數據存儲能力

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 海量數據存儲有哪些方式與方法

杉岩海量對象存儲MOS，針對海量非結構化數據存儲的最優化解決方案，採用去中心化、分布式技術架構，支持百億級文件及EB級容量存儲，

具備高效的數據檢索、智能化標簽和分析能力，輕松應對大數據和雲時代的存儲挑戰，為企業發展提供智能決策。

1、容量可線性擴展，單名字空間達EB級

SandStone MOS可在單一名字空間下實現海量數據存儲，支持業務無感知的存儲伺服器橫向擴容，為爆炸式增長的視頻、音頻、圖片、文檔等不同類型的非結構化數據提供完美的存儲方案，規避傳統NAS存儲的單一目錄或文件系統存儲空間無法彈性擴展難題

2、海量小文件存儲，百億級文件高效訪問

SandStone MOS基於完全分布式的數據和元數據存儲架構，為海量小文件存儲而生，將企業級NAS存儲的千萬文件量級提升至互聯網規模的百億級別，幫助企業從容應對幾何級增長的海量小文件挑戰。

3、中心靈活部署，容災匯聚分發更便捷

SandStone MOS支持多數據中心靈活部署，為企業數據容災、容災自動切換、多分支機構、數據就近訪問等場景提供可自定義的靈活解決方案，幫助企業實現跨地域多活容災、數據流轉、就近讀寫等，助力業務高速發展。

4、支持大數據和AI，統一數據存儲和分析

SandStone MOS內置文件智能化處理引擎，實現包括語音識別、圖片OCR識別、文件格式轉換等批量處理功能，結合標簽檢索能力還可實現語音、證件照片檢索，從而幫助企業更好地管理非結構化數據。同時，SandStone MOS還支持與Hadoop、Spark等大數據分析平台對接，一套存儲即可滿足企業數據存儲、管理和挖掘的需求。

❸ 硬碟的存儲 能力是多少

快閃記憶體（容量小）和傳統硬碟（體積大）均無法滿足市場需求。由超小型筆記本和數碼相機領域發展過來的微硬碟，順理成章地拿過了兩個老前輩的接力棒。

微硬碟（Microdrive）最早是由IBM公司開發的一款超級迷你硬碟機產品。其最初的容量為340MB和512MB，而現在的產品容量有1GB、2GB以及4GB等。與以前相比，目前的微硬碟降低了轉速（4200rpm降為3600rpm），從而降低了功耗，但增強了穩定性。

可以使用CF卡的大多數設備大都可以直接使用Microdrive，如數碼相機、手持電腦、MP3播放器等。筆記本電腦則通過PCMCIA適配器轉接，由於Microdrive比起CF卡略厚，所以需要設備符合CFII標准，大容量的Microdrive(4GB)要求設備支持FAT32文件系統。與CF相比，Microdrive的最大優勢是單位存儲容量的價格更低。Microdrive採用的是硬碟技術，具有低成本高容量的特點，可以成為採用固態存儲技術存貯器的替代品。

目前柯達、三洋、富士通、愛普生等公司，已經開始設計支持Microdrive使用的數碼相機產品。未來可以預見的是，包括數碼相機或其它計算機外設產品，會陸續加入支持Microdrive的行列。

1、優點：

（1）超大容量：要知道，微硬碟的碟片面積只有1英寸，整體也不過電話卡1/3面積，主流容量卻達到了1-4GB級水平，今年內更有15GB（1英寸）和60GB（1.8英寸）的產品面世，無論是用作相機拍攝，還是數據存儲，都是綽綽有餘。

（2）使用壽命長：採用比硬碟更高技術來製作，保證了它的使用壽命，可反復抹寫30萬次以上，通常能穩定工作五年。

（3）帶有緩存：這不僅僅是出於避震的需要，而是提高數據傳輸率的重要保證，避震可以由外置的內存來完成，但沒有緩存的話，微硬碟的速度會顯得比較慢，一般產品都配有128KB容量數據緩存。

（4）無須外置電源：微硬碟的功耗極小，連接USB就可以用了，如果一個介面不夠電，連接兩個介面肯定OK，直接解決了硬碟盒外加電源的麻煩。所以未來的硬碟型MP3，有可能無須電池就可以接入電腦。

（5）高速傳輸：更省電、更細小的體積使人懷疑微硬碟的數據傳輸速度，但大家可以放心，現在的微硬碟都有3600-4200 RPM（Rotation Per Minute，轉/分），最快的已經達到4500 RPM。。當然，由於碟片體積小，相同轉速時，數據傳輸率比普通硬碟要低。雖說體積小散熱不容易，但它們都擁有自動省電模式，能主動降低發熱量，讓高速可以更持久。

（6）介面廣泛兼容性：微硬碟與普通硬碟一樣，都兼容兼容工業標準的多種硬碟介面，這主要由控制晶元來決定，使其適用於多種手持裝置。所以，我們會看到CF卡、PCMCIA、USB 2.0、ATA並口的微硬碟，未來可能還有ATA串口和SCSI的呢！

（7）USB 2.0高速外部傳輸：當你用這個大容量微型硬碟存儲歌曲、圖片、視頻錄象、應用軟體和文件時，一定會和別人交換數據，這時，一個快速的傳輸通道必不可少。USB 2.0是現時兼容性最廣的外部介面標准，能實現480Mbps的傳輸速度，約為60MB/秒的速度。雖然USB1.1也能夠勉強使用，大家試想一下，如此大容量的數據存儲，傳輸流量想必也會大，因此我們盡量選擇那些USB 2.0的微硬碟MP3。

（8）高防震性：由於微硬碟的特殊設計，它的防震能力比一般筆記本硬碟強許多，其特殊的磁頭載入載出技術，使抗沖擊能力高達1500G（非工作狀態）和175G（工作狀態）。即使配合低端讀取設備使用，讀取器和硬碟的雙重保護，也能避免硬碟內部受到撞擊。不僅作為微硬碟MP3，還可以為數碼相機、手提電腦、掌上電腦、GPS及其它攜帶型設備提供了可靠的存儲性能。

2.使用過程中的注意：

首先要注意不要靠近磁性物質或強磁場；保存在-40℃以上或65℃以下的環境中存放和使用；謹防被水或其它液體浸濕（如不慎沾上水漬，應盡快擦乾）；防止被重物或外力擠壓表面；小心不要從高處跌落地面；長時間不用時，應該放回塑料包裝盒中。

而拿放微硬碟時也要注意，正確的是：要拿持微硬碟的兩側，不可用力捏持硬碟兩表面，注意要輕拿輕放；用手拿持微硬碟前，注意要先在其它金屬物體上釋放掉手上的靜電，避免靜電對它的影響，尤其是現在的秋冬季節比較乾燥，更加要注意靜電。

另外，隨著微硬碟的容量越來越大，選購4GB的微硬碟時必須注意產品（數碼相機）是否提供FAT32文件系統支持。絕大多數現有數碼相機在存儲卡文件系統中採用FAT16，最大隻能識別2GB容量。要想使用4GB的微硬碟，產品方面必須支持FAT32。

❹ 大數據量數據存儲問題

杉岩數據專注數據存儲解決方案，面對大數據，人工智慧帶來的海量數據存儲挑戰，杉岩海量對象存儲MOS提供完美解決方案，
SandStone MOS是兼具企業級存儲能力和智能檢索處理能力的對象存儲產品。新一代的存儲引擎基於標准伺服器構建一個可以線性擴展、幾乎沒有容量上限的跨地域存儲架構，在提供高可靠和高可用服務能力的同時，集成了數據智能處理和分析能力，簡化了海量數據處理所需的基礎設施，以大幅提升數據處理的效率。

❺ 什麼是數據存儲

使用計算機和其他設備保留數據稱為數據存儲。數據的這種保留和分析是使用專門的技術完成的，這反過來又使其可供將來使用。根據存儲產品和服務，數據存儲可分為三類：

文件存儲 – 這是一種廉價且簡單的數據存儲類型，其中數據存儲在硬碟驅動器的文件和文件夾中。硬碟驅動器以與用戶查看的相同配置存儲數據。

塊存儲——這是一種更昂貴、更復雜的存儲形式，適用於需要頻繁訪問和編輯的數據。這種存儲方法的可擴展性較差，並且將數據存儲在大小均勻的塊中。

對象存儲——對象可以與元數據和唯一標識符一起存儲，從而降低這種存儲類型的成本。它非常適合不需要編輯的數據。

❻ 用戶如何提高存儲性能有哪些解決方案

何提高網速 電腦運行速度顯卡關內存關 殺毒軟體突打
：數據存儲備份存儲管理源於世紀70代終端/主機計算模式由於數據集主機易管理海量存儲設備——磁帶庫必備設備80代由於PC發展尤其90代應用廣客戶機/伺服器模式普及及互聯網迅猛發展使存儲容量、存儲模式存儲要求都發根本性變化些新興存儲技術迅速崛起構建更安全信息代提供更選擇
編者按何確保所數據能夠靠備份及進行災難恢復存儲管理軟體核任務外存儲管理軟體存些基本功能諸改進系統應用I/O性能及存儲管理能力提高數據應用系統高用性減少由於各種原斷數據存取或者應用系統宕機間實現技術級存儲管理（HSM）、ClusterServer（集群伺服器）等
首先能提供些識別析存儲訪問模式VolumeManager工具VolumeManager通復雜磁碟配置能均衡I/O負載影響應用同能夠優化應用數據布局數據條形散放物理盤提高性能同具斷應用情況識別消除性能瓶頸能力增強系統應用性能另外VolumeManager減少系統斷間、增加數據完整性等面俗表現允許磁碟進行線管理更改配置減少系統產極影響停機間同利用冗餘技術提高數據用性防止數據丟失破壞
其非重要快速恢復志式文件系統FileSystem能間斷數據訪問條件文件作線備份並系統重啟或崩潰前允許訪問數據並恢復文件提高用戶管理員產效率FileSystem系統崩潰前能未完數據記錄事件志利用恢復程序重現保持數據完整性
VolumeManagerFileSystem都工作操作系統級實現集群與故障恢復、自管理、備份與HSM及基於瀏覽器遠程管理等兩者機結合利用雙特磁碟數據管理能力能給企業系統提供盡能高性能、用性及管理性
基礎便整存儲管理核任務——備份技術
數據存儲備份技術般包含硬體技術及軟體技術等硬體技術主要磁帶機技術軟體技術主要通用專用備份軟體技術等我主要軟體技術面加討論備份軟體技術整數據存儲備份程具相重要性僅關系否支持磁帶各種先進功能且程度決定著備份效率備份軟體定操作系統所提供備份功能廠商都提供許專業備份軟體專業備份軟體能通優化數據傳輸率即自較高傳輸率進行數據傳輸僅能縮短備份間、提高數據存儲備份速度且磁帶機設備本身處另外專業備份軟體支持新磁帶機技術HPTapeAlert技術差所主流專業備份軟體均提供支持
於存儲模式說比較見DAS、NASSAN等DAS（DirectAttachedStorage－直接連接存儲）指存儲設備通SCSI介面或光纖通道直接連接台計算機伺服器理比較散、難通遠程連接進行互連直接連接存儲比較解決案直接連接存儲幫助企業繼續保留已傳輸速率並高網路系統
網路主要信息處理模式需要存儲數據量增加數據作取競爭優勢戰略性資產其重要性增加目前發展趨勢NASSAN現響應點NAS網路連接存儲即存儲設備通標准網路拓撲結構（例太網）連接群計算機重點於幫助工作組部門級機構解決迅速增加存儲容量需求種兩面改善數據用性第即使相應應用伺服器再工作仍讀數據第二簡易伺服器本身崩潰避免引起伺服器崩潰首要原即應用軟體引起問題另外NAS產品真即插即用產品其設備物理位置非靈
SAN（存儲區域網路）通光纖通道連接群計算機該網路提供主機連接並非通標准網路拓撲並且通同物理通道支持廣泛使用SCSIIP協議結構允許任何伺服器連接任何存儲陣列管數據置放哪伺服器都直接存取所需數據SAN解決案基本功能剝離存儲功能所運行備份操作需考慮網路總體性能影響案使管理及集控制實現簡化特別於全部存儲設備都集群起候
集群通用於加強應用軟體用性與擴展性某些集群架構技術加入單系統印象概念單點單系統式管理台計算機集群伺服器支持達百台互相連接伺服器結合鬆散結合單位執行作業保護彼應用軟體免於故障由於集群伺服器完全整合應用軟體服務架構建置高效應用軟體執行環境即使整系統現故障終端計算機都使用幾乎所應用軟體集群伺服器軟體包括引擎、編譯器、負載計算器、代理、指令與圖形化系統管理介面等組件集群化運算環境優勢卓越數據處理能力原則任何類型重主機架構存儲設備包括直接連接磁碟都用作集群數據存儲設備求系統用性適合使用擁重主機存取路徑容錯或高用性存儲系統
層管理式解決存儲容量斷增導致何效擴充容量問題情況更用於布式網路環境級其實意味著用同介質實現存儲RAID系統、光存儲設備、磁帶等每種存儲設備都其同物理特性同價格例要備份候備份文件般存儲速度相比較慢、容量相比較、價格相比較低存儲設備磁帶做經濟實用何實現級呢原理講級存儲線系統遷移數據種文件由HSM系統選擇進行遷移拷貝HSM介質文件確拷貝原文件相同名字標志文件創建佔用比原文件磁碟空間用戶訪問標志文件HSM系統能原始文件確介質恢復級存儲同實施式HSM根據兩級或三級體系態遷移/遷數據類實現級存儲
存儲應用深入必帶整體解決案需求僅包括硬體包括相應軟體及服務軟硬體兼容融合應用環境勢所趨比存儲虛擬化提證明趨勢利於提高存儲利用率、簡化管理降低本構建融合存儲應用環境總隨著網路技術發展、計算機能力斷提高數據量斷膨脹數據備份與恢復等存儲技術面問題顯越越重要存儲管理技術發展必引起業界高度重視
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磁碟陣列、磁帶庫
磁碟陣列特點數據存取速度特別快其主要功能提高網路數據用性及存儲容量並數據選擇性布磁碟提高系統數據吞吐率另外磁碟陣列能夠免除單塊硬碟故障所帶災難通較容量硬碟連智能控制器增加存儲容量磁碟陣列種高效、快速、易用網路存儲備份設備
廣義磁帶庫產品包括自載入磁帶機磁帶庫自載入磁帶機磁帶庫實際磁帶磁帶機機結合組自載入磁帶機位於單機磁帶驅器自磁帶更換裝置裝盤磁帶磁帶匣拾取磁帶並放入驅器或執行相反程自載入磁帶機能夠支持例行備份程自每備份工作裝載新磁帶擁工作組伺服器公司或理處使用自載入磁帶機自完備份工作
磁帶庫像自載入磁帶機基於磁帶備份系統能夠提供同基本自備份數據恢復功能同具更先進技術特點存儲容量達數百PB（1PB＝100萬GB）實現連續備份、自搜索磁帶驅管理軟體控制實現智能恢復、實監控統計整數據存儲備份程完全擺脫工干涉磁帶庫僅數據存儲量且備份效率工佔用面擁比擬優勢網路系統磁帶庫通SAN（存儲區域網絡）系統形網路存儲系統企業存儲提供力保障容易完遠程數據訪問、數據存儲備份或通磁帶鏡像技術實現磁帶庫備份疑數據倉庫、ERP等型網路應用良存儲設備
光碟塔、光碟庫光碟網路鏡像伺服器
光碟僅存儲容量巨且本低、製作簡單、體積更重要其信息保存100至300光碟塔由幾台或十幾台CD－ROM驅器並聯構通軟體控制某台光碟機讀寫操作光碟塔同支持幾十幾百用戶訪問信息光碟庫叫自換盤機利用機械手機櫃選張光碟送驅器進行讀寫庫容量極機櫃放幾十片甚至百片光碟光碟庫特點：安裝簡單、使用便並支持幾乎所見網路操作系統及各種用通信協議
光碟網路鏡像伺服器僅具型光碟庫超存儲容量且具與硬碟相同訪問速度其單位存儲本（攤每張光碟設備本）低於光碟庫光碟塔光碟網路鏡像伺服器已始取代光碟庫光碟塔逐漸光碟網路共享設備主流產品

❼ 設計系統時，到底需要多大數據存儲能力和實時處理能力 segmentfault

2013年，北大人民醫院CDR上有281萬患者的6000多萬醫囑和1.9億條醫療文書，另有30多個T的影像數據，這些都是結構化好的有質量的數據，能否稱為大數據？近日，一位以前在方正任職的業內專家認為，醫院內目前的數據並不能稱之大數據。 那麼到底醫院的數據能否稱為大數據？還是人們習慣性的使用了「大數據」這個詞，於是問題的答案就不同了。下面是大數據以及醫院內大數據的一些思考! 首先，我不同意北京人民醫院xx關於「醫院內沒有大數據」的論斷(雖然我不確定這是劉帆的觀點)，為什麼沒有?小到一隻螞蟻、一個病毒的信息，都可以是一個大數據(例如：螞蟻的DNA信息、群體社會信息，個體識別信息等。病毒感染信息、傳播信息、變異信息等)，而每天人山人海擁擠得水泄不通的人民醫院卻沒有大數據，這顯然不對。所以，這句話可以也許理解為「人民醫院內目前沒有大數據應用」或者「人民醫院目前收集的信息不能稱為大數據」。文字上的歧義反映出的得是行業本身對大數據理解的混亂。 其次，「北大人民醫院CDR上的數據稱不上大數據」!導致這個結論的依據也許是來自「這些都是結構化好的有質量的數據」這個判斷，言外之意就是說，大數據代表的是結構混亂、質量低下的數據，人民醫院CDR中的有質量的數據不是大數據。 那麼，什麼才是結構化好的有質量的數據呢?比如我做一個LIS系統，我在內部顯然要考慮我存儲的數據結構清晰有效，同時也會考慮數據存儲的質量(長期存儲和再利用等)。如果我這個LIS接入到人民醫院CDR中，LIS中的數和存儲在CDR中的LIS數據是相同的結構嗎?是相同的質量嗎?由於結構變化等因素必然導致CDR中數據質量(至少在完整性上)低於原始數據。因此，CDR數據相對於原始數據有質量只能體現在它與其他數據的關繫上，例如LIS與電子病歷、與住院病案或RIS等的相互參照引用上。按照這個觀點，實現CDR時，如果我們將進入的數據進行必要的處理，按照精心設計的數據結構存儲、維護好數據間的邏輯關系，我們管理的數據無論多大，也是傳統數據處理的范疇，與大數據無關。 對於以上問題的以及推演出的結論，與我個人對醫療大數據的思考存在一些差異，借著對這些問題的探討，將個人觀點表述出來，共大家參考。 首先，我認為數據質量和格式並不是區分是否大數據的標准。面對一組數據，數據質量的好壞相對於應用、工具以及分析方法是有不同評判標準的。例如，假設我們存儲在CDR中的數據是XML格式，不管我們將該格式定義得多完美、存儲的數據多萬善，採用傳統BI工具的開發人員都會認為這些數據是垃圾(真實場景)，所謂吾之蜜糖、汝之毒葯也。 其次，為什麼要區分大數據或者非大數據呢?我們保存數據是因為這些數據存在對今後有再利用的價值。傳統上，我們設計的信息系統時，在考慮存儲信息的同時也會將利用信息的方式考慮進來，作為信息系統的一部分，這樣實現的系統會對存儲的內容提出各種要求，讓存儲符合應用需要。而符合某一系統需要的數據卻很難符合其他應用的需要，這就導致所謂數據質量的低下。於是有人提出用CDR將各個系統數據抽取到CDR中，經過清洗、標准化等方式處理後，統一存儲並加以利用，人民醫院CDR也許就是這種思想的產物。如果對於這種CDR中存儲的數據，我們不再有任何其他利用的需求，那麼，我可以接受它不是大數據這個觀點。然而，只要數據在這里，會不再利用嗎?會沒有新的、顛覆性的應用需要嗎?今天我們習以為常的東西在昨天還不曾出現，明天的數據分析方式會受制於你今天設計的所謂優秀的數據結構嗎?是不是大數據，與數據無關、與系統無關、與數據的生成方式無關。區分大數據和非大數據其實反映的是利用數據能力與方法。 大數據作為一個名詞代表的內容及其豐富廣泛，它既包含宏觀層面的趨勢、政策等內容，同時也包含具體的技術、方法以及觀念的創新。行業內的討論多集中在趨勢、政策和對未來應用模式的憧憬上，很少就具體技術、實現、方法進行有深度的探討，對業內有影響的案例缺乏又深度的分析，例如，圍繞人民醫院數據中心實現，在技術上有哪些成功的創造性方法?有哪些不足可以改進?甚至具體技術細節、遇到的問題等等。

❽ 海量空間數據存儲

(一)空間數據存儲技術

隨著地理信息系統的發展，空間資料庫技術也得到了很大的發展，並出現了很多新的空間資料庫技術(黃釗等，2003)，其中應用最廣的就是用關系資料庫管理系統(RDBMS)來管理空間數據。

用關系資料庫管理系統來管理空間數據，主要解決存儲在關系資料庫中的空間數據與應用程序之間的數據介面問題，即空間資料庫引擎(SpatialDatabase Engine)(熊麗華等，2004)。更確切地說，空間資料庫技術是解決空間數據對象中幾何屬性在關系資料庫中的存取問題，其主要任務是:

(1)用關系資料庫存儲管理空間數據;

(2)從資料庫中讀取空間數據，並轉換為GIS應用程序能夠接收和使用的格式;

(3)將GIS應用程序中的空間數據導入資料庫，交給關系資料庫管理。

空間資料庫中數據存儲主要有三種模式:拓撲關系數據存儲模式、Oracle Spatial模式和ArcSDE模式。拓撲關系數據存儲模式將空間數據存在文件中，而將屬性數據存在資料庫系統中，二者以一個關鍵字相連。這樣分離存儲的方式由於存在數據的管理和維護困難、數據訪問速度慢、多用戶數據並發共享沖突等問題而不適用於大型空間資料庫的建設。而OracleSpatial實際上只是在原來的資料庫模型上進行了空間數據模型的擴展，實現的是「點、線、面」等簡單要素的存儲和檢索，所以它並不能存儲數據之間復雜的拓撲關系，也不能建立一個空間幾何網路。ArcSDE解決了這些問題，並利用空間索引機制來提高查詢速度，利用長事務和版本機制來實現多用戶同時操縱同一類型數據，利用特殊的表結構來實現空間數據和屬性數據的無縫集成等(熊麗華等，2004)。

ArcSDE是ESRI公司開發的一個中間件產品，所謂中間件是一個軟體，它允許應用元素通過網路連接進行互操作，屏蔽其下的通訊協議、系統結構、操作系統、資料庫和其他應用服務。中間件位於客戶機/伺服器的操作系統之上，管理計算資源和網路通訊，並營造出一個相對穩定的高層應用環境，使開發人員可以集中精力於系統的上層開發，而不用過多考慮系統分布式環境下的移植性和通訊能力。因此，中間件能無縫地連入應用開發環境中，應用程序可以很容易地定位和共享中間件提供的應用邏輯和數據，易於系統集成。在分布式的網路環境下，客戶端的應用程序如果要訪問網路上某個伺服器的信息，而伺服器可能運行在不同於客戶端的操作系統和資料庫系統中。此時，客戶機的應用程序中負責尋找數據的部分只需要訪問一個數據訪問中間件，由該中間件完成網路中數據或服務的查找，然後將查找的信息返回給客戶端(萬定生等，2003)。因此，本系統實現空間資料庫存儲的基本思想就是利用ArcSDE實現各類空間數據的存儲。

目前，空間數據存儲技術已比較成熟，出現了許多類似ArcSDE功能的中間件產品，這些軟體基本上都能實現空間數據的資料庫存儲與管理，但對於海量空間數據的存儲，各種軟體性能差別較大。隨著數據量的增長，計算機在分析處理上會產生很多問題，比如數據不可能一次完全被讀入計算機的內存中進行處理。單純依賴於硬體技術，並不能滿足持續增長的數據的處理要求。因此需要在軟體上找到處理海量數據的策略，並最終通過軟硬體的結合完成對海量數據的處理。在海量數據存儲問題上，許多專家從不同側面進行過研究，Lindstrom在地形簡化中使用了外存模型(Out-of-core)技術;鍾正採用了基於數據分塊、動態調用的策略;汪國平等人在研究使用高速網路進行三維海量地形數據的實時交互瀏覽中，採用了分塊、多解析度模板建立模型等方法。這些技術、方法已經在各自系統上進行了研究和實現。本系統採用的ArcSDE軟體基本上也是採用分塊模型的方法，具體存儲和操作不需要用戶過多了解，已經由ArcSDE軟體實現。因此，對海量數據的存儲管理，更需要從數據的組織方式等方面進行設計。塔里木河流域生態環境動態監測系統採集了大量的遙感影像、正射影像等柵格結構的數據，這些數據具有很大的數據量，為適應流域空間基礎設施的管理需要，採取一種新的方式來管理、分發這些海量數據以適應各部門的快速瀏覽和管理需要。

(二)影像金字塔結構

影像資料庫的組織是影像資料庫效率的關鍵，為了獲得高效率的存取速度，在數據的組織上使用了金字塔數據結構和網格分塊數據結構。該技術主導思想如下:

(1)將資料庫中使用到的紋理處理成為大小一致的紋理塊;

(2)為每塊紋理生成5個細節等級的紋理，分別為0、1、2、3、4，其中1級紋理通過0級紋理1/4壓縮得到，2級紋理通過1級紋理1/4壓縮得到，…，以此類推;

(3)在顯示每個塊數據之前，根據顯示比例的大小，並以此決定該使用那一級的紋理;

(4)在內存中建立紋理緩沖池，使用LRU演算法進行紋理塊的調度，確保使用頻率高的紋理調度次數盡可能少。

(三)影像數據壓縮

影像數據壓縮有無損壓縮和有損壓縮兩個方法，具體採取哪種壓縮方法需根據具體情況確定。對於像元值很重要的數據，如分類數據、分析數據等採用無損壓縮(即LZ77演算法)，否則採用有損壓縮(即JPEG演算法)。通過對影像數據的壓縮，一方面可以節約存儲空間，另一方面可以加快影像的讀取和顯示速度。影像數據的壓縮一般與構建金字塔同時進行，在構建影像金字塔過程中自動完成數據的壓縮。

❾ 數據存儲的三類簡介

一、DAS(Direct Attached Storage)直接附加存儲，DAS這種存儲方式與我們普通的PC存儲架構一樣，外部存儲設備都是直接掛接在伺服器內部匯流排上，數據存儲設備是整個伺服器結構的一部分。
DAS存儲方式主要適用以下環境：
(1)小型網路
因為網路規模較小，數據存儲量小，且也不是很復雜，採用這種存儲方式對伺服器的影響不會很大。並且這種存儲方式也十分經濟，適合擁有小型網路的企業用戶。
(2)地理位置分散的網路
雖然企業總體網路規模較大，但在地理分布上很分散，通過SAN或NAS在它們之間進行互聯非常困難，此時各分支機構的伺服器也可採用DAS存儲方式，這樣可以降低成本。
(3)特殊應用伺服器
在一些特殊應用伺服器上，如微軟的集群伺服器或某些資料庫使用的原始分區，均要求存儲設備直接連接到應用伺服器。
(4)提高DAS存儲性能
在伺服器與存儲的各種連接方式中，DAS曾被認為是一種低效率的結構，而且也不方便進行數據保護。直連存儲無法共享，因此經常出現的情況是某台伺服器的存儲空間不足，而其他一些伺服器卻有大量的存儲空間處於閑置狀態卻無法利用。如果存儲不能共享，也就談不上容量分配與使用需求之間的平衡。
DAS結構下的數據保護流程相對復雜，如果做網路備份，那麼每台伺服器都必須單獨進行備份，而且所有的數據流都要通過網路傳輸。如果不做網路備份，那麼就要為每台伺服器都配一套備份軟體和磁帶設備，所以說備份流程的復雜度會大大增加。
想要擁有高可用性的DAS存儲，就要首先能夠降低解決方案的成本，例如：LSI的12Gb/s SAS，在它有DAS直聯存儲，通過DAS能夠很好的為大型數據中心提供支持。對於大型的數據中心、雲計算、存儲和大數據，所有這一切都對DAS存儲性能提出了更高的要求，雲和企業數據中心數據的爆炸性增長也推動了市場對於可支持更高速數據訪問的高性能存儲介面的需求，因而LSI 12Gb/s SAS正好是能夠滿足這種性能增長的要求，它可以提供更高的IOPS和更高的吞吐能力，12Gb/s SAS提高了更高的寫入的性能，並且提高了RAID的整個綜合性能。
與直連存儲架構相比，共享式的存儲架構，比如SAN（storage-area network）或者NAS（network-attached storage）都可以較好的解決以上問題。於是乎我們看到DAS被淘汰的進程越來越快了。可是到2012年為止，DAS仍然是伺服器與存儲連接的一種常用的模式。事實上，DAS不但沒有被淘汰，近幾年似乎還有回潮的趨勢。 二、NAS(Network Attached Storage)數據存儲方式
NAS(網路附加存儲)方式則全面改進了以前低效的DAS存儲方式。它採用獨立於伺服器，單獨為網路數據存儲而開發的一種文件伺服器來連接所存儲設備，自形成一個網路。這樣數據存儲就不再是伺服器的附屬，而是作為獨立網路節點而存在於網路之中，可由所有的網路用戶共享。
NAS的優點：
(1)真正的即插即用
NAS是獨立的存儲節點存在於網路之中，與用戶的操作系統平台無關，真正的即插即用。
(2)存儲部署簡單
NAS不依賴通用的操作系統，而是採用一個面向用戶設計的，專門用於數據存儲的簡化操作系統，內置了與網路連接所需要的協議，因此使整個系統的管理和設置較為簡單。
(3)存儲設備位置非常靈活
(4)管理容易且成本低
NAS數據存儲方式是基於現有的企業Ethernet而設計的，按照TCP/IP協議進行通信，以文件的I/O方式進行數據傳輸。
NAS的缺點：
(1)存儲性能較低(2)可靠度不高 三、SAN(Storage Area Network)存儲方式
1991年，IBM公司在S/390伺服器中推出了ESCON(Enterprise System Connection)技術。它是基於光纖介質，最大傳輸速率達17MB/s的伺服器訪問存儲器的一種連接方式。在此基礎上，進一步推出了功能更強的ESCON Director(FC SWitch)，構建了一套最原始的SAN系統。
SAN存儲方式創造了存儲的網路化。存儲網路化順應了計算機伺服器體系結構網路化的趨勢。SAN的支撐技術是光纖通道(FC Fiber Channel)技術。它是ANSI為網路和通道I/O介面建立的一個標准集成。FC技術支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多種高級協議，其最大特性是將網路和設備的通信協議與傳輸物理介質隔離開，這樣多種協議可在同一個物理連接上同時傳送。
SAN的硬體基礎設施是光纖通道，用光纖通道構建的SAN由以下三個部分組成：
(1)存儲和備份設備：包括磁帶、磁碟和光碟庫等。
(2)光纖通道網路連接部件：包括主機匯流排適配卡、驅動程序、光纜、集線器、交換機、光纖通道和SCSI間的橋接器
(3)應用和管理軟體：包括備份軟體、存儲資源管理軟體和存儲設備管理軟體。
SAN的優勢：
(1)網路部署容易；
(2)高速存儲性能。因為SAN採用了光纖通道技術，所以它具有更高的存儲帶寬，存儲性能明顯提高。SAn的光纖通道使用全雙工串列通信原理傳輸數據，傳輸速率高達1062.5Mb/s。
(3)良好的擴展能力。由於SAN採用了網路結構，擴展能力更強。光纖介面提供了10公里的連接距離，這使得實現物理上分離，不在本地機房的存儲變得非常容易。 DAS、NAS和SAN三種存儲方式比較
存儲應用最大的特點是沒有標準的體系結構，這三種存儲方式共存，互相補充，已經很好滿足企業信息化應用。
從連接方式上對比，DAS採用了存儲設備直接連接應用伺服器，具有一定的靈活性和限制性；NAS通過網路（TCP/IP,ATM,FDDI）技術連接存儲設備和應用伺服器，存儲設備位置靈活，隨著萬兆網的出現，傳輸速率有了很大的提高；SAN則是通過光纖通道（Fibre Channel）技術連接存儲設備和應用伺服器，具有很好的傳輸速率和擴展性能。三種存儲方式各有優勢，相互共存，佔到了磁碟存儲市場的70%以上。SAN和NAS產品的價格仍然遠遠高於DAS.許多用戶出於價格因素考慮選擇了低效率的直連存儲而不是高效率的共享存儲。
客觀的說，SAN和NAS系統已經可以利用類似自動精簡配置（thin provisioning）這樣的技術來彌補早期存儲分配不靈活的短板。然而，之前它們消耗了太多的時間來解決存儲分配的問題，以至於給DAS留有足夠的時間在數據中心領域站穩腳跟。此外，SAN和NAS依然問題多多，至今無法解決。