搜档网
当前位置:搜档网 › 数据存储原理

数据存储原理

数据存储原理
数据存储原理

说到数据恢复,我们就不能不提到硬盘的数据结构、文件的存储原理,甚至操作系统的启动流程,这些是你在恢复硬盘数据时不得不利用的基本知识。即使你不需要恢复数据,理解了这些知识(即使只是稍微多知道一些),对于你平时的电脑操作和应用也是很有帮助的。

硬盘数据结构

初买来一块硬盘,我们是没有办法使用的,你需要将它分区、格式化,然后再安装上操作系统才可以使用。就拿我们一直沿用到现在的Win9x/Me系列来说,我们一般要将硬盘分成主引导扇区、操作系统引导扇区、FAT、DIR和Data等五部分(其中只有主引导扇区是唯一的,其它的随你的分区数的增加而增加)。

主引导扇区

主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区,包括硬盘主引导记录MBR(Main Boot Record)和分区表DPT(Disk Partition Table)。其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及确定哪个分区为引导分区,并在程序结束时把该分区的启动程序(也就是操作系统引导扇区)调入内存加以执行。至于分区表,很多人都知道,以80H或00H为开始标志,以55AAH为结束标志,共64字节,位于本扇区的最末端。值得一提的是,MBR是由分区程序(例如DOS 的Fdisk.exe)产生的,不同的操作系统可能这个扇区是不尽相同。如果你有这个意向也可以自己去编写一个,只要它能完成前述的任务即可,这也是为什么能实现多系统启动的原因(说句题外话:正因为这个主引导记录容易编写,所以才出现了很多的引导区病毒)。

操作系统引导扇区

OBR(OS Boot Record)即操作系统引导扇区,通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区(这是对于DOS来说的,对于那些以多重引导方式启动的系统则位于相应的主分区/扩展分区的第一个扇区),是操作系统可直接访问的第一个扇区,它也包括一个引导程序和一个被称为BPB(BIOS Parameter Block)的本分区参数记录表。其实每个逻辑分区都有一个OBR,其参数视分区的大小、操作系统的类别而有所不同。引导程序的主要任务是判断本分区根目录前两个文件是否为操作系统的引导文件(例如MSDOS 或者起源于MSDOS的Win9x/Me的IO.SYS和MSDOS.SYS)。如是,就把第一个文件读入内存,并把控制权交予该文件。BPB 参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数、分配单元(Allocation Unit,以前也称之为簇)的大小等重要参数。OBR由高级格式化程序产生(例如DOS 的https://www.sodocs.net/doc/177088591.html,)。

文件分配表

FAT(File Allocation Table)即文件分配表,是DOS/Win9x系统的文件寻址系统,为了数据安全起见,FAT一般做两个,第二FAT为第一FAT的备份, FAT区紧接在OBR之后,其大小由本分区的大小及文件分配单元的大小决定。关于FAT的格式历来有很多选择,Microsoft 的DOS及Windows采用我们所熟悉的FAT12、FAT16和FAT32格式,但除此以外并非没有其它格式的FAT,像Windows NT、OS/2、UNIX/Linux、Novell等都有自己的文件管理方式。

目录区

DIR是Directory即根目录区的简写,DIR紧接在第二FAT表之后,只有FAT还不能定位文件在磁盘中的位置,FAT还必须和DIR配合才能准确定位文件的位置。DIR记录着每个文件(目录)的起始单元(这是最重要的)、文件的属性等。定位文件位置时,操作系统根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在磁盘的具体位置及大小了。在DIR区之后,才是真正意义上的数据存储区,即DATA区。

数据区

DATA虽然占据了硬盘的绝大部分空间,但没有了前面的各部分,它对于我们来说,也只能是一些枯燥的二进制代码,没有任何意义。在这里有一点要说明的是,我们通常所说的格式化程序(指高级格式化,例如DOS下的Format程序),并没有把DATA 区的数据清除,只是重写了FAT表而已,至于分区硬盘,也只是修改了MBR和OBR,绝大部分的DATA区的数据并没有被改变,这也是许多硬盘数据能够得以修复的原因。但即便如此,如MBR/OBR/FAT/DIR之一被破坏的话,也足够咱们那些所谓的DIY老鸟们忙乎半天了……需要提醒大家的是,如果你经常整理磁盘,那么你的数据区的数据可能是连续的,这样即使MBR/FAT/DIR全部坏了,我们也可以使用磁盘编辑软件(比如DOS下的DiskEdit),只要找到一个文件的起始保存位置,那么这个文件就有可能被恢复(当然了,这需要一个前提,那就是你没有覆盖这个文件……)。

硬盘分区方式

我们平时说到的分区概念,不外乎三种:主分区、扩展分区和逻辑分区。

主分区是一个比较单纯的分区,通常位于硬盘的最前面一块区域中,构成逻辑C磁盘。在主分区中,不允许再建立其它逻辑磁盘。

扩展分区的概念则比较复杂,也是造成分区和逻辑磁盘混淆的主要原因。由于硬盘仅仅为分区表保留了64个字节的存储空间,而每个分区的参数占据16个字节,故主引导扇区中总计可以存储4个分区的数据。操作系统只允许存储4个分区的数据,如果说逻辑磁盘就是分区,则系统最多只允许4个逻辑磁盘。对于具体的应用,4个逻辑磁盘往往不能满足实际需求。为了建立更多的逻辑磁盘供操作系统使用,系统引入了扩展分区的概念。

所谓扩展分区,严格地讲它不是一个实际意义的分区,它仅仅是一个指向下一个分区的指针,这种指针结构将形成一个单向链表。这样在主引导扇区中除了主分区外,仅需要存储一个被称为扩展分区的分区数据,通过这个扩展分区的数据可以找到下一个分区(实际上也就是下一个逻辑磁盘)的起始位置,以此起始位置类推可以找到所有的分区。无论系统中建立多少个逻辑磁盘,在主引导扇区中通过一个扩展分区的参数就可以逐个找到每一个逻辑磁盘。

需要特别注意的是,由于主分区之后的各个分区是通过一种单向链表的结构来实现链接的,因此,若单向链表发生问题,将导致逻辑磁盘的丢失。

数据存储原理

既然要进行数据的恢复,当然数据的存储原理我们不能不提,在这之中,我们还要介绍一下数据的删除和硬盘的格式化相关问题……

文件的读取

操作系统从目录区中读取文件信息(包括文件名、后缀名、文件大小、修改日期和文件在数据区保存的第一个簇的簇号),我们这里假设第一个簇号是0023。

操作系统从0023簇读取相应的数据,然后再找到FAT的0023单元,如果内容是文件结束标志(FF),则表示文件结束,否则内容保存数据的下一个簇的簇号,这样重复下去直到遇到文件结束标志。

文件的写入

当我们要保存文件时,操作系统首先在DIR区中找到空区写入文件名、大小和创建时间等相应信息,然后在Data区找到闲

置空间将文件保存,并将Data区的第一个簇写入DIR区,其余的动作和上边的读取动作差不多。

文件的删除

看了前面的文件的读取和写入,你可能没有往下边继续看的信心了,不过放心,Win9x的文件删除工作却是很简单的,简单到只在目录区做了一点小改动――将目录区的文件的第一个字符改成了E5就表示将改文件删除了。

Fdisk和Format的一点小说明

和文件的删除类似,利用Fdisk删除再建立分区和利用Format格式化逻辑磁盘(假设你格式化的时候并没有使用/U这个无条件格式化参数)都没有将数据从DATA区直接删除,前者只是改变了分区表,后者只是修改了FAT表,因此被误删除的分区和误格式化的硬盘完全有可能恢复……

存储器种类

存储器类型 ①SRAM SSRAM RAM ②DRAM SDRAM ①MASK ROM ②OTP ROM ROM ③PROM ④EPROM ⑤EEPROM ⑥FLASH Memory RAM: Random Access Memory 随机访问存储器 存储单元的内容可按需随意取出或存入,这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。它的特点就是是易挥发性(nonvolatile),即掉电失忆。 ROM: Read Only Memory 只读存储器 ROM 通常指固化存储器(一次写入,反复读取),它的特点与RAM 相反。 注意: ①我们通常可以这样认为,RAM是单片机(MCU)的数据存储器(这里的数据包括 内部数据存储器(用户RAM区,可位寻址区和工作组寄存器)和特殊功能寄存器 SFR),或是电脑的内存和缓存,它们掉电后数据就消失了(非易失性存储器除外, 比如某些数字电位器就是非易失性的)。ROM是单片机的程序存储器,有些单片 机可能还包括数据存储器,这里的数据指的是要保存下来的数据,即单片机掉电 后仍然存在的数据,比如采集到的最终信号数据等。而RAM这个数据存储器只是 在单片机运行时,起一个暂存数据的作用,比如对采集的数据做一些处理运算, 这样就产生中间量,而RAM这个数据存储器就是来暂时存取中间量的,最终的结 果要放到ROM的数据存储器中。(如下图所示) ② ROM在正常工作状态下只能从中读取数据,不能快速的随时修改或重新写入数 据。它的优点是电路结构简单,而且在断电以后数据不会丢失。缺点是只适用于 存储那些固定数据的场合。RAM与ROM的根本区别是RAM在正常工作状态下 就可以随时向存储器里写入数据或从中读取数据。

海量数据存储论文

海量数据存储 (----计算机学科前沿讲座论文 昆明理工大学信息院 计算机应用技术 2010/11 随着信息社会的发展,越来越多的信息被数据化,尤其是伴随着Internet的发展,数据呈爆炸式增长。从存储服务的发展趋势来看,一方面,是对数据的存储量的需求越来越大,另一方面,是对数据的有效管理提出了更高的要求。首先是存储容量的急剧膨胀,从而对于存储服务器提出了更大的需求;其次是数据持续时间的增加。最后,对数据存储的管理提出了更高的要求。数据的多样化、地理上的分散性、对重要数据的保护等等都对数据管理提出了更高的要求。随着数字图书馆、电子商务、多媒体传输等用的不断发展,数据从GB、TB到PB量级海量急速增长。存储产品已不再是附属于服务器的辅助设备,而成为互联网中最主要的花费所在。海量存储技术已成为继计算机浪潮和互联网浪潮之后的第三次浪潮,磁盘阵列与网络存储成为先锋。 一、海量数据存储简介 海量存储的含义在于,其在数据存储中的容量增长是没有止境的。因此,用户需要不断地扩张存储空间。但是,存储容量的增长往往同存储性能并不成正比。这也就造成了数据存储上的误区和障碍。 海量存储技术的概念已经不仅仅是单台的存储设备。而多个存储设备的连接使得数据管理成为一大难题。因此,统一平台的数据管理产品近年来受到了广大用户的欢迎。这一类型产品能够整合不同平台的存储设备在一个单一的控制界面上,结合虚拟化软件对存储资源进行管理。这样的产品无疑简化了用户的管理。 数据容量的增长是无限的,如果只是一味的添加存储设备,那么无疑会大幅增加存储成本。因此,海量存储对于数据的精简也提出了要求。同时,不同应用对于存储

PLC中存储器的数据类型与寻址方式

一、数据在存储器中的存储方式 1、数据格式及要求 A〉数据格式:即指数据的长度和表示方式。B〉要求:S7-200对数据的格式有一定的要求,指令与数据之间的格式一致才能正常工作。 2、用一位二进制数表示开关量 A〉一位二进制数:一位二进制数有0(OFF)和1(ON)两种不同的取值,分别对应于开关量(或数字量)的两种不同的状态。B〉位数据的数据类型:布尔(Bool)型。C〉位地址:由存储器标识符、字节地址和位号组成,如I3.4等。D〉其它CPU存储区的地址格式:由存储器标识符和起始字节号(一般取藕字节)组成,如V B 100、V W 100、V D 100等。 3、多位二进制数(8421码) A〉数及数制:数用于表示一个量的具体大小。根据计数方式的不同,有十进制(D)、二进制(B)、十六进制(H)和八进制等不同的计数方式。B〉二进制数的表示:在S7-200中用2#来表示二进制常数,例如“2# 10111010 ”。C〉二进制数的大小:将二进制数的各位(从右往左第n位)乘以对应的位权(×2n-1),并将结果累加求和可得其大小。例如:2# 10111010 = 1×27+0×26+1×25+1×24+1×23+0×22+1×21+0×20 = 186 4、十六进制数 A〉十六进制数的引入:将二进制数从右往左每4位用一个十六进制数表示,可以实现对多位二进制数的快速准确的读写。B〉不同进制数的表示方法:( 表3-2-1 不同进制数的表示方 法) C〉十六进制数的表示:在S7-200中用16#来表示十六进制常数,例如“2# 1010 1110 0111 0101 可转换为16# AEF7 ”。D〉十六进制数的大小:将十六进制数的各位(从右往左第n位)乘以对应的位权(×16n-1),并将结果累加求和可得其大小。例如:16# 2F = 2×161+15×160 = 47 5、数据长度:字节(Byte)、字(Word)、双字(DoubleWord) A〉字节(B):从0号位开始的连续8位二进制数称为一个字节。B〉字(W):相邻的两个字节组成一个字的长度。C〉双字(DW):相邻的四个字节组成一个双字的长度。D〉字、双字长数据的存储特点:高位存低字节、地位存于高字节。 6、负数(有符号数)的表示方法 A〉负数的表示:PLC一般用二进制的补码来表示有符号数,其最高位为符号位(0 ——正数、1 ——负数)。B〉绝对值相等的正负有符号数间的关系:正数的补码是它本身。C〉不同数据的取值范围:( 表3-2-2 数据的位数与取值范围) 7、BCD码

地震属性分析技术综述

【全文】地震属性分析技术综述 [摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息,因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结,简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。特别对新地震属性进行了具体介绍。最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。 摘要:在勘探和开发周期的各个阶段,地震资料在复杂油藏系统的解释过程中,扮演着至关重要的角色。然而,缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。随着一系列属性新技术的出现,对地震属性进行充分研究,就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下,属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。 [关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据 关键词:储层;波形分析;地震属性 1.引言 地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始,经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析,90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析,21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。随着地震属性分析技术的发展与研究,该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域,并取得了很好的效果。总之,地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息,这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料,也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。因此,对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。 地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性,不同的属性可指示不同的地质现象。地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息,并结合钻井资料,从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化,以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。 地震属性分析技术的研究已由线、面信息扩展到三维体信息,从分类提取扰化发展为一项系统的应用技术。随着地震技术的日趋成熟,地震属性技术近儿年也发展迅速,其中有多属性联合解释技术、波形分析技术、吸收滤波技术等。应用地震属性分析技术去完善勘探生产中的油藏描述工作,已经成为油藏地球物理的核心内容。利用地震属性分析技术预测岩性和有利储集体,描述油藏特征及孔隙度变化,寻找难以发现的隐蔽油区,以至于监测流体运动和进行其它综合研究,一直是石油工作人员追求的目标。 1波形分析技术的研究与应用 通常的层段属性只是表示了某儿个地震信号的物理参数(振幅、相位、频率等),但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常,而地震信号的任何物理参数的变化总是对应着反映地震道形状的变化,所以,研究和分析地震资料中代表各种属性总体特征的地震道形状(波形),应该能有非常不错的效果[,]。 1. 1波形分析技术的原理及处理过程

大数据存储方式概述

大数据存储方式概述 随着信息社会的发展,越来越多的信息被数据化,尤其是伴随着Internet的发展,数据呈爆炸式增长。从存储服务的发展趋势来看,一方面,是对数据的存储量的需求越来越大,另一方面,是对数据的有效管理提出了更高的要求。首先是存储容量的急剧膨胀,从而对于存储服务器提出了更大的需求;其次是数据持续时间的增加。最后,对数据存储的管理提出了更高的要求。数据的多样化、地理上的分散性、对重要数据的保护等等都对数据管理提出了更高的要求。随着数字图书馆、电子商务、多媒体传输等用的不断发展,数据从GB、TB 到PB量级海量急速增长。存储产品已不再是附属于服务器的辅助设备,而成为互联网中最主要的花费所在。海量存储技术已成为继计算机浪潮和互联网浪潮之后的第三次浪潮,磁盘阵列与网络存储成为先锋。 一、海量数据存储简介 海量存储的含义在于,其在数据存储中的容量增长是没有止境的。因此,用户需要不断地扩张存储空间。但是,存储容量的增长往往同存储性能并不成正比。这也就造成了数据存储上的误区和障碍。海量存储技术的概念已经不仅仅是单台的存储设备。而多个存储设备的连接使得数据管理成为一大难题。因此,统一平台的数据管理产品近年来受到了广大用户的欢迎。这一类型产品能够整合不同平台的存储设备在一个单一的控制界面上,结合虚拟化软件对存储资源进行管理。这样的产品无疑简化了用户的管理。 数据容量的增长是无限的,如果只是一味的添加存储设备,那么无疑会大幅增加存储成本。因此,海量存储对于数据的精简也提出了要求。同时,不同应用对于存储容量的需求也有所不同,而应用所要求的存储空间往往并不能得到充分利用,这也造成了浪费。 针对以上的问题,重复数据删除和自动精简配置两项技术在近年来受到了广泛的关注和追捧。重复数据删除通过文件块级的比对,将重复的数据块删除而只留下单一实例。这一做法使得冗余的存储空间得到释放,从客观上增加了存储容量。 二、企业在处理海量数据存储中存在的问题 目前企业存储面临几个问题,一是存储数据的成本在不断地增加,如何削减开支节约成本以保证高可用性;二是数据存储容量爆炸性增长且难以预估;三是越来越复杂的环境使得存储的数据无法管理。企业信息架构如何适应现状去提供一个较为理想的解决方案,目前业界有几个发展方向。 1.存储虚拟化 对于存储面临的难题,业界采用的解决手段之一就是存储虚拟化。虚拟存储的概念实际上在早期的计算机虚拟存储器中就已经很好地得以体现,常说的网络存储虚拟化只不过是在更大规模范围内体现存储虚拟化的思想。该技术通过聚合多个存储设备的空间,灵活部署存储空间的分配,从而实现现有存储空间高利用率,避免了不必要的设备开支。 存储虚拟化的好处显而易见,可实现存储系统的整合,提高存储空间的利用率,简化系统的管理,保护原有投资等。越来越多的厂商正积极投身于存储虚拟化领域,比如数据复制、自动精简配置等技术也用到了虚拟化技术。虚拟化并不是一个单独的产品,而是存储系统的一项基本功能。它对于整合异构存储环境、降低系统整体拥有成本是十分有效的。在存储系统的各个层面和不同应用领域都广泛使用虚拟化这个概念。考虑整个存储层次大体分为应用、文件和块设备三个层次,相应的虚拟化技术也大致可以按这三个层次分类。 目前大部分设备提供商和服务提供商都在自己的产品中包含存储虚拟化技术,使得用户能够方便地使用。 2.容量扩展 目前而言,在发展趋势上,存储管理的重点已经从对存储资源的管理转变到对数据资源

数据存储的四种常见方式

https://www.sodocs.net/doc/177088591.html, 数据存储的四种常见方式 数据存储,它的概念为数据在交流过程的情况下发生的临时数据以及加工的操作的进程里面要进行查找的讯息,一般的存储介质包含有磁盘以及磁带。数据存取的方法和数据文件组织紧紧的相连,它的最主要的就是创立记录逻辑和物理顺序的两者之间的互相对应的联系,进行存储地址的肯定,从而使得数据进行存取的速度得到提升。进行存储介质的方法因为使用的存储介质不一样采用的方法也不一样,当磁带上面的数据只是按照次序来进行存取的时候;在磁盘上面就能够根据使用的需求使用顺序或者是直接存取的方法。 ●在线存储 (Online storage):有时也称为二级存储。这种存储方式的好处是读写非常 方便迅捷,缺点是相对较贵并且容易因为误操作或者防病毒软件的误删除而使数据受到损害。这种存储方式提供最好的数据获取便利性,大磁盘阵列是其中最典型的代表之一。 ●脱机存储 (Offline storage):脱机存储用于永久或长期保存数据,而又不需要介质当 前在线或连接到存储系统上。这种存储方式指的是每次在读写数据时,必须人为的将存储介质放入存储系统。脱机存储的介质通常可以方便携带或转运,如磁带和移动硬盘。 ●近线存储 (Near-line storage):也称为三级存储。自动磁带库是一个典型代表。比起 在线存储,近线存储提供的数据获取便利性相对差一些,但是价格要便宜些。近线存储由于读取速度较慢,主要用于归档较不常用的数据。 ●异站保护 (Off-site vault):这种存储方式保证即使站内数据丢失,其他站点仍有数 据副本。为了防止可能影响到整个站点的问题,许多人选择将重要的数据发送到其他站点来作为灾难恢复计划。异站保护可防止由自然灾害、人为错误或系统崩溃造成的数据丢失。

地震波衰减文献综述

关于地震波衰减 一、地震波衰减的主要因素 地震波在地层中传播的过程中会存在能量衰减,这种衰减会受到许多因素的影响和制约。这些因素包括:频率、压力、温度、饱和度、应变振幅以及岩石的特性等。在研究地层吸收衰减特性的过程中,了解这些因素的影响作用对于衰减问题的研究是很有帮助的。 1. 频率 频率与衰减的关系目前尚未有定论。室内研究表明 Q值与频率有关,而一些对实际地震数据的研究则表明了衰减与频率无关。现有的资料表明:对不同特性的岩石,频率的影响不同。对干燥岩石,衰减与频率无关;对于部分饱和或完全饱和岩石,地震波以复杂的路线传播,由流体流动类型所决定,衰减通常与频率有关。Johnston等利用与地震勘探有关的孔隙流体的粘滞系数和标准线性粘滞性模型,计算出地震频段的衰减对频率的依赖关系;O’Connelland Budiansky(1977)分析了饱和碎屑岩石的弹性特征,提出了与频率相关的衰减模型,他们指出在两种特性频率条件下产生的衰减最大;White(1975)计算出了在部分饱和流体岩石的弹性波衰减,推断出 P波的衰减和频率有关,而 SH波的衰减和频率无关。 2.岩性 高速的岩石,吸收性弱,而低速的岩石,吸收性强。对于大多数地区,泥岩的平均吸收性比砂岩强,砂岩的吸收比页岩和灰岩的吸收强,砂岩含有油气时,其吸收性显著增强。总之,介质弹性越好,地震波在介质中传播的能量损耗 3.压力 P波、S波在所有饱和岩石中,随压力的增加Q增大(衰减减小),在高压下则保持为一稳定值。低频时增加较快,高频时趋于一稳定值。同时在干燥岩石中随压力的增加Q增大,主要是因为增加压力能减小岩石基质中的裂缝,从而减小摩擦。 4.孔隙度 同一种砂岩,孔隙度越高,Q值越小,衰减越强;对饱和流体砂岩:衰减峰的峰位随孔隙率的增加向低温方向移动,峰值增大,峰宽变窄. 总之,衰减随孔隙率的增加而增加,呈正比关系。

(重点学习)海量数据处理方法总结

海量数据处理方法总结 大数据量的问题是很多面试笔试中经常出现的问题,比如baidu,google,腾讯这样的一些涉及到海量数据的公司经常会问到。 下面的方法是我对海量数据的处理方法进行了一个一般性的总结,当然这些方法可能并不能完全覆盖所有的问题,但是这样的一些方法也基本可以处理绝大多数遇到的问题。下面的一些问题基本直接来源于公司的面试笔试题目,方法不一定最优,如果你有更好的处理方法,欢迎与我讨论。 1 Bloom filter 适用范围:可以用来实现数据字典,进行数据的判重,或者集合求交集。 基本原理及要点: 对于原理来说很简单,位数组+k个独立hash函数。将hash函数对应的值的位数组置1,查找时如果发现所有hash函数对应位都是1说明存在,很明显这个过程并不保证查找的结果是100%正确的。同时也不支持删除一个已经插入的关键字,因为该关键字对应的位会牵动到其他的关键字。所以一个简单的改进就是counting Bloom filter,用一个counter数组代替位数组,就可以支持删除了。 还有一个比较重要的问题,如何根据输入元素个数n,确定位数组m的大小及hash函数个数。当hash函数个数k=(ln2)*(m/n)时错误率最小。在错误率不大于E的情况下,m至少要等于n*lg(1/E)才能表示任意n个元素的集合。但m还应该更大些,因为还要保证bit 数组里至少一半为0,则m应该>=nlg(1/E)*lge 大概就是nlg(1/E)1.44倍(lg表示以2为底的对数)。 举个例子我们假设错误率为0.01,则此时m应大概是n的13倍。这样k大概是8个。 注意这里m与n的单位不同,m是bit为单位,而n则是以元素个数为单位(准确的说是不同元素的个数)。通常单个元素的长度都是有很多bit的。所以使用bloom filter内存上通常都是节省的。 扩展: Bloom filter将集合中的元素映射到位数组中,用k(k为哈希函数个数)个映射位是否全1表示元素在不在这个集合中。Counting bloom filter(CBF)将位数组中的每一位扩展为

存储器的发展史

1.存储器设备发展之汞延迟线是基于汞在室温时是液体,同时又是导体,每比特数据用机械波的波峰(1)和波谷(0)表示。 机械波从汞柱的一端开始,一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端,这样就得名“汞延迟线”。 在管的另一端,一传感器得到每一比特的信息,并反馈到起点。 设想是汞获取并延迟这些数据,这样它们便能存储了。 这个过程是机械和电子的奇妙结合。 缺点是由于环境条件的限制,这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。 1950年,世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。 它的主要特点是采用二进制,使用汞延迟线作存储器,指令和程序可存入计算机中。 1951年3月,由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。 它不仅能作科学计算,而且能作数据处理。 2.存储器设备发展之磁带UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。 磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之 一。 它互换性好、易于保存,近年来,由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。

根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。 根据读写磁带的工作原理,磁带机可以分为六种规格。 其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT(4mm)磁带机和面向部门级的8mm磁带机,另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备,它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列,以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。 磁带库是基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。 它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。 磁带库不仅数据存储量大得多,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。 在网络系统中,磁带库通过SAN(Storage Area Network,存储区域网络)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力保障,很容易完成远程数据访问、数据存储备份或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份,无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。 3.存储器设备发展之磁鼓1953年,随着存储器设备发展,第一台磁鼓应用于IBM 701,它是作为内存储器使用的。 磁鼓是利用铝鼓筒表面涂覆的磁性材料来存储数据的。 鼓筒旋转速度很高,因此存取速度快。 它采用饱和磁记录,从固定式磁头发展到浮动式磁头,从采用磁胶发展到采用电镀的连续磁介质。 这些都为后来的磁盘存储器打下了基础。

存储设备的三种类型

1常见存储类型 对于企业存储设备而言,根据其实现方式主要划分为DAS、SAN和NAS三种,分别针对不同的应用环境,提供了不同解决方案。(区别见图2) 图1三种存储技术比较 1.1DAS DAS(DirectAttachSTorage):是直接连接于主机服务器的一种储存方式,每一台主机服务器有独立的储存设备,每台主机服务器的储存设备无法互通,需要跨主机存取资料时,必须经过相对复杂的设定,若主机服务器分属不同的操作系统,要存取彼此的资料,更是复杂,有些系统甚至不能存取。通常用在单一网络环境下且数据交换量不大,性能要求不高的环境下,可以说是一种应用较为早的技术实现。 1.2SAN SAN(StorageAreaNetwork):是一种用高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种储存方式,此系统会位于主机群的后端,它使用高速I/O联结方式,如SCSI,ESCON及 Fibre-Channels。一般而言,SAN应用在对网络速度要求高、对数据的可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中,特点是代价高,性能好。例如电信、银行的大数据量关键应用。 1.3NAS NAS(NetworkAttachedStorage):是一套网络储存设备,通常是直接连在网络上并提供资料存取服务,一套NAS储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统,特点是性价比高。例如教育、政府、企业等数据存储应用。 2三种技术比较 以下,通过表格的方式对于三种存储技术进行一个简单的比较。 表格1三种技术的比较 录像存储 录像存储是指将监控图像录制下来,并以文件形式存储在存储设备中,并可在以后随时被读出回放。 存储的实现有多种模式,包括DAS(直连存储)、SAN(存储区域网)和NAS(网络就是普通计算机系统最常用的存储方式,即将存储介质(硬盘)直接挂接DAS存储)等。. 在CPU的直接访问总线上,优点是访问效率高,缺点是占用系统总线资源、挂接数量有限,一般适用于低端PC系统。SAN是将存储和传统的计算机系统分开,系统对存储的访问通过专用的存储网络来访问,对存储的管理可交付与存储网络来管理,优点是高效的存储管理、存储升级容易,而缺点则是系统较大,成本过高,适用于高端设备。NAS则充分利用系统原有的网络接口,对存储的访问是通过通用网络接口,访问通过高层接口实现,同时设备可专注与存储的管理,优点是系统简单、兼容现有系统、扩容方便,缺点则是效率相对比较低。 典型的传统数字硬盘录像机设备一般都采用DAS方式,即自身包含若干硬盘,录像数据进行压缩编码后直接存储在本地硬盘中,回放也从本地硬盘中读出。网络功能只是个附加的功能,主要面向远程终端实时监控本地图像和回放本地录像。在系统比较大时,这种方式必然是分布式存储的,给系统管理带来了麻烦。数字硬盘录像机的发展将使网络成为中心,而规模的增大使得分布式存储的缺点更加显着。采用NAS作为录像的存储设备,解决了传统数字硬盘录像机所限制的这些问题,作为下一代数字录像系统,其优势表现在: a优良的设备环境:由于硬盘的不稳定性,需要一个更好的工作环境来延长硬盘的寿命和减少存储的不可用时间。NAS作为专业的存储设备,针对多硬盘环境作了优化设计,让硬盘工作的更稳定、更可靠。

地震资料处理数据分级存储集群的建设与应用

地震资料处理数据分级存储集群的建设与应用 【摘要】本文分析了河南油田地震资料处理对存储系统的需求,根据地震资料处理的数据特点,通过对并行存储技术、分级存储技术的研究,设计并建设分级存储系统,满足地震资料处理中不同应用对存储性能的不同需求,在存储容量、存储速度和成本之间取得了平衡,建成了高效实用的分级存储环境。 【关键词】分级存储;地震资料处理;并行存储;数据备份 一、建设地震资料处理数据分级存储系统的必要性 随着勘探难度增加和技术的发展,野外三维高精度采集的数据量大规模的增长,加之地震资料处理新技术、新方法的应用,地震资料处理对存储系统的存储容量和存储性能有了更高的需求,目前河南油田地震资料处理的存储系统在性能和容量上还有待提高,但是存储系统的设计要考虑容量、速度和成本三个问题。容量是存储系统的基础,都希望配置尽可能大的存储系统;同时要求存储系统的读写速度能与处理器的速度相匹配;成本也应该在一个合适的范围之内。但这三个目标不可能同时达到最优。一般情况下,存储设备读写速度越快,平均单位容量的价格越高,存储容量越小;反

之,存储设备读写速度越慢,平均单位容量的价格越低,存储容量越大。 分析地震资料处理的数据流特点,我们发现: 1、在进行叠前时间偏移、深度偏移、逆时偏移等并行作业处理时,数据流表现为高并发IO和大聚合带宽,需要高性能存储系统的支撑。 2、在常规处理中的数据流相对平稳,IO吞吐量相对小,对带宽和存储的性能要求相对较低。 3、需要备份的原始数据及成果数据,需要一定数量安全级别较高的存储系统进行数据备份。 为了在容量、速度和成本这三者之间取得平衡,需要根据其地震资料处理数据的特点,采用分级存储为不同的应用提供不同性能的服务,建成高效实用的并行存储环境。 二、分级存储方案设计 (一)体系架构 地震资料处理数据分级存储系统采用开放式的存储体 系架构,基于分布式的Glusterfs并行文件系统,将多台存储设备的存储容量虚拟成一个具有统一访问接口的存储空间。按照一定的负载均衡策略存储用户的数据,将数据条带化的存储到多台物理存储设备上,从而获得更高的并发数据访问性能,同时可以制定存储策略进行数据分级存储,对所有的存储设备可以实现统一的管理和监控。

海量数据的存储需求及概念

海量数据的存储需求及概念 海量数据的存储需求其实就是时下流行的云存储概念,使用NVR的集群技术作为基础搭建的海量数据存储系统,可称为音视频云存储系统,在此基 础上的各种新型的智能高效查询服务可以称为云查询。 云存储是以NVR为硬件基础,使用软件分布式技术搭建的一个虚拟存储服务,此方式的具体工作NVR硬件对用户透明,用户提出存储需求,云存储服务系统满足需求。此系统具有高性价比、高容错性、服务能力几乎可以无限伸缩。在云存储系统里面的单机NVR,对其可靠性要求很低,因此我们可以使用 大量廉价的NVR硬件(不带RAID功能)来搭建系统。由此大量减少了硬件成本。由于数据IO吞吐处理被分散到了很多单机上,对单机的处理器、硬盘IO的能 力要求也可变得很低,进一步降低硬件成本。另外,由于云管理系统做了大量 的智能管理工作,将使得安装维护变得更容易。 云查询就是音视频云存储系统里的云计算,由于数据是分散存储在各个 单机节点上,故大量的查询可以是并行的,使得可以实现一些以前很难做到的 密集型计算的查询应用,如视频内容检索,历史视频智能分析等。 云软件开发模式使用强大的分布式中间件平台,其开发难度可大大降低。例如,由某公司开发的分布式平台就是一款云开发的利器,它高效、易学易用、能力强大、跨平台和编程语言,内置了很多分布式开发的基本特性。 未来几年中国的家庭宽带将升级到光纤入户,企业数据网络将升级到万 兆网,在网络化高度发达的大背景下,IT行业正在改变传统的IT资源拥有模式。安防行业在完全融入IT的背景下,行业发展和IT行业的发展趋势是一致的, IT行业的主流趋势是资源正在向可运营、可服务的方向发展。视频监控在智能

存储类型分类资料

常见存储类型 对于企业存储设备而言,根据其实现方式主要划分为DAS、SAN和NAS三种,分别针对不同的应用环境,提供了不同解决方案。(区别见图2) 图1三种存储技术比较 DAS DAS(Direct Attach Storage):是直接连接于主机服务器的一种储存方式,每一台主机服务器有独立的储存设备,每台主机服务器的储存设备无法互通,需要跨主机存取资料时,必须经过相对复杂的设定,若主机服务器分属不同的操作系统,要存取彼此的资料,更是复杂,有些系统甚至不能存取。通常用在单一网络环境下且数据交换量不大,性能要求不高的环境下,可以说是一种应用较为早的技术实现。 SAN SAN(Storage Area Network):是一种用高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种储存方式,此系统会位于主机群的后端,它使用高速I/O 联结方式, 如SCSI, ESCON 及 Fibre- Channels。一般而言,SAN应用在对网络速度要求高、对数据的可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中,特点是代价高,性能好。例如电信、银行的大数据量关键应用。

NAS NAS(Network Attached Storage):是一套网络储存设备,通常是直接连在网络上并提供资料存取服务,一套 NAS 储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统,特点是性价比高。例如教育、政府、企业等数据存储应用。 三种技术比较 以下,通过表格的方式对于三种存储技术进行一个简单的比较。

表格 1 三种技术的比较 录像存储 录像存储是指将监控图像录制下来,并以文件形式存储在存储设备中,并可在以后随时被读出回放。 存储的实现有多种模式,包括DAS(直连存储)、SAN(存储区域网)和NAS(网络存储)等。DAS就是普通计算机系统最常用的存储方式,即将存储介质(硬盘)直接挂接在CPU的直接访问总线上,优点是访问效率高,缺点是占用系统总线资源、挂接数量有限,一般适用于低端PC系统。SAN是将存储和传统的计算机系统分开,系统对存储的访问通过专用的存储网络来访问,对存储的管理可交付与存储网络来管理,优点是高效的存储管理、存储升级容易,而缺点则是系统较大,成本过高,适用于高端设备。NAS则充分利用系统原有的网络接口,对存储的访问是通过通用网络接口,访问通过高层接口实现,同时设备可专注与存储的管理,优点是系统简单、兼容现有系统、扩容方便,缺点则是效率相对比较低。 典型的传统数字硬盘录像机设备一般都采用DAS方式,即自身包含若干硬盘,录像数据进行压缩编码后直接存储在本地硬盘中,回放也从本地硬盘中读出。网络功能只是个附加的功能,主要面向远程终端实时监控本地图像和回放本地录像。在系统比较大时,这种方式必然是分布式存储的,给系统管理带来了麻烦。数字硬盘录像机的发展将使网络成为中心,而规模的增大使得分布式存储的缺点更加显著。采用NAS作为录像的存储设备,解决了传统数字硬盘录像机所限制的这些问题,作为下一代数字录像系统,其优势表现在: ●优良的设备环境:由于硬盘的不稳定性,需要一个更好的工作环境来延 长硬盘的寿命和减少存储的不可用时间。NAS作为专业的存储设备,针 对多硬盘环境作了优化设计,让硬盘工作的更稳定、更可靠。 ●专业的存储管理:有效的存储管理在数据量上升时更加显得重要,数据 的安全性与冗余性将更受关注。NAS通过专业软件对大容量存储进行管 理,增加安全机制及冗余管理,使得存放的数据更便捷、更放心。 ●轻松的容量扩张:对容量的需求日益增加的今日,更加看重存储容量的 可扩张性。NAS的容量扩张基本上是Plug&Play的模式,方便用户升级。

地震勘探技术的发展与应用

地球探测与信息技术 读书报告 课题名称:地震勘探的发展与应用 班级:064091 姓名:吴浩 学号:20091004040 指导老师:胡祥云

地震勘探的发展与应用 吴浩 (地球物理与空间信息学院,地球科学与技术专业) 摘要地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术,近年来,高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快,地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域,由陆地不断向海洋发展。本文着重针对地震勘探过程和技术的发展几个重要阶段及应用进行展开。 关键字地震勘探三维地震石油勘探煤矿发展与应用 1 引言 地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质,环境地质问题的一种地球物理方法。地震勘探应用领域广泛,与其他物探方法相比,具有精度高、分层详细和探测深度大等优点,近年来,随着电子技术、计算机技术的高速发展,地震勘探的仪器装备、处理软件升级换代的速度明显加快,地震资料采集、处理与解释的一体化趋势得到加强。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,通常用人工激发地震波,地震波通过不同路径传播后,被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来,这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息,计算机对这些地震记录进行处理分析,并用计算机进行解释,便可知道地下不同地层的空间分布,构造形态,岩性特征,直至地层中是否有石油、天然气、煤等,并可解决大坝基础,港口,路,桥的地基,地下潜在的危险区等工程地质问题,以及环境保护,考古等问题。 2 地震勘探过程及发展 地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。 1.地震数据采集 在野外观测作业中,一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行,所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。一般地讲,地震野外数据采集成本占勘探成本的80%左右,因此世界各国为了降低勘探成本、提高勘探效果,

海量冷数据存储关键技术

海量冷数据存储关键技术 近年来,移动互联网、物联网、云计算的快速发展催生并积累了大量的用户、业务数据。据市场调研机构IDC预计,未来全球数据总量年增长率将维持在50% 左右,到2020年,全球数据总量将达到40ZR据统计,这些海量数据中只有10%~15的数据是被经常访问的,而绝大部分都会在产生之后逐渐变冷。这些“冷数据”的访问率虽然很低,但用户还是希望保留这些数据,对于企业而言,还有很多数据需要进行备份和存档。 且不管数据的冷热及其冗余备份,如果将这40ZB的数据都使用目前已量产的最大容量蓝光盘来存储,按照单盘容量300GB计算,则需要1300多亿张盘; 如果使用10TB的机械硬盘来存储,需要40亿个硬盘;如果采用磁带库来存储, 目前也有量产的10TB磁带,按照这个存储能力计算,也需要40亿个磁带。这不 仅为数据存储行业带来了巨大的市场空间,同时也对海量数据的存储、处理和管理能力提出了前所未有的挑战。 海量冷数据存储面临诸多挑战 首先,面对快速增长的数据存储需求,成本是需研究的首要问题。如果只从物理上增加存储容量,则必然导致存储数据的成本持续、快速增加,且将受制于机房空间、供电能力等其他因素而难以为继。 其次,是冷热数据的分级。业界根据数据的访问频次将数据分为热数据、温数据和冷数据,但具体到海量的数据,哪些属于冷数据,应该相应采用什么存储策略、存储方式,则是一个需要长期研究探索、实践积累的问题。 再者,海量的已存数据的维护也成为新的挑战。一方面需要定期检测存储介质的健康情况及数据的完整性,在发现坏盘的情况下及时进行更换;另一方面是 数据的搬迁,存储介质大都有相对固定的使用寿命,在设备生命周期结束之后, 需要将数据迁移到新的存储介质上。 海量数据的价值体现是又一挑战。海量数据的存储必然占用一定的成本,而数据的存储价值并非只是为了保存,而是在需要的时候能够被尽可能快地找到。 为用户提供尽可能好的访问体验,这就要求海量数据存储具备可快速查询的能力。 最后,数据的安全也是海量冷数据存储的一大挑战。一方面是数据的可靠性, 即数据的冗余备份。数据的存储最基本的要求就是数据不丢失,目前最常用的办法就是对数据进行多副本的冗余保存,或者采用可恢复数据的校验方法。这种冗余存储在本来就海量的基础上又增加了一定比例的数据量,而海量数据的存储通常需要大量的存储设备和其他配套设备,在相同的故障概率下,可能发生故障的设备也就相应较多,因此这些设备的定期巡检、故障定位和维修更换,都因“海量”而极具挑战。另一方面是数据的隐私保护,

大数据存储技术研究

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

存储器的发展史

1.存储器设备发展之汞延迟线 汞延迟线是基于汞在室温时是液体,同时又是导体,每比特数据用机械波的波峰(1)和波谷(0)表示。机械波从汞柱的一端开始,一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端,这样就得名“汞延迟线”。在管的另一端,一传感器得到每一比特的信息,并反馈到起点。设想是汞获取并延迟这些数据,这样它们便能存储了。这个过程是机械和电子的奇妙结合。缺点是由于环境条件的限制,这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。 1950年,世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。它的主要特点是采用二进制,使用汞延迟线作存储器,指令和程序可存入计算机中。 1951年3月,由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。它不仅能作科学计算,而且能作数据处理。 2.存储器设备发展之磁带 UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。 磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。它互换性好、易于保存,近年来,由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。 根据读写磁带的工作原理,磁带机可以分为六种规格。其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT(4mm)磁带机和面向部门级的8mm磁带机,另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备,它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列,以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的 3480/3490/3590系列等。 磁带库是基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。 磁带库不仅数据存储量大得多,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中,磁带库通过SAN(Storage Area Network,存储区域网络)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力保障,很容易完成远程数据

各种常见类型的存储

浅谈我们经常遇到的存储 问大家一个问题,什么是SAN、什么是NAS、什么是SCSI,下文进行了很好的分解。 目前磁盘存储市场上,存储分类(如下表一)根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储,封闭系统主要指大型机,AS400等服务器,开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器;开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储;开放系统的外挂存储根据连接的方式分为:直连式存储(Direct-Attached Storage,简称DAS)和网络化存储(Fabric-Attached Storage,简称FAS);开放系统的网络化存储根据传输协议又分为:网络接入存储(Network-Attached Storage,简称NAS)和存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN)。由于目前绝大部分用户采用的是开放系统,其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上,因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。 今天的存储解决方案主要为:直连式存储(DAS)、存储区域网络(SAN)、网络接入存储(NAS)。如下:

开放系统的直连式存储(Direct-Attached Storage,简称DAS)已经有近四十年的使用历史,随着用户数据的不断增长,尤其是数百GB以上时,其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。 主要问题和不足为: 直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理,数据备份和恢复要求占用服务器主机资源(包括CPU、系统IO等),数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机(库),数据备份通常占用服务器主机资源20-30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行,以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大,备份和恢复的时间就越长,对服务器硬件的依赖性和影响就越大。 直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接,带宽为10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等,随着服务器CPU的处理能力越来越强,存储硬盘空间越来越大,阵列的硬盘数量越来越多,SCSI通道将会成为IO瓶颈;服务器主机SCSI ID资源有限,能够建立的SCSI通道连接有限。 无论直连式存储还是服务器主机的扩展,从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集(Cluster),或存储阵列容量的扩展,都会造成业务系统的停机,从而给企业带来经济损失,

相关主题