存储新技术
Ⅰ 什么是SCSI磁盘阵列
磁盘阵列技术
磁盘阵列(DiscArray)是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则,如分条(Striping)、分块(Declustering)、交叉存取(Interleaving)等组成一个快速,超大容量的外存储器子系统。它在阵列控制器的控制和管理下,实现快速,并行或交叉存取,并有较强的容错能力。从用户观点看,磁盘阵列虽然是由几个、几十个甚至上百个盘组成,但仍可认为是一个单一磁盘,其容量可以高达几百~上千千兆字节,因此这一技术广泛为多媒体系统所欢迎。
盘阵列的全称是:
RendanArrayofInexpensiveDisk,简称RAID技术。它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。从那时起,磁盘阵列技术发展得很快,并逐步走向成熟。现在已基本得到公认的有下面八种系列。
1.RAID0(0级盘阵列)
RAID0又称数据分块,即把数据分布在多个盘上,没有容错措施。其容量和数据传输率是单机容量的N倍,N为构成盘阵列的磁盘机的总数,I/O传输速率高,但平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的N分之一,因此零级盘阵列的可靠性最差。
2.RAID1(1级盘阵列)
RAID1又称镜像(Mirror)盘,采用镜像容错来提高可靠性。即每一个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出。一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据,然后由系统再恢复工作盘正确数据。因此这种方式数据可以重构,但工作盘和镜像盘必须保持一一对应关系。这种盘阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量一半以下。因此RAID1常用于对出错率要求极严的应用场合,如财政、金融等领域。
3.RAID2(2级盘阵列)
RAID2又称位交叉,它采用汉明码作盘错检验,无需在每个扇区之后进行CRC(CyclicReDundancycheck)检验。汉明码是一种(n,k)线性分组码,n为码字的长度,k为数据的位数,r为用于检验的位数,故有:n=2r-1r=n-k
因此按位交叉存取最有利于作汉明码检验。这种盘适于大数据的读写。但冗余信息开销还是太大,阻止了这类盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列)
RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验盘减小为一个(RAID2校验盘为多个,DAID1检验盘为1比1),数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区号的各个磁盘机上)。它的优点是整个阵列的带宽可以充分利用,使批量数据传输时间减小;其缺点是每次读写要牵动整个组,每次只能完成一次I/O。
5.RAID4(4级盘阵列)
RAID4是一种可独立地对组内各盘进行读写的阵列。其校验盘也只有一个。
RAID4和RAID3的区别是:RAID3是按位或按字节交叉存取,而RAID4是按块(扇区)存取,可以单独地对某个盘进行操作,它无需象RAID3那样,那怕每一次小I/O操作也要涉及全组,只需涉及组中两台磁盘机(一台数据盘,一台检验盘)即可。从而提高了小量数据的I/O速率。
6.RAID5(5级盘阵列)
RAID5是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列。它和RAID1、2、3、4各盘阵列的不同点,是它没有固定的校验盘,而是按某种规则把其冗余的奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的所有磁盘上。于是在同一台磁盘机上既有数据信息也有校验信息。这一改变解决了争用校验盘的问题,因此DAID5内允许在同一组内并发进行多个写操作。所以RAID5即适于大数据量的操作,也适于各种事务处理。它是一种快速,大容量和容错分布合理的磁盘阵列。
7.RAID6(6级盘阵列)
RAID6是一种双维奇偶校验独立存取的磁盘阵列。它的冗余的检、纠错信息均匀分布在所有磁盘上,而数据仍以大小可变的块以交叉方式存于各盘。这类盘阵列可容许双盘出错。
8.RAID7(7级盘阵列)
RAID7是在RAID6的基础上,采用了cache技术,它使得传输率和响应速度都有较大的提高。Cache是一种高速缓冲存储器,即数据在写入磁盘阵列以前,先写入cache中。一般采用cache分块大小和磁盘阵列中数据分块大小相同,即一块cache分块对应一块磁盘分块。在写入时将数据分别写入两个独立的cache,这样即使其中有一个cache出故障,数据也不会丢失。写操作将直接在cache级响应,然后再转到磁盘阵列。数据从cache写到磁盘阵列时,同一磁道的数据将在一次操作中完成,避免了不少块数据多次写的问题,提高了速度。在读出时,主机也是直接从cache中读出,而不是从阵列盘上读取,减少与磁盘读操作次数,这样比较充分地利用了磁盘带宽。
这样cache和磁盘阵列技术的结合,弥补了磁盘阵列的不足(如分块写请求响应差等缺陷),从而使整个系统以高效、快速、大容量、高可靠以及灵活、方便的存储系统提供给用户,从而满足了当前的技术发展的需要,尤其是多媒体系统的需要。
解析磁盘阵列的关键技术
存储技术在计算机技术中受到广泛关注,服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术,人们几乎立刻与SCSI(Small Computer Systems Interface)技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高,可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Internet的普及与高速发展,网络服务器的规模也变得越来越大。同时,Internet不仅对网络服务器本身,也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种,也是在市场上比较多见的大容量外设之一。
在高端,传统的存储模式无论在规模上,还是安全上,或是性能上,都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网(SAN)等新的技术或应用方案不断涌现,新的存储体系结构和解决方案层出不穷,服务器存储技术由直接连接存储(DAS)向存储网络技术(NAS)方面扩展。在中低端,随着硬件技术的不断发展,在强大市场需求的推动下,本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术,在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且,为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求,磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化,以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模,以成熟产品为主导的产品普及期。
回顾磁盘阵列的发展历程,一直和SCSI技术的发展紧密关联,一些厂商推出的专有技术,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技术等,由于兼容性和升级能力不尽如人意,在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好,市场需求旺盛,使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1,一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现(见表1)。从当前市场看,Ultra 3 SCSI技术和RAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。
SCSI技术
SCSI本身是为小型机(区别于微机而言)定制的存储接口,SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展,SCSI协议的Version 2版本作了较大修订,遵循SCSI-2协议的16位数据带宽,高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品,也使得SCSI技术牢牢地占据了服务器的存储市场。SCSI-3协议则增加了能满足特殊设备协议所需要的命令集,使得SCSI协议既适应传统的并行传输设备,又能适应最新出现的一些串行设备的通讯需要,如光纤通道协议(FCP)、串行存储协议(SSP)、串行总线协议等。渐渐地,“小型机”的概念开始弱化,“高性能计算机”和“服务器”的概念在人们的心目中得到强化,SCSI一度成为用户从硬件上来区分“服务器”和PC机的一种标准。
通常情况下,用户对SCSI总线的关心放在硬件上,不同的SCSI的工作模式意味着有不同的最大传输速度。如40MB/s的Ultra SCSI、160MB/s的Ultra 3 SCSI等等。但最大传输速度并不代表设备正常工作时所能达到的平均访问速度,也不意味着不同SCSI工作模式之间的访问速度存在着必然的“倍数”关系。SCSI控制器的实际访问速度与SCSI硬盘型号、技术参数,以及传输电缆长度、抗干扰能力等因素关系密切。提高SCSI总线效率必须关注SCSI设备端的配置和传输线缆的规范和质量。可以看出,Ultra 3模式下获得的实际访问速度还不到Ultra Wide模式下实际访问速度的2倍。
一般说来,选用高速的SCSI硬盘、适当增加SCSI通道上连接硬盘数、优化应用对磁盘数据的访问方式等,可以大幅度提高SCSI总线的实际传输速度。尤其需要说明的是,在同样条件下,不同的磁盘访问方式下获得的SCSI总线实际传输速度可以相差几十倍,对应用的优化是获得高速存储访问时必须关注的重点,而这却常常被一些用户所忽视。按4KB数据块随机访问6块SCSI硬盘时,SCSI总线的实际访问速度为2.74MB/s,SCSI总线的工作效率仅为总线带宽的1.7%;在完全不变的条件下,按256KB的数据块对硬盘进行顺序读写,SCSI总线的实际访问速度为141.2MB/s,SCSI总线的工作效率高达总线带宽的88%。
随着传输速度的提高,信号传输过程中的信号衰减和干扰问题显得越来越突出,终结器在一定程度上可以起到降低信号波反射,改善信号质量的作用。同时,LVD(Low-Voltage Differential)技术的应用也越来越多。LVD工作模式是和SE(Single-Ended)模式相对应的,它可以很好地抵抗传输干扰,延长信号的传输距离。同时,Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通过采用专用的双绞型SCSI电缆来提高信号传输的质量。
在磁盘阵列的概念中,大容量硬盘并不是指单个硬盘容量大,而是指将单个硬盘通过RAID技术,按RAID 级别组合成更大容量的硬盘。所以在磁盘阵列技术中,RAID技术是比较关键的,同时,根据所选用的RAID级别的不同,得到的“大硬盘”的功能也有不同。
RAID是一项非常成熟的技术,但由于其价格比较昂贵,配置也不方便,缺少相对专业的技术人员,所以应用并不十分普及。据统计,全世界75%的服务器系统目前没有配置RAID。由于服务器存储需求对数据安全性、扩展性等方面的要求越来越高,RAID市场的开发潜力巨大。RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的只有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。
RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有低成本、极高读写性能、高存储空间利用率的RAID级别,适用于Video / Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘损坏都将带来数据灾难性的损失。所以,在RAID 0中配置4块以上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。
RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,安全性好,技术简单,管理方便,读写性能均好。但其无法扩展(单块硬盘容量),数据空间浪费大,严格意义上说,不应称之为“阵列”。
RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色,安全性高,但构建阵列的成本投入大,数据空间利用率低,不能称之为经济高效的方案。
RAID 5是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割,相同的条带区进行奇偶校验(异或运算),校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n-1块硬盘的容量,存储空间利用率非常高(见图6)。任何一块硬盘上数据丢失,均可以通过校验数据推算出来。它和RAID 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快,空间利用率高等优点,应用非常广泛,但不足之处是1块硬盘出现故障以后,整个系统的性能大大降低。
对于RAID 1、RAID 0+1、RAID 5阵列,配合热插拔(也称热可替换)技术,可以实现数据的在线恢复,即当RAID阵列中的任何一块硬盘损坏时,不需要用户关机或停止应用服务,就可以更换故障硬盘,修复系统,恢复数据,对实现HA(High Availability)高可用系统具有重要意义。
各厂商还在不断推出各种RAID级别和标准。例如更高安全性的,从RAID控制器开始镜像的RAID;更快读写速度的,为构成RAID的每块硬盘配置CPU和Cache的RAID等等,但都不普及。用IDE硬盘构建RAID的技术是新出现的一个技术方向,对市场影响也较大,其突出优点就是构建RAID阵列非常廉价。目前IDE RAID可以支持RAID 0、RAID 1和RAID 0+1三个级别,最多支持4块IDE硬盘。由于受IDE设备扩展性的限制,同时,也由于IDE设备也缺乏热可替换的技术支持的原因,IDE RAID的应用还不多。
总之,发展是永恒的主题,在服务器存储技术领域也不例外。一方面,一些巨头厂商尝试推出新的概念或标准,来领导服务器及存储技术的发展方向,较有代表性的如Intel力推的IA-64架构及存储概念;另一方面,致力于存储的专业厂商以现有技术和工业标准为基础,推动SCSI、RAID、Fibre Channel等基于现有存储技术和方案快速更新和发展。在市场经济条件下,检验技术发展的唯一标准是市场的认同。市场呼唤好的技术,而新的技术必须起到推动市场向前发展作用时才能被广泛接受和承认。随着高性能计算机市场的发展,高性能比、高可靠性、高安全性的存储新技术也会不断涌现。
现在市场上的磁盘阵列产品有很多,用户在选择磁盘阵列产品的过程中,也要根据自己的需求来进行选择,现在列举几个磁盘阵列产品,同时也为需要磁盘阵列产品的用户提供一些选择。表2列出了几种磁盘阵列的主要技术指标。
Ⅱ 目前,光存储系统的新技术有哪些
去啊筒夹第三十给他嘎嘎的广东省公司的黑色的法撒旦撒旦后大幅后法定婚房的和社会的所得税嘎嘎的分公司的公司的公司公司的公司的和的附加费更健康的公司公司的广东省公司多个省份后法定
Ⅲ 什么是云储存有什么优点呢
云存储是一种网络在线存储(Onlinestorage)的模式,即把数据存放在通常由第三方托管的多台虚拟服务器,而非专属的服务器上。托管(hosting)公司营运大型的数据中心,需要数据存储托管的人,则通过向其购买或租赁存储空间的方式,来满足数据存储的需求。数据中心营运商根据客户的需求,在后端准备存储虚拟化的资源,并将其以存储资源池(storagepool)的方式提供,客户便可自行使用此存储资源池来存放文件或对象。主要有下面几点优势:
1、存储管理可以实现自动化和智能化,所有的存储资源被整合到一起,客户看到的是单一存储空间。
2、提高了存储效率,通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,可以自动重新分配数据,提高了存储空间的利用率,同时具备负载均衡、故障冗余功能。
3、云存储能够实现规模效应和弹性扩展,降低运营成本,避免资源浪费。隐患与缺点:1、对于较为机密的数据,云存储服务提供商如何保证用户数据的安全性。2、由于带宽和其他因素,云端访问性能可能比本地端储存设备的性能低。
3、当用户有特殊的数据使用记录追踪需求时(如公务部门依据规章和条例的要求,而需留存某些电磁记录时),使用云计算及云存储将使工作复杂度增加。
4、虽然可以一次提供给多人数据,或是传递数据给位于不同地方的人,但单人在转移数据的时候(例如文件由手机发送至电脑,或是由电脑发送至手机)因为需要重新“上传”与“下载”,会像是在绕远路一般,不如使用传输线的来的快。
Ⅳ 虚拟存储技术是在操作系统的支持下,将内存和____的一部分作为一个整体进行统一编址
1 虚拟存储技术的产生
虚拟化技术并不是一件很新的技术,它的发展,应该说是随着计算机技术的发展而发展起来的,最早是始于70年代。由于当时的存储容量,特别是内存容量成本非常高、容量也很小,对于大型应用程序或多程序应用就受到了很大的限制。为了克服这样的限制,人们就采用了虚拟存储的技术,最典型的应用就是虚拟内存技术。随着计算机技术以及相关信息处理技术的不断发展,人们对存储的需求越来越大。这样的需求刺激了各种新技术的出现,比如磁盘性能越来越好、容量越来越大。但是在大量的大中型信息处理系统中,单个磁盘是不能满足需要,这样的情况下存储虚拟化技术就发展起来了。在这个发展过程中也由几个阶段和几种应用。首先是磁盘条带集(RAID,可带容错)技术,将多个物理磁盘通过一定的逻辑关系集合起来,成为一个大容量的虚拟磁盘。而随着数据量不断增加和对数据可用性要求的不断提高,又一种新的存储技术应运而生,那就是存储区域网络(SAN)技术。SAN的广域化则旨在将存储设备实现成为一种公用设施,任何人员、任何主机都可以随时随地获取各自想要的数据。目前讨论比较多的包括iSCSI、FC Over IP 等技术,由于一些相关的标准还没有最终确定,但是存储设备公用化、存储网络广域化是一个不可逆转的潮流。
2 虚拟存储的概念
所谓虚拟存储,就是把多个存储介质模块(如硬盘、RAID)通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池(Storage Pool)中得到统一管理,从主机和工作站的角度,看到就不是多个硬盘,而是一个分区或者卷,就好象是一个超大容量(如1T以上)的硬盘。这种可以将多种、多个存储设备统一管理起来,为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统,就称之为虚拟存储。
Ⅳ 光存储技术的光存储技术的分类及最新进展
相变型存储材料的光盘 记录信息:高功率调制后的激光束照射记录介质,形成非晶相记录点。非晶相记录点的反射率与未被照射的晶态部分有明显的差异。读出信息:用低功率激光照射存储单元,利用反射光的差异读出信息。信息的擦除:相记录点在低功率、宽脉冲激光照射下,又变回到晶态。
磁光存储材料的光盘 记录信息:记录介质为磁化方向单向规则排列的垂直磁光膜。在聚焦激光束照射下,发生热磁效应,记录点的磁化方向发生变化,进而完成信息记录。读出信息:利用法拉第效应和克尔效应。信息的擦出:在激光的作用下,改变偏磁场的方向,删出了记录信息。 多媒体信息时代的第一次数字化革命是以直径为12cm 的高音质CD(Compact disc)光盘取代直径为30cm 的密纹唱片。这其中包括CD-ROM, CD-R 和CD-RW 类型。CD 光盘使用的激光波长为780nm,数值孔径为0.45,道间距为1.6um,存储容量为650MB。第二代数字多用光盘DVD(Digital Versatile Disk)使用的激光波长为635/650nm,数值孔径为0.6,道间距为0.74um,单面存储容量为4.7GB,双面双层结构的为17GB。DVD光盘系列有DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW 等多种类型。目前DVD-Multi 已兼容了
DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM 三种光盘。上述这些产品的问世,对包括音频、视频信息在内的数据的记录都发挥过巨大的作用。 多阶光存储是目前国内外光存储研究的重点之一,缘于它可以大大地提高存储容量和数据传输率。在传统的光存储系统中,二元数据序列存储在记录介质中,记录符只有两种不同的物理状态,例如只读光盘中交替变化的坑岸形貌。多阶光存储是读出信号呈现多阶特性,或者直接采用多阶记录介质。多阶光存储分为信号多阶光存储和介质多阶光存储。
从技术上讲,蓝光光盘的下一代存储技术是相当先进的,不过由于蓝光光盘格式本身与现存的红光DVD格式并不兼容,所以如果采用蓝光光盘格式的厂商必须大动干戈的更换整条生产线,这大大增加了生产厂商的生产成本,使得其价格普遍偏高,从很大程度上阻碍了蓝光光盘格式的普及。所以虽然蓝光技术得到了很多大厂得支持,但价格是蓝光技术的致命伤。不过还是有很多有实力的大厂如三星、飞利浦、LG、三菱、索尼等表示他们已经或将很快推出其支持蓝光技术的产品。
Ⅵ REID是什么
你说的REID我实不知是什么。。。。。但是我想你应该是想了解什么是RAID吧!就是磁盘阵列!RAID(是Rendant Array of Independent Disk的缩写)
它是1988年由美国加州大学Berkeley分校的DavidPatterson教授等人提出来的磁盘冗余技术。从那时起,磁盘阵列技术发展得很快,并逐步走向成熟。现在已基本得到公认的有下面八种系列。。。。。
1.RAID0(0级盘阵列)
RAID0又称数据分块,即把数据分布在多个盘上,没有容错措施。其容量和数据传输率是单机容量的N倍,N为构成盘阵列的磁盘机的总数,I/O传输速率高,但平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)只有单台磁盘机的N分之一,因此零级盘阵列的可靠性最差。
2.RAID1(1级盘阵列)
RAID1又称镜像(Mirror)盘,采用镜像容错来提高可靠性。即每一个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出。一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据,然后由系统再恢复工作盘正确数据。因此这种方式数据可以重构,但工作盘和镜像盘必须保持一一对应关系。这种盘阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量一半以下。因此RAID1常用于对出错率要求极严的应用场合,如财政、金融等领域。
3.RAID2(2级盘阵列)
RAID2又称位交叉,它采用汉明码作盘错检验,无需在每个扇区之后进行CRC(CyclicReDundancycheck)检验。汉明码是一种(n,k)线性分组码,n为码字的长度,k为数据的位数,r为用于检验的位数,故有:n=2r-1r=n-k
因此按位交叉存取最有利于作汉明码检验。这种盘适于大数据的读写。但冗余信息开销还是太大,阻止了这类盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列)
RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验盘减小为一个(RAID2校验盘为多个,DAID1检验盘为1比1),数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区号的各个磁盘机上)。它的优点是整个阵列的带宽可以充分利用,使批量数据传输时间减小;其缺点是每次读写要牵动整个组,每次只能完成一次I/O。
5.RAID4(4级盘阵列)
RAID4是一种可独立地对组内各盘进行读写的阵列。其校验盘也只有一个。
RAID4和RAID3的区别是:RAID3是按位或按字节交叉存取,而RAID4是按块(扇区)存取,可以单独地对某个盘进行操作,它无需象RAID3那样,那怕每一次小I/O操作也要涉及全组,只需涉及组中两台磁盘机(一台数据盘,一台检验盘)即可。从而提高了小量数据的I/O速率。
6.RAID5(5级盘阵列)
RAID5是一种旋转奇偶校验独立存取的阵列。它和RAID1、2、3、4各盘阵列的不同点,是它没有固定的校验盘,而是按某种规则把其冗余的奇偶校验信息均匀地分布在阵列所属的所有磁盘上。于是在同一台磁盘机上既有数据信息也有校验信息。这一改变解决了争用校验盘的问题,因此DAID5内允许在同一组内并发进行多个写操作。所以RAID5即适于大数据量的操作,也适于各种事务处理。它是一种快速,大容量和容错分布合理的磁盘阵列。
7.RAID6(6级盘阵列)
RAID6是一种双维奇偶校验独立存取的磁盘阵列。它的冗余的检、纠错信息均匀分布在所有磁盘上,而数据仍以大小可变的块以交叉方式存于各盘。这类盘阵列可容许双盘出错。
8.RAID7(7级盘阵列)
RAID7是在RAID6的基础上,采用了cache技术,它使得传输率和响应速度都有较大的提高。Cache是一种高速缓冲存储器,即数据在写入磁盘阵列以前,先写入cache中。一般采用cache分块大小和磁盘阵列中数据分块大小相同,即一块cache分块对应一块磁盘分块。在写入时将数据分别写入两个独立的cache,这样即使其中有一个cache出故障,数据也不会丢失。写操作将直接在cache级响应,然后再转到磁盘阵列。数据从cache写到磁盘阵列时,同一磁道的数据将在一次操作中完成,避免了不少块数据多次写的问题,提高了速度。在读出时,主机也是直接从cache中读出,而不是从阵列盘上读取,减少与磁盘读操作次数,这样比较充分地利用了磁盘带宽。
这样cache和磁盘阵列技术的结合,弥补了磁盘阵列的不足(如分块写请求响应差等缺陷),从而使整个系统以高效、快速、大容量、高可靠以及灵活、方便的存储系统提供给用户,从而满足了当前的技术发展的需要,尤其是多媒体系统的需要。
解析磁盘阵列的关键技术
存储技术在计算机技术中受到广泛关注,服务器存储技术更是业界关心的热点。一谈到服务器存储技术,人们几乎立刻与SCSI(Small Computer Systems Interface)技术联系在一起。尽管廉价的IDE硬盘在性能、容量等关键技术指标上已经大大地提高,可以满足甚至超过原有的服务器存储设备的需求。但由于Internet的普及与高速发展,网络服务器的规模也变得越来越大。同时,Internet不仅对网络服务器本身,也对服务器存储技术提出了苛刻要求。无止境的市场需求促使服务器存储技术飞速发展。而磁盘阵列是服务器存储技术中比较成熟的一种,也是在市场上比较多见的大容量外设之一。
在高端,传统的存储模式无论在规模上,还是安全上,或是性能上,都无法满足特殊应用日益膨胀的存储需求。诸如存储局域网(SAN)等新的技术或应用方案不断涌现,新的存储体系结构和解决方案层出不穷,服务器存储技术由直接连接存储(DAS)向存储网络技术(NAS)方面扩展。在中低端,随着硬件技术的不断发展,在强大市场需求的推动下,本地化的、基于直接连接的磁盘阵列存储技术,在速度、性能、存储能力等方面不断地迈上新台阶。并且,为了满足用户对存储数据的安全、存取速度和超大的存储容量的需求,磁盘阵列存储技术也从讲求技术创新、重视系统优化,以技术方案为主导的技术推动期逐渐进入了强调工业标准、着眼市场规模,以成熟产品为主导的产品普及期。
回顾磁盘阵列的发展历程,一直和SCSI技术的发展紧密关联,一些厂商推出的专有技术,如IBM的SSA(Serial Storage Architecture)技术等,由于兼容性和升级能力不尽如人意,在市场上的影响都远不及SCSI技术广泛。由于SCSI技术兼容性好,市场需求旺盛,使得SCSI技术发展很快。从最原始5MB/s传输速度的SCSI-1,一直发展到现在LVD接口的160MB/s传输速度的Ultra 160 SCSI,320MB/s传输速度的Ultra 320 SCSI接口也将在2001年出现(见表1)。从当前市场看,Ultra 3 SCSI技术和RAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)技术还应是磁盘阵列存储的主流技术。
SCSI技术
SCSI本身是为小型机(区别于微机而言)定制的存储接口,SCSI协议的Version 1 版本也仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展,SCSI协议的Version 2版本作了较大修订,遵循SCSI-2协议的16位数据带宽,高主频的SCSI存储设备陆续出现并成为市场的主流产品,也使得SCSI技术牢牢地占据了服务器的存储市场。SCSI-3协议则增加了能满足特殊设备协议所需要的命令集,使得SCSI协议既适应传统的并行传输设备,又能适应最新出现的一些串行设备的通讯需要,如光纤通道协议(FCP)、串行存储协议(SSP)、串行总线协议等。渐渐地,“小型机”的概念开始弱化,“高性能计算机”和“服务器”的概念在人们的心目中得到强化,SCSI一度成为用户从硬件上来区分“服务器”和PC机的一种标准。
通常情况下,用户对SCSI总线的关心放在硬件上,不同的SCSI的工作模式意味着有不同的最大传输速度。如40MB/s的Ultra SCSI、160MB/s的Ultra 3 SCSI等等。但最大传输速度并不代表设备正常工作时所能达到的平均访问速度,也不意味着不同SCSI工作模式之间的访问速度存在着必然的“倍数”关系。SCSI控制器的实际访问速度与SCSI硬盘型号、技术参数,以及传输电缆长度、抗干扰能力等因素关系密切。提高SCSI总线效率必须关注SCSI设备端的配置和传输线缆的规范和质量。可以看出,Ultra 3模式下获得的实际访问速度还不到Ultra Wide模式下实际访问速度的2倍。
一般说来,选用高速的SCSI硬盘、适当增加SCSI通道上连接硬盘数、优化应用对磁盘数据的访问方式等,可以大幅度提高SCSI总线的实际传输速度。尤其需要说明的是,在同样条件下,不同的磁盘访问方式下获得的SCSI总线实际传输速度可以相差几十倍,对应用的优化是获得高速存储访问时必须关注的重点,而这却常常被一些用户所忽视。按4KB数据块随机访问6块SCSI硬盘时,SCSI总线的实际访问速度为2.74MB/s,SCSI总线的工作效率仅为总线带宽的1.7%;在完全不变的条件下,按256KB的数据块对硬盘进行顺序读写,SCSI总线的实际访问速度为141.2MB/s,SCSI总线的工作效率高达总线带宽的88%。
随着传输速度的提高,信号传输过程中的信号衰减和干扰问题显得越来越突出,终结器在一定程度上可以起到降低信号波反射,改善信号质量的作用。同时,LVD(Low-Voltage Differential)技术的应用也越来越多。LVD工作模式是和SE(Single-Ended)模式相对应的,它可以很好地抵抗传输干扰,延长信号的传输距离。同时,Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通过采用专用的双绞型SCSI电缆来提高信号传输的质量。
在磁盘阵列的概念中,大容量硬盘并不是指单个硬盘容量大,而是指将单个硬盘通过RAID技术,按RAID 级别组合成更大容量的硬盘。所以在磁盘阵列技术中,RAID技术是比较关键的,同时,根据所选用的RAID级别的不同,得到的“大硬盘”的功能也有不同。
RAID是一项非常成熟的技术,但由于其价格比较昂贵,配置也不方便,缺少相对专业的技术人员,所以应用并不十分普及。据统计,全世界75%的服务器系统目前没有配置RAID。由于服务器存储需求对数据安全性、扩展性等方面的要求越来越高,RAID市场的开发潜力巨大。RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的只有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。
RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化,具有低成本、极高读写性能、高存储空间利用率的RAID级别,适用于Video / Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘损坏都将带来数据灾难性的损失。所以,在RAID 0中配置4块以上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。
RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,安全性好,技术简单,管理方便,读写性能均好。但其无法扩展(单块硬盘容量),数据空间浪费大,严格意义上说,不应称之为“阵列”。
RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色,安全性高,但构建阵列的成本投入大,数据空间利用率低,不能称之为经济高效的方案。
RAID 5是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割,相同的条带区进行奇偶校验(异或运算),校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n-1块硬盘的容量,存储空间利用率非常高(见图6)。任何一块硬盘上数据丢失,均可以通过校验数据推算出来。它和RAID 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快,空间利用率高等优点,应用非常广泛,但不足之处是1块硬盘出现故障以后,整个系统的性能大大降低。
对于RAID 1、RAID 0+1、RAID 5阵列,配合热插拔(也称热可替换)技术,可以实现数据的在线恢复,即当RAID阵列中的任何一块硬盘损坏时,不需要用户关机或停止应用服务,就可以更换故障硬盘,修复系统,恢复数据,对实现HA(High Availability)高可用系统具有重要意义。
各厂商还在不断推出各种RAID级别和标准。例如更高安全性的,从RAID控制器开始镜像的RAID;更快读写速度的,为构成RAID的每块硬盘配置CPU和Cache的RAID等等,但都不普及。用IDE硬盘构建RAID的技术是新出现的一个技术方向,对市场影响也较大,其突出优点就是构建RAID阵列非常廉价。目前IDE RAID可以支持RAID 0、RAID 1和RAID 0+1三个级别,最多支持4块IDE硬盘。由于受IDE设备扩展性的限制,同时,也由于IDE设备也缺乏热可替换的技术支持的原因,IDE RAID的应用还不多。
总之,发展是永恒的主题,在服务器存储技术领域也不例外。一方面,一些巨头厂商尝试推出新的概念或标准,来领导服务器及存储技术的发展方向,较有代表性的如Intel力推的IA-64架构及存储概念;另一方面,致力于存储的专业厂商以现有技术和工业标准为基础,推动SCSI、RAID、Fibre Channel等基于现有存储技术和方案快速更新和发展。在市场经济条件下,检验技术发展的唯一标准是市场的认同。市场呼唤好的技术,而新的技术必须起到推动市场向前发展作用时才能被广泛接受和承认。随着高性能计算机市场的发展,高性能比、高可靠性、高安全性的存储新技术也会不断涌现。
现在市场上的磁盘阵列产品有很多,用户在选择磁盘阵列产品的过程中,也要根据自己的需求来进行选择,现在列举几个磁盘阵列产品,同时也为需要磁盘阵列产品的用户提供一些选择。表2列出了几种磁盘阵列的主要技术指标。
Ⅶ 干细胞存储到底是怎么一回事有人去汉氏联合存过吗
干细胞存储,已经是人们逐渐认识并接受的一项新技术,说是新技术,但是干细胞已经不是“新人”。干细胞具有自我更新和复制的能力,可以分化成多种细胞,从而达到修复组织细胞的作用,这在很多的研究学当中并不陌生。
干细胞存储是干细胞治疗的基础,是干细胞治疗的必要环节。胎盘和脐带当中含有丰富的干细胞,所以现在很多机构都是通过存储胎盘和脐带来达到存储干细胞的目的的。那干细胞到底是怎么样实现存储的呢?
干细胞存储是将干细胞从不同的人体组织中分离、培养以及检测鉴定后,再冻存于-196℃的深冷低温中,以便于在临床需要时可以将干细胞复苏用于治疗疾病。看似简单的干细胞存储,其实是有非常多的注意事项的。
首先从样本的采集和运输就是需要严格遵循标准的。正因为干细胞是特殊的生物样本,所以对于温度的要求是非常高的,如果在运输过程中,温度有很大的波动,会造成这份样本的活性丧失。与此同时,对于微生物、病毒等检测的环节也是非常有必要的,如果一份干细胞已经存在了污染,那即时存储起来,也是毫无用处的,而且还会污染其他客户的样本,造成其他客户的样本产生了不可逆的损伤。干细胞存储的每个环节都十分关键,所使用到细胞分离和低温保藏等技术设备以及操作流程对整体存储质量至关重要。
Ⅷ Web3.0中国峰会暨分布式存储行业大会隆重举行
11月11日-15日,Web3.0中国峰会暨分布式存储行业大会(以下简称“峰会”)在深圳福田会展中心隆重举行。峰会作为2020中国国际高新技术成果交易会(以下简称“高交会”)的重要组成部分,汇聚了众多领军人物、企业代表、专家学者、权威媒体人等,同时共享高交会来自智能 科技 、互联网、物联网、人工智能、大数据、新基建等行业超40万名专业观众。
深圳麦客存储 科技 有限公司(以下简称“麦客存储”)作为分布式存储十强企业及区块链二十强,荣幸受邀参会。麦客存储首席商务官朱颂先生出席峰会,发表“铸就存储产业新生态,加速新动能崛起”主题演讲,并参与“区块链分布式存储之生态路在何方”圆桌论坛。
铸就存储产业新生态
朱颂表示,数据时代即将到来。以后的人类 社会 ,数据是如同当今石油等一般的重要战略资源之一,势必会被各利益集团所争夺。在未来, 算力是能源,算法是法则,而存储就是土壤 。
区块链被公认为是对生产关系的变革,可以大幅拓展人类协作的广度和深度,从而推动“信息互联网”向“价值互联网”变迁。它也被认为是未来发展数字经济、构建新型信任体系不可或缺的技术之一,而区块链分布式存储是其中极为重要的一部分。
未来区块链分布式存储将在数据管理、保护等方面发挥更加积极的作用,成为大国重器和数字产业生态的系统构建与新基建的重要引擎。
麦客存储牢记使命,坚守担当,在推动传统存储产业革新的同时,积极与不同领域企业携手创新,加快落实区块链分布式存储在产业链中的实际应用、融合应用,发挥新技术先进优势,形成产业新生态。
主题演讲完毕,朱颂接受多家行业权威媒体采访,以下为问答实录:
问
区块链分布式存储相较于其它存储技术有何创新之处?都有哪些优势?行业现状如何?
区块链分布式存储结合了区块链技术的优势,相较于传统中心化存储技术,有下载速度快、数据安全性高、存储成本低廉、数据留存时间长、可溯源、消除冗余文件等众多优势,被广泛认可为构筑Web3.0的基石。
答
新基建和“十四五”对于区块链分布式存储行业发展都是利好政策,国家也多次颁发相关政策引导尽快培育数据市场。现在的行业正在快速发展期,整体欣欣向荣,麦客存储积极推动应用落地与生态建设,为行业做出实际的贡献。
问
麦客存储广东分布式存储数据中心部署情况如何?麦客存储推出“麦客星际中国”计划,并在推动“2+1”上市规划,现在进展如何?
麦客存储将斥资2.5亿元人民币收购广东分布式存储数据中心,目前部署顺利,已启用。
答
截至11月13日,麦客存储已成立多家银河系公司、太阳系公司、地月系公司。九月以来,“麦客星际中国”全国巡回峰会成功召开了36站。11月7日,麦客存储正式启动新加坡上市工作。
问
麦客存储在行业内处于什么地位?核心优势有哪些?
麦客存储持续处于业内领先地位。
答
麦客存储在区块链分布式存储行业最大的优势是集合全产业链于一体,深度融合供应链上下游,拥有多个数据中心、自建存储服务器生产工厂,且非常注重自主技术的研发,并在行业内深耕多年。无论是在存储服务器的硬件质量控制、性价比、数据中心运维、降低经营成本、合作渠道等方面都有着不小的优势,也是麦客存储核心竞争力所在。
构筑Web3.0
“互联网+”的魅力毋庸置疑,电子商务与各种云平台、云服务大行其道,精彩纷呈的网络世界无疑已成为人类 社会 的重要部分。但是,现行网络已经愈发难堪当今 社会 的实际需求, 数据确权、隐私保护、权益保护如同三座大山一般横亘在互联网上 。
站在千禧年后第一个二十年末,我们发现互联网亟需进化,刻不容缓。首先,要改造一样事物,了解它的发展历程非常有必要,现在的专家学者们普遍认同将互联网分为三个时代,我们或将进入Web3.0时代。
Web1.0
以静态、单向阅读为主,网站内信息可以直接和其他网站信息进行交互,能通过第三方信息平台同时对多家网站信息进行整合使用。代表为新浪,搜狐,网易三大门户。
Web2.0
以分享为特征的实时网络,用户在互联网上拥有自己的数据,并能在不同的网站上使用。(即现行网络)
Web3.0
将以网络化和个性化为特征,提供更多人工智能服务,完全基于Web,用浏览器即可实现复杂的系统程序才具有的功能。
Web3.0尚未正式诞生,现处于初级阶段,难以完全准确定义,但公认可以实现万物互联的美好畅想,代表着下一个时代的需求。 在Web3.0中,信息自由交互,价值自由流通。数据和价值都属于用户,而不是提供服务的公司。
分布式存储成刚需
无论是Web 1.0还是Web 2.0,因为运营服务的中心化总是或多或少地带来透明度和信任的问题,但是这一问题可以通过数据权益通证化、数据确权与授权的区块链技术应用来得到解决,这个过程完成之后,Web3.0时代也将来临。在这个实现的过程中,区块链分布式存储将发挥举足轻重的作用。
分布式相对于中心化来说,更稳定、抗风险能力更强、消耗更低、更公平、更透明、更简单。
事实上,分布式思想已经在我们的工业、科学等众多方面应用非常广阔。
去中心化的准确描述应该是多中心,或者说是没有唯一的中心控制的弱中心,去中心不代表着没有中心,而是把机会拉平,每个寻常的节点都有可能成为中心,如同每个普通美国人,都有可能成为美国总统。
加速新动能崛起
因5G、云计算、人工智能等为代表的一批高新技术蓬勃发展,数据存储需求爆炸式上升,区块链结合分布式存储带来的是一种全新的技术想象,一种突破传统的海量数据存储模型,是一次革命性的颠覆浪潮。
近日,国家广播电视总局办公厅印发《国家广播电视总局办公厅关于印发区块链技术应用系列白皮书的通知》。白皮书中多次提及IPFS、区块链分布式存储,肯定了IPFS的应用价值与技术优势,并就如何利用IPFS等新技术打造融媒体中心等做出详细介绍。区块链分布式存储的重大价值显露无疑。
麦客存储作为区块链分布式存储领域先驱引领者,重视技术协同、生态融合,推动多项技术的构建,致力于区块链分布式存储与5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等产业深度融合协同发展,助力传统企业转型升级,加速新旧动能转换,为数字化时代的发展做出贡献。