開發者指南 - 文檔中心 - 騰訊雲 (tencent.com)
基本概念 (aliyun.com)
文件存儲、塊存儲還是對象存儲？ (redhat.com)
linux
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3. 簡述計算機存儲器的分類
存儲器的主要分類1.根據存儲介質，可分為半導體存儲器、磁表面存儲器和光存儲器。2.根據存儲器的讀寫功能，可以分為只讀存儲器(ROM)和隨機讀寫存儲器(RAM)。3.根據信息的可保存性，可以分為非永久記憶和永久記憶。4、按在計算機系統中的作用可分為主存儲器(內存)、輔助存儲器(外部存儲器)、緩沖派掘虛存儲塵燃器。5.按功能/容量/速度/位置可分為寄存器、緩存、內存和外存。6.工作性質/存取方式可分為隨機存取存儲器、順序存取存儲器、直接存取存儲器和聯想存儲器。內存是計算機系統中的存儲設備，用於存儲程序和數據。計算機中的所有信息，包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果，都存儲在存儲器中。它根據控制器指定的位置存儲和檢索信息。散握
4. 數據存儲的三種方式
數據存儲的三種方式分別是：內存存儲、硬碟存儲和閃信蘆存存儲。
內存存儲：內存存儲是計算機中一種臨時性的數據存儲方式，其數據存儲速度較快，但是存儲容量比較有限。內存存儲器通常被用來存儲正在使用的程序和數據。
硬碟存儲：硬碟存儲是計算機中一種永久性的數據存儲方式，其數據存儲速度相對較慢，但是存儲容量比較大。硬碟存儲器通常被用來存儲操作系統、應用程序、文檔、圖片、音頻和視頻等大容量數據。
快閃記憶體存儲：快閃記憶體存儲是一種固態存儲器，其數據存儲速度相對較快，而且存儲容量較大。快閃記憶體存儲器通常被用來製作U盤、存儲卡等移動設備。
雙字寬存儲州坦廳器是一種計算機存儲器的類型，其存儲單元的寬度是16個二進制位（即2個位元組），因此可以一次性存儲兩個字冊隱節的數據，稱為「雙字寬存儲器」。雙字寬存儲器在計算機中的應用較廣泛，可以提高數據存儲和訪問的效率。
5. 根據計算機存儲器記錄信息原理的不同可分為哪三類
存儲器不僅可以分為三類。因為按照不同的劃分方法，存儲器可分為不同種類。常見的分類方法如下。
一、按存儲介質劃分
1、半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器。
2、磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。
二、按存儲方式劃分
1、隨機存儲器：任何存儲單元的內容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關。
2、順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關。
三、按讀寫功能劃分
1、只讀存儲器（ROM）：存儲的內容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。
2、隨機讀寫存儲器（RAM）：既能讀出又能寫入的存儲器。
四、按資料保存師
1、非永久存儲器：斷電時信息消失的存儲器。
2、永久存儲器：斷電後仍能保存信巧團息的存儲器。
五、按用途分類
1、主存：主存用於存儲計算機運行過程中大量的程序和數據，存取速度快，存儲容量小。
2、外部存儲：外部存儲系統程序和大數據文件及資料庫存儲容量，單位成本低。
3、高速緩存存儲器：高速緩存存儲器訪問指令和數據速度快，但存儲容量小。
(5)數據存儲的分類擴展閱讀：
1、內部存儲和外部存儲
一般來說，內部存儲是最經濟但最不靈活的，因此用戶必須確定未來對存儲的需求是否會增長，以及是否有某種方法可以升級到具有更多代碼空間的微控制器。用戶通常根據搏猛成本選擇能滿足應用要求的內存容量最小的單片機。
2、啟動存儲
在較大的微控制器或基於處理器的系統中，用戶可以用引導代碼進行初始化。應用程序本身通常決定是否需要引導代碼，以及是否需要專用的引導存儲。
3、配置存儲
對於現場可編程門陣列（fpga）或片上系統（SoC），存儲器可以用來存儲配置信息。這種存儲器必須是非易失的EPROM、EEPROM或快閃記憶體。在大多數情況下，FPGA使用SPI介面，但一些較老的設備仍然使用FPGA串列介面。
4、程序存儲
所有有處理器的系統都使用程序內存，但是用戶必須決定內存是在處理器內部還是外部。做出此決定後，用戶可以進一步確定存儲的容量和類型。
5、數據存儲
類似於程序存儲器，數據存儲器可以位於一個微控制器或一個孝銀橘外部設備，但有一些不同的兩種情況。有時微控制器內部包含SRAM（易失性）和EEPROM（非易失性）數據存儲器，但有時它不包含內部EEPROM，在這種情況下，當需要存儲大量數據時，用戶可以選擇外部串列EEPROM或串列快閃記憶體設備。
6、易失性和非易失性存儲器
內存可以分為易失性內存（在斷電後丟失數據）和非易失性內存（在斷電後保留數據）。用戶有時會將易失性內存與備用電池一起使用，以實現類似於非易失性設備的功能，但這可能比簡單地使用非易失性內存更昂貴。
7、串列存儲器和並行存儲器
對於較大的應用程序，微控制器通常沒有足夠大的內存。必須使用外部存儲器，因為外部定址匯流排通常是並行的，外部程序存儲器和數據存儲器也將是並行的。
8、EEPROM和快閃記憶體
內存技術的成熟已經模糊了RAM和ROM之間的區別，現在有一些類型的內存（如EEPROM和快閃記憶體）結合了兩者的特點。這些設備像RAM一樣讀寫，在斷電時像ROM一樣保存數據。它們都是電可擦可編程的，但各有優缺點。
6. 存儲器分類有哪些
分類：用來存儲信息的設備稱為計算機的存儲設備，如內存、硬碟、軟盤和光碟。內存是直接與CPU相聯系的存儲設備，運算速度快，價格高。
功能：硬碟是微機主要的存儲設備，它的特點是存儲容量大，讀寫速度快可靠性高，使用方便。
特點：成本低、重量輕、價格便宜、碟片易於保存和攜帶，但讀寫速度慢。光碟的主要特點是存儲容量大，可靠性高。
有了存儲器，計算機才有記憶功能，才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器（內存）和輔助存儲器（外存），也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等，能長期保存信息。
主板上的存儲部件，用來存放當前正在執行的數據和程序，但僅用於暫時存放程序和數據，關閉電源或斷電，數據會丟失。
(6)數據存儲的分類擴展閱讀：
在計算機中采州笑用只有兩個數碼「0」和「1」的二進制來表示數據。記憶元件的宴跡鎮兩種穩定狀態分別表示為「0」和「1」。日常使用的十進制數必須轉換成等值的二進制數才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字元，例如英文字母、運算符號等，也要轉換成二進制代碼才能存儲和操作。
由於電容不可能長期保持電荷不變，必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作，以保持電荷穩定，這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。
應用可編程定時器8253的計數器1，每隔1⒌12μs產生一次DMA請求，該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應時，DMA控制器送出到刷新地址信號，對動態存儲器執行讀操作，晌粗每讀一次刷新一行。
7. 數據存儲方式
數據存儲方式有以下幾種：
（1）順序存儲方法。該方法把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置上相鄰的存儲單元里，結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現。由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構 （Sequential Storage Structure ），通常藉助程序語言的數組描述。該方法主要應用於線性的數據結構。非線性的數據結構也可通過某種線性化的方法實現順序存儲。
（2）鏈接存儲方法。該方法不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰，結點間的邏輯關系由附加的指針欄位表示。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構（Linked Storage Structure）, 通常藉助於程序語言的指針類型描述。
（3）索引存儲方法。該方法通常在儲存結點信息的同時，還建立附加的索引表。 索引表由若干索引項組成。若每個結點在索引表中都有一個索引項，則該索引表稱之為稠密索引（Dense Index ）。
（4）散列存儲方法，該方法的基本思想是根據結點的關鍵字直接計算出該結點的存儲地址。
8. 目前主要三種數據存儲方式
三種存儲方式：DAS、SAN、NAS
三種存儲類型：塊存儲、文件存儲、對象存儲
塊存儲和文件存儲是我們比較熟悉的兩種主流的存儲類型，而對象存儲（Object-based Storage）是一種新的網路存儲架構，基於對象存儲技術的設備就是對象存儲設備（Object-based Storage Device）簡稱OSD。
本質是一樣的，底層都是塊存儲，只是在對外介面上表現不一致，分別應用於不同的業務場景。
分布式存儲的應用場景相對於其存儲介面，現在流行分為三種:
對象存儲: 也就是通常意義的鍵值存儲，其介面就是簡單的GET、PUT、DEL和其他擴展，如七牛、又拍、Swift、S3
塊存儲: 這種介面通常以QEMU Driver或者Kernel Mole的方式存在，這種介面需要實現Linux的Block Device的介面或者QEMU提供的Block Driver介面，如Sheepdog，AWS的EBS，青雲的雲硬碟和阿里雲的盤古系統，還有Ceph的RBD（RBD是Ceph面向塊存儲的介面）
文件存儲: 通常意義是支持POSIX介面，它跟傳統的文件系統如Ext4是一個類型的，但區別在於分布式存儲提供了並行化的能力，如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存儲的介面)，但是有時候又會把GFS，HDFS這種非POSIX介面的類文件存儲介面歸入此類。