SAN存储技术知识介绍

SAN存储技术进阶知识介绍

SAN是千兆位速率的网络，它依托光纤通道(Fibre Channel)为服务器和存储设备之间的连接提供更高的吞吐能力、支持更远的距离和更可靠的连通。SAN可以是交换式网络，也可以是共享式网络。

以目前的技术，其中任何一种网络都能够提供更好的伸缩性、故障恢复和诊断信息;此外，以其中任何一种网络为基础建设SAN都不需要对现有设施进行全面升级。由于降低了管理成本，SAN的基本设施的最初成本也就变得并不昂贵。 SAN的组成通常包括服务器(主机)、存储设备(磁带或者磁盘阵列)以及桥接器和多路复用器，并且所有这些设备都连接在光纤通道的交换机上。

在LAN和WAN环境中，交换机为连接着的所有设备提供主干，其中的一个或多个交换机称为光纤通道交换矩阵(Switching Fabric)。SAN的交换矩阵允许数以千计的结点进行连接。SAN还可以组成FC-AL环网(Fibre Channel Arbitrated Loop)，这是一种共享介质的网络。

FC-AL环网结构在每个环上允许多达126个设备，可以直接连接到光纤通道的交换机上，也可以连接到和交换机相连的集线器上。此外，光纤通道还有助于分担服务器的负载，以前服务器一直要承担向存储设备和LAN传输数据的负担;而现在，服务器可以将传输数据的工作交给SAN。

SAN的设计

要进行SAN网络的安装，任务是相当简单的。光纤通道SAN可以设计成共享介质的网络，也可以设计成交换式访问的网络。

在共享介质的网络中，所有设备共享同一个千兆位的环，这种结构的问题在于随着设备的增加，网络的吞吐能力会下降。尽管对于小型应用环境来

说这也许是可以接受的，但基于光纤通道交换机的主干将大大增加SAN的总带宽。

建立交换矩阵SAN可以使用一个或多个光纤通道交换机，然而只有当所有存储设备的网卡象操作系统和应用一样能够连接到这一交换矩阵上，才有可能访问由这一交换矩阵所提供的服务。这是因为首先网卡要通过登录到这一交换矩阵来成为网络的一个成员，这一过程称作Fabric Login。因而显而易见，在组建SAN时选用支持Fabric Login的网卡是非常重要的。

对于连接到SAN中的设备，另外一个关键的问题是发现整个交换矩阵中的所有设备的能力。光纤通道定义了一种发现机制SNS(Simple Name Service)，它能够知道连接在这一体系结构上的设备的地址、类型以及特征。SNS信息驻留在光纤通道交换机中，而网卡和存储控制器则从交换机中查询SNS数据，因而网络管理员同时还应该寻求支持SNS的光纤通道网卡和存储控制器。

对于错误恢复和故障隔离，光纤通道有着一个称为RSCN(Registered State Change Notification)的可选功能，能够对设备进行配置更改。假如RAID(Redundant Array of Independent Disks)或者是JBOD(Just a Bunch of Disks，没有RAID控制器的磁盘集)、磁带设备和主机是直接连接到一个交换阵列矩阵上，而不是同处于一个共享访问的连接环上，则RSCN所起的作用会更大。因为故障结点不会影响到其他任何连接到这一交换矩阵体系上的设备。同时由于有问题的设备或是连接能够被隔离，因而交换式网络的故障恢复速度也要比共享介质的网络要快得多。

此外，光纤通道本身还具有多点传送的功能特性。别名服务器是一个可选的交换矩阵的服务，它的角色相当于一个光纤通道多点传送场所，进行多点发送组的创建和删除。但是光纤通道的多点传送和IP多点传送并不相同，在IP多点传送中，是由主机来建立多点传送组，而且这一团组也仅仅工作在网络层;然而交换矩阵本身能够帮助进行多点传送，这种团组关系基于光纤通道的物理地址，对上层的协议是完全透明的。

由于光纤通道能够结合许多不同的协议，网络管理员可以通过建立SAN 来满足最大规模的数据中心的存储需求。例如，通过使用SNA到光纤通道的网关和光纤通道到SSA(Serial Storage Architecture)的桥接设备，完全可以将Escon(Enterprise Systems Connection)设备和SSA设备集成到SAN 中。未来的大型主机和SSA设备将支持到光纤通道的直接连接。通过使用分布式锁管理软件或者一些分区机制，这些数据中心的SAN甚至可以允许存储设备为企业环境中的所有服务器共享，而不管他们所运行的操作系统是Unix 操作系统还是NT。

SAN的管理

为了做好管理工作，网络人员应该能够使用LAN和WAN环境中的所有工具和系统。这就意味着他们必须寻找能够通过SNMP协议管理或者运用HTTP 传输协议通过Web界面进行管理的SAN设备。

同时设备还应该支持telnet登录协议;SCSI设备上另一个可供选择的特性是SES(SCSI Enclosure Services)。所有这些设备都应该提供有关设备状态、性能级别、配置和拓扑变化以及历史数据等方面的详细信息，主要的状态和性能信息包括吞吐量和响应时间，将来还要求提供一些传输确认和优化工具。

在FC-AL网络中，由集线器来提供环网上所有设备的管理信息。但是它不能提供连接在环以外的设备的信息。当然，当这个环连接到交换矩阵上以后，就能够对任何设备进行远程管理和诊断了。在确定使用何种方式将环连接到交换机上以后，网络管理员们应该尽量寻求性能良好的设备，以使它们能够充分利用独占环的时间来传输数据。

SAN的选择

现在，一些企业用户已经安装了交换式或者共享介质的SAN网络，但他们需要将两种网络进行合并，所以应该一开始就考虑好SAN的哪些部分需要采用交换式网络、哪些部分又需要采用共享式网络。

对小型网络而言(只有一两台服务器和一两个RAID或是JBOD磁盘阵列)，存在着3种选择:仅仅采用SCSI应用模式;转移到点对点的光纤通道网络(一块网卡连接一个存储设备使服务器到所有存储设备都存在连接);通过环形拓扑结构采用一个共享访问(基于集线器)的SAN。主要的考虑因素是成本和平滑升级的能力。

对于具有多个服务器和数据量超过500GB的智能阵列的网络，则最好采用基于交换方式的SAN。对于具有3台服务器、多个RAID阵列和一个磁带系统的中等规模网络，可以将RAID阵列和服务器进行交换式的连接，服务器和多个JBOD设备之间采用环型连接，而磁带系统则采用桥接方式连接(见图)。但同时要记住，由于这一SAN是基于交换机而组建的，因而它可以进行故障隔离，能够提供其他交换矩阵的服务。

究竟一个SAN的哪些部分应该设计成共享式的、又有多少部分应该设计成交换式的，这个问题必须视具体情况而定。在这一问题上，不应该将所存储的数据量作为决定组建何种类型的SAN网络的主要因素。相反，应该从数据的重要程度、网络的距离要求、存储设备的管理需求、数据的可用性和灾难恢复的需求以及管理和应付配置改变的能力方面来考虑。

首先，应考虑企业内部如何进行重要数据的访问。例如，对于通过并行的SCSI接口连接的存储设备，服务器是控制中心。当服务器发生问题时，可能需要30到90秒才能够正常复位。对于提供电子商务服务的公司，这段时间足以带来致命的打击，因此不能采用共享介质的SAN。因为这种网络不能够消除复位时间，而且由于令牌环还要进行一个环初始化过程(Loop Initialization Process)，这将导致所有设备的复位。

假如对数据的访问具有相互竞争的需求，那交换式的结构体系则正好符合要求。假如对于存储有距离要求(如跨越建筑物或是跨越园区内的多幢建

筑物)，则SCSI可能就不是一种合适的选择，因为SCSI的传输有70米的距离限制，即使使用了SCSI集线器或者中继器也没有用处。假如想要监视位于多个建筑物中的设备的状态，光纤通道的SAN比较适合，因为它本身就能够提供管理特性。使用位于环上的JBOD设备的部门，可以直接连接到位于SAN网络主干上的交换机上，交换式主干于是就与服务器以及位于环上的存储阵列直接连接，创建了一个虚拟的数据中心，为网络管理员提供管理数据和信息。

最后，从灾难恢复的角度来看，交换式的结构也是一个正确的选择。在10公里或更远距离以外创建一个冗余(备份)的数据中心，需要非常高的带宽来进行数据同步，这一要求目前只有交换的方式能够提供。

SAN的ASP

对于不同专业的从业人员，ASP有着不同的含义。但是当它和支持Web 功能的ERP以及电子商务应用发生联系时，ASP只能是可用性、灵活性和性能(Availability、Scalability、Performance)的代名词。在这种解释之下的ASP带来了很多技术难题，那就是要求向用户提供跨越网络的可以持续稳定访问的应用系统。

网络上这种开放的服务刺激了用户数量和数据的传输量，同时在应用上也产生了许多不可预知的问题。那些大型的ERP和电子商务系统遍布全球，为了提高性能，对这种应用的访问需要强有力的数据缓存。沿用以前的系统(如大型主机)来装载新的应用是一个极端，而选择基于PC的低端服务器运行应用则是另外一个极端。相比之下，SAN是最佳的选择，它能够减轻所有这些问题。

SAN和集群

SAN可以被用作所有存储资源的高级网络主干，其中包括硬盘、磁带、光纤通道的硬盘和遥控设备，它们在网络上的所有服务器节点之间共享。支持SAN功能的集群使用了集群技术，也就是两台或多台互相之间知道彼此配置和所提供的服务/应用的计算机系统完全协同工作在SAN拓扑环境中。一个真正意义上的SAN网络早已超越了任意连通性、任意服务器到任意存储系统的连通的观念。事实上，通过将所有存储系统从一个高速的网络主干上隔离出来，或是通过在数据、存储管理和使用这些数据的应用之间引入逻辑层/物理层，这种好处是相当巨大的。

为了实现无缝的存储管理，SAN结构本来应该在所有存储资源(如磁盘阵列、备份设备、逻辑卷的管理、文件系统管理和备份管理)以及所有需要这些资源的应用系统基础之上，引进一个软件层。那些运行在CPU数目满足需求的服务器上的应用服务(如应用服务器、数据库管理系统、中间件、HTTP 服务器)能够提供负载均衡和故障切换功能，而不需要专门的存储设备。

这些应用服务并不知道数据存储方面的有关信息，比如数据实际上究竟存放在什么地方、数据是否已经了镜像和分布式处理等。所有基于网络的RAID、分布式I/O、数据冗余、配置冗余、硬盘组、逻辑卷、动态的多个路径、分层存储、在线的高速备份等有关的问题都由存储管理系统来处理。一个正确的SAN是一个能够提供高可用性、增强的灵活性和改良的性能的基础构架。

SAN能够提供一个理想的拓扑结构来实现集群系统，因而其中一个系统的故障并不意味着所提供的服务会发生任何中断。参与这一集群的其他一个或多个生还的结点将自动处理由故障结点所提供的应用或服务。支持SAN的集群的一个优点就是在集群环境中发生故障时恢复速度快。由于数据是持续可用的，问题仅仅是由备用或协同工作的应用来访问原先由故障结点来访问的数据。在能够容忍的灾难发生之后，SAN能够通过光纤通道从10公里以外提供数据。

挑战ERP和电子商务

在可用性、灵活性和性能要求很高的大型的、支持Web功能的ERP和电子商务环境中，SAN和支持SAN的集群解决了一些主要的技术问题，如更为灵活的备份手段、更快的恢复、正常运行时间更长。

从更高层次来看，现在具有三层或更多层结构的ERP和电子商务体系都向着一个方向发展，同时Baan公司、Oracle公司、PeopleSoft公司和SAP 公司等不同厂商的系统之间还存在差别。现今所有ERP和电子商务应用都是支持Web功能的构件，就象OLAP构件、应用构件、数据库构件一样，在逻辑上是互相独立的。

在应用结构适合SAN以后，最严重的问题便是这些模块化的应用所访问的大部分数据都集中在一个或很少几个数据库中(数据相当集中)。在这种情况下，一般可以对数据进行复制，以支持数据仓库或是其他负载分解方式。由于这些应用支持Web功能，使消费者能够对全球范围的用户分发他们的操作执行动作，这就使大量协同用户同时访问这些ERP和电子商务应用成为可能。

而市场的这一趋向又带来了系统的可伸缩性问题。由于这些用户遍布世界各地，所提供的服务就要求不能因为时间原因而中断。这一趋势同样带来了可用性问题。随着用户以显著的速度增加，所收集和分发的数据的总量也以几何级数的速度快速增长。随之而来的便是要求对通过ERP和电子商务系统所收集到的数据(数据已经复制到了数据仓库)进行分析、加以分类，并通过现存的和新启用的应用进行扩充，于是这又带来了与性能和速度有关的问题。所有这些因素更加明确地向结构体系提出了要求，要能够解决可用性、灵活性和性能问题。

可用性(Availability)

可用性是持续正常运行时间的一个衡量指标。当然，目标是100%的正常运行时间，这表明ERP和电子商务应用服务没有停工时间。通过对基础构造的所有构件部分都建立冗余(即使这一冗余是明显多余的，这是完全有可能达到的。

为所有冗余部件建立冗余备份的观念能够应用到SAN中的所有硬件和软件中，如处理器、应用服务器、中间件、DBMS等。如今，为了实现高可用性和容错，在ERP和电子商务应用环境中集群扮演了统治地位的角色。基于共享(如Oracle公司的产品)或非共享(如Sybase公司的产品)结构将两台或多台服务器组成集群协同工作，是目前常用的方式。

在这两种结构中，在系统和它们的存储单元之间都有着必须的大量冗余的互连，这一问题直到SAN出现才解决。随着SAN和基于SAN的集群的推出，由于在存储系统和服务器之间引入了一个逻辑/物理层，因而消除了这种连接要求。SAN中的每一台参与集群工作的服务器都能够访问SAN中的存储空间中的每一个字节，因而消除了系统和它们的存储系统之间的所有的互连需求。

可伸缩性(Scalability)

如今，在SAN中的集群配置已经达到了32个结点，这一数字近来还有可能上升到128(例如，来自Veritas Software公司的Veritas Cluster Server软件)。SAN这种结构体系使得在一个集群配置中包含大量的结点成为可能。随着基于SAN的集群系统所提供的有效的负载平衡，真正的伸缩性和资源的有效利用也完全引入了ERP和电子商务系统。

作为一种体系结构，SAN能够为资源的有效利用铺平道路。假如一个服务器需要使用硬盘资源，另外的存储资源就会被从网络中拖拉出来，而无须增加额外的存储子系统。假如一台特定的服务器正严重缺乏处理器或内存资源，应用这些资源的服务将会转移到另一个未充分利用的系统上运行。

网络延迟的可以承受的水平仅仅由SAN中的存储资源或硬盘容量这些限制因素决定。由于存储容量的需求和数据库及应用密切相关，因而在网络延迟可以接受的前提下，尽量往SAN中添加资源就可以解决这一问题。从理论上说，运行在SAN中的系统和应用的可伸缩性是无限的。

网络中的全部资源能够被ERP和电子商务(要求具有内置的智能功能)的所有构件所使用，以有效地使用可用资源。因而从长远眼光来看，这种网络就好象是一台计算机，而它的和处理器、内存相关的资源分布在多个分担结点上。SAN中的存储和访问是集中处理的，为高级的应用机构、应用分割、故障恢复和负载均衡等提供余地。

所有这些发展表明可伸缩性主要受到SAN中的资源的可用性的影响。假如一个特定处理中的内存消耗使得可伸缩性受到影响，这一处理就可以分布到基于SAN的集群系统中的两个或多个结点中并行处理。假如物理硬盘的I/O正在影响系统的可伸缩性，那么SAN中的基于网络的RAID则可以使得这一状况得到改善。假如所有的结点的使用率都已经达到了100%，则应该考虑在集群的SAN中增加结点，进而也应该对应用的配置也应该作出相应的调整。

性能(Perfermance)

假如资源需求影响到了一个特定构件的性能，这种问题可以通过将构件重新部署到网络中，或是为构件在负载均衡的基础上建立冗余来解决。直到SAN出现，从客户机/服务器结构方面考虑集中备份，这种跨越网络的高速备份和恢复才成为一种主要的观念。应用如今的技术，具有许多服务器的网络中的集中备份意味着网络将会受到备份数据流的冲击和妨碍，哪怕使用最先进的压缩技术。

要将网络上的所有服务器中的数据进行备份，也许要会花好几个小时。这是因为每一个备份客户端都要通过网络将数据传送到中心备份服务器中，而且有可能要通过广域网连接。首先由客户端机器从硬盘上读出数据，然后

从网络的不同方向传送到中心服务器上，最后由备份服务器将它写到备份设备上。有了SAN，SAN中的中心备份服务器将从存储设备读出数据，直接将它们存储到磁带、CD光盘或者硬盘等备份设备上。由于备份和恢复都不会影响外部网络的工作状态，因而都能够在相当快的时间内完成。

当进行了条带化或是镜像操作，RAID通常能够防治因硬盘故障而造成数据丢失。由于通向冗余数据的通路丢失，位于冗余硬盘上的可用数据不能被访问到，控制器故障和连接故障问题目前仍然没有解决。在SAN上的存储管理中使用了逻辑卷管理，可以在位于网络上不同的存储子系统中的硬盘之间建立条带化和镜像操作，因而增加了可用性。

由于到这一数据有多条通路可用，每次都使用最短的访问路径，这样就大大提高了I/O性能。同样，在SAN中，由于物理上的I/O分布完全不可能发生在位于存储子系统中的硬盘上，但能够被分布处理在网络上进行负载均衡，因而I/O性能也得到了推进。

SAN的蓝图

总体上说，作为一种结构体系，SAN非常适用于任何要求可用性、可伸缩性和性能的计算环境中，特别是那种ERP和电子商务应用扮演主要角色的环境中。这种类型的结构体系能够为运行于生产部门的基于事务的ERP和电子商务应用提供更高的可用性、增强的性能和提高的伸缩性。即使是在进行数据备份和归档，那些配备了冗余构件的服务器彼此之间还是能够连续不断地高速访问数据。

不管是数据、代码还是元数据，从底层来看它们都是数位和字节。在基于SAN的结构中随着逻辑卷管理层(位于存储服务器端)的引入，所有这些数位和字节被冗余地存储在SAN中，并在需要时被访问。

信息存储技术概况

信息存储技术由来已久,随着科技的高速发展以及海量数据存储需求的不断推动，存储介质和存储技术也发生着日新月异的变化。 1、存储介质的发展 从存储介质来说，目前主要可以分为磁盘、闪速存储器、固态硬盘和光盘等。 传统的磁盘采用盘片作为存储介质，利用马达和磁头的运转进行数据的读取，这些部件的物理和机械特性具有功耗高、体积大、易损坏、机械运动造成摩擦发热等局限，限制了磁盘存储系统性能的应用场合。 闪速存储器(Flash Memory)最早源于EPROM器件，不需要高电压就可以实现擦除和重复编程，可靠性较高，其读写速度和容量近年来还在大幅提升中。 固态硬盘(Solid State Disk，SSD)又称电子硬盘，是一种以大量半导体存储器(FLASH或DRAM)作为存储介质的硬盘，通过SSD控制芯片实现对存储介质的主机传输协议(如SATA协议)，实现数据的传输，具有抗震、宽温、无噪、可靠等优点。 光盘以“光信息”做为存储物的载体，具有容量大、可随机存取等优点，分不可擦写光盘，如CD-ROM，DVD-ROM等;和可擦写光盘，如CD-RW，DVD-RAM等。 在存储介质的研究，闪存以其独特的优势发展迅速，在容量和读写速度方面都在大幅提升，同时在各个领域里都有广泛的应用，美光公司推出的MT29F256G08A FLASH芯片单片的存储容量达到了256Gb。 纳米技术的突破使得纳米存储在不久的将来走向商业化。光存储技术也在飞速进步，常规的磁光和相变存储密度不断提高。 2、存储技术的发展 一直以来，存储系统的高速数据流与通用计算机低速的读写速度之间的矛盾是整个存储系统的瓶颈。 磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disk，RAID)技术、固态硬盘技术的使用缓解了这一矛盾。

信息存储技术的发展过程

信息存储发展史 远古信息存储 1.结绳记事 结绳记事是文字发明前，人们所使用的一种记事方法。即在一条绳子上打结，用以记事。上古时期的中国及秘鲁印地安人皆有此习惯，即到近代，一些没有文字的民族，仍然采用结绳记事来传播信息 上古无文字，结绳以记事。《易．系辞下》:"上古结绳而治，后世圣人易之以书契。"孔颖达疏:"结绳者，郑康成注云，事大大结其绳，事小小结其绳，义或然 也。"晋葛洪《抱朴子．钧世》:"若舟车之代步涉，文墨之改结绳，诸后作而善于前事。"后以指上古时代。例如：奇普（Quipu或khipu）是古代印加人的一种结绳记事的方法，用来计数或者记录历史。它是由许多颜色的绳结编成的。这种结绳记事方法已经失传，目前还没有人能够了解其全部含义。结绳记事（计数）：原始社会创始的以绳结形式反映客观经济活动及其数量关系的记录方式。结绳记事（计数）是被原始先民广泛使用的记录方式之一。文献记载：“上古结绳而治，后世圣人易以书契，百官以治，万民以察”（《易·系辞下》）。虽然目前末发现原始先民遗留下的结绳实物，但原始社会绘画遗存中的网纹图、陶器上的绳纹和陶制网坠等实物均提示出先民结网是当时渔猎的主要条件，因此，结绳记事（计数）作为当时的记录方式具有客观基础的。其结绳方法，据古书记载为：“事大，大结其绳；事小，小结其绳，之多少，随物众寡”（《易九家言》），即根据事件的性质、规模或所涉数量的不同结系出不同的绳结。民族学资料表明，近现代有些少数民族仍在采用结绳的方式来记录客观活动 2.甲骨文文字纸张 甲骨文是中国已发现的古代文字中时代最早、体系较为完整的文字。甲骨文主要指殷墟甲骨文，又称为“殷墟文字”、“殷契”，是殷商时代刻在龟甲兽骨上的文字。19世纪末年在殷代都城遗址被今河南安阳小屯发现，继承了陶文的造字方法，是中国商代后期（前14～前11世

存储基础知识

第1章网络存储主要技术 1.1 概述 存储系统是整个IT系统的基石，是IT技术赖以存在和发挥效能的基础平台。 早先的存储形式是存储设备（通常是磁盘）与应用服务器其他硬件直接安装于同一个机箱之内，并且该存储设备是给本台应用服务器独占使用的。 随着服务器数量的增多，磁盘数量也在增加，且分散在不同的服务器上，查看每一个磁盘的运行状况都需要到不同的应用服务器上去查看。更换磁盘也需要拆开服务器，中断应用。于是，一种希望将磁盘从服务器中脱离出来，集中到一起管理的需求出现了。不过，一个问题：如何将服务器和盘阵连接起来？ 面临这样的问题，有厂商提出了SCSI协议，通过专用的线缆将服务器的总线和存储设备连接起来，通过专门的SCSI指令来实现数据的存储。后来发展到FC协议。这样，多个服务器可以通过SCSI线缆或光纤建立与存储系统的连接。这样的方式，我们称之为直接附加存储（DAS）。 1.2 DAS：直接附加存储 DAS（Direct Attached Storage—直接附加存储）是指将存储设备通过SCSI线缆或光纤通道直接连接到服务器上。 一个SCSI环路或称为SCSI通道可以挂载最多16台设备； FC可以在仲裁环的方式下支持126个设备；

DAS方式实现了机内存储到存储子系统的跨越，但是缺点依然有很多： ◆扩展性差，服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时，只能为新 增的服务器单独配置存储设备，造成重复投资。 ◆资源利用率低，DAS方式的存储长期来看存储空间无法充分利用，存在浪费。不同 的应用服务器面对的存储数据量是不一致的，同时业务发展的状况也决定这存储数 据量的变化。因此，出现了部分应用对应的存储空间不够用，另一些却有大量的存 储空间闲置。 ◆可管理性差，DAS方式数据依然是分散的，不同的应用各有一套存储设备。管理分 散，无法集中。 异构化严重，DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，导致维护成本据高不下。 1.3 SAN：存储区域网络 1.3.1 什么是SAN？ SAN（Storage Aera Network ）存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。当有数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。

计算机的技能高考基础知识(常考知识点记忆)

模块一：信息、数据及通信的基本概念 考点1：信息、数据的基本概念 1、数据：所有能够被计算机接受和处理的符号的集合都称为数据 2、信息：有意义的数据的内容。指数据经过加工处理后得到的有价值的知识。 3、信息的基本特征：载体依附性、人地性、时效性、共享性、传递性、客观性、可处理性、真伪性 考点2：通信的基本概念 1、信号是数据在传输过程中的具体物理表示形式。 2、信号分为模拟信号（连续信号）和数字信号，数据信号相对模拟信号，抗干扰强，可靠性高。 3、调制解调器可完成数字信息与模拟信号之间的转换。其中，调制是将数据信号转换为模拟信号；解调是将模拟信号转换为数字信号。 4、通信系统三个基本要素：信源、信道、信宿 考点3：计算机的发展、类型及其应用领域。 1、第一台计算机：ENIAC，美国，1946年宾夕法尼亚大学 2、计算机的发展过程 3、计算机主要特点：运算速度快、精确度高、具有记忆和逻辑判断能力 4、计算机的主要应用 1)科学计算：例如：气象预报、海湾战争中伊拉克导弹的监测 2)数据/信息处理：例如：高考招生中考生录取与统计工作，铁路、飞机客票的预定系统，银行系统 的业务管理 3)计算机控制 4)计算机辅助系统：例如：用CAI演示化学反应 5)人工智能：例如：代替人类到危险的环境中去工作 6)办公自动化系统中的应用：例如：Internet发email 常用缩写： CBE:计算机辅助教育 CAI:计算机辅助教学 CMI:计算机管理教学 CAD:计算机辅助设计 CAT:计算机辅助翻译 CAM:计算机辅助制造 CAE:计算机辅助工程 5、计算机的分类： 1）根据规模大小分类：巨型机、大型通用机、微型机、工作站、服务器 2）根据用途分类：通用计算机、专用计算机 3）根据计算机处理数据的类型：模拟计算机、数字计算机、数字与模拟计算机 6、计算机科学研究与应用 人工智能：研究如何让计算机来完成过去只有人才能做的智能的工作。 网格计算：专门针对复杂科学计算的新型计算模式。 中间件技术：是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。 云计算：是分布式计算、网格计算、并行计算、网络存储及虚拟化计算机和网络技术发展融合的产物，

存储系统主流技术比较分析

存储系统主流技术比较分析 信息技术系统现已进入以数据为中心的时代，随着存储技术的不断发展和完善，企业的技术基础架构正在从以前复杂的以服务器为中心的IT 架构逐渐向以数据存储为中心的方向演变。 我公司目前技术系统已初步建成以SAN 存储（主要为EMC 的 Symmetrix DMX ）为核心，NAS （主要为NetAPP 的FAS3170）存储为补充的多层次的存储系统架构。下面将从存储系统架构、磁盘技术、存储管理和云存储等几个方面分析存储技术在我公司技术系统的应用和发展方向。 一、 存储系统架构 存储系统架构的发展由内臵存储进化为独立的外臵存储，再由直连式存储发展为网络式存储，由功能单一的SAN 存储网络发展为统一多功能存储，目前SAN 架构与IP 网络也有逐渐融合的趋势。 发展过程如下图所示： 1.1、 内臵存储与外臵存储 传统的内臵存储是将存储设备（通常是磁盘）与服务器其他硬件直接安装于同一个机箱之内，且该存储设备是为服务器所独占使用。 外臵存储既是将存储设备从服务器中独立出来，根据与服务器物理连接的方式可分为：直连式存储（Direct-Attached Storage ，简称DAS ）和网络化存储（Fabric-Attached Storage ，简称FAS ）；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 ）。 1.2、直连式存储（Direct-Attached Storage ，DAS ） 直连式存储必须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，所以数据备份和恢复必然占用服务器主机资源（包括CPU 、系统IO 等），直 内臵存储 外臵存储 Direct-Attached Storage 直接式存储（DAS ） Fabric-Attached Storage 网络存储（FAS ） Network-Attached Storage 网络接入存储（NAS ） Storage Area Network 存储区域网络（SAN ）

OceanStor存储系统技术架构介绍

华为OceanStor 18800存储系统 技术架构介绍

目录 第1章OceanStor系列存储简介 (1) 1.1产品定位 (1) 1.2 产品特点 (1) 第2章OceanStor存储硬件架构 (2) 2.1引擎 (2) 2.1.1控制器 (2) 2.1.2风扇模块 (2) 2.1.3 BBU模块 (3) 2.1.4电源模块 (3) 2.1.5管理模块 (3) 2.1.6接口模块 (3) 2.2硬盘框 (4) 2.2.1风扇模块 (4) 2.2.2电源模块 (4) 2.2.3级联模块 (4) 2.2.4硬盘模块 (4) 2.3数据交换机 (5) 2.4 SVP (5) 2.5设备线缆 (5) 2.5.1电源线 (5) 2.5.2接电线 (5) 2.5.3网线 (5) 2.5.4串口线 (6) 2.5.5 mini SAS线缆 (6) 2.5.6光纤 (6) 2.5.7 AOC线缆 (6)

第1章OceanStor系列存储简介 1.1产品定位 OceanStor OCEANSTOR85T/OCEANSTOR 18800企业级存储系统（以下简称OCEANSTOR系列存储系统）是华为技术有限公司（以下简称华为）根据存储产品应用现状和存储技术未来发展趋势，针对企业大中型数据中心，推出的新一代（虚拟化、混合云、精简IT和低碳等）存储系统，聚焦于大中型企业核心业务（企业级数据中心、虚拟数据中心以及云数据中心等），能够满足大中型数据中心对海量数据存储、高速数据存取、高可用性、高利用率、绿色环保和易于使用等需求。 OCEANSTOR系列存储系统秉承灵活、可扩展的设计理念，采用创新的Smart Matrix Architecture，该架构采用多引擎（每个引擎包括两个控制器）的横向扩展体系，可为企业数据中心提供一至八个系统机柜和最多两个硬盘柜，无缝配合企业数据中心高度整合、高效率和可扩展的特点，能够满足数据中心大型数据库OLTP/OLAP（OnlineTransaction Processing/Online Analytical Processing）、高性能计算、数字媒体、因特网运营、集中存储、备份、容灾和数据迁移等不同业务应用的需求。 1.2 产品特点 OCEANSTOR系列存储系统具有高规格的硬件结构，结合多种高级数据应用和数据保护技术，使存储系统具有高性能、高可扩展性、高可靠性和高可用性等特点，满足大中型数据中心对存储系统的各种需求。

相变存储器(PCM)技术基础.

相变存储器（PCM）技术基础 相变存储器（PCM）技术基础 类别：存储器 相变存储器技术基础相变存储器（PCM）是一种非易失存储设备，它利用材料的可逆转的相变来存储信息。同一物质可以在诸如固体、液体、气体、冷凝物和等离子体等状态下存在，这些状态都称为相。相变存储器便是利用特殊材料在不同相间的电阻差异进行工作的。本文将介绍相变存储器的基本技术与功能。发展历史与背景二十世纪五十年代至六十年代，Dr.Stanford 1968年，他发现某些玻璃在变相时存在可逆的电阻系数变化。1969年，他又发现激光在光学存储介质中的反射率会发生响应的变化。1970年，他与他的妻子Dr.Iris Intel的Gordon Moore合作的结果。1970年9月28日在Electronics发布的这一篇文章描述了世界上第一个256位半导体相变存储器。近30年后，能量转换装置（ECD）公司与Micron Technology前副主席Tyler Lowery建立了新的子公司Ovonyx。在2000年2月，Intel与Ovonyx发表了合作与许可协议，此份协议是现代PCM研究与发展的开端。2000年12月，STMicroelectronics（ST）也与Ovonyx开始合作。至2003年，以上三家公司将力量集中，避免重复进行基础的、竞争的研究与发展，避免重复进行延伸领域的研究，以加快此项技术的进展。2005年，ST与Intel发表了它们建立新的闪存公司的意图，新公司名为Numonyx。在1970年第一份产品问世以后的几年中，半导体制作工艺有了很大的进展，这促进了半导体相变存储器的发展。同时期，相变材料也愈加完善以满足在可重复写入的CD与DVD中的大量使用。Intel开发的相变存储器使用了硫属化物（Chalcogenides），这类材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。Numonyx的相变存储器使用一种含锗、锑、碲的合成材料（Ge2Sb2Te5），多被称为GST。现今大多数公司在研究和发展相变存储器时都都使用GST或近似的相关合成材料。今天，大部分DVD-RAM都是使用与Numonyx相变存储器使用的相同的材料。工作原理相变硫属化物在由无定形相转向结晶相时会表现出可逆的相变现象。如图1，在无定形相，材料是高度无序的状态，不存在结晶体的网格结构。在此种状态下，材料具有高阻抗和高反射率。相反地，在结晶相，材料具有规律的晶体结构，具有低阻抗和低反射率。图1 来源：Intel，Ovonyx 相变存储器利用的是两相间的阻抗差。由电流注入产生的剧烈的热量可以引发材料的相变。相变后的材料性质由注入的电流、电压及操作时间决定。基本相变存储器存储原理如图2所示。图2 相变存储原理示例如图所示，一层硫属化物夹在顶端电极与底端电极之间。底端电极延伸出的加热电阻接触硫属化物层。电流注入加热电阻与硫属化物层的连接点后产生的焦耳热引起相变。右图为此构想的实际操作，在晶体结构硫属化物层中产生了无定形相的区域。由于反射率的差异，无定形相区域呈现如蘑菇菌盖的形状。相变存储器的特性与功能相变存储器兼有NOR-type flash、memory EEPROM相关的属性。这些属性如图3的表格。图3 相变存储器的

存储基础知识

存储的介质及其存储原理? 1.磁存储介质 磁存储介质主要分为磁带存储和磁盘存储。 （1）磁带存储 磁带是所有存储媒体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。磁带存储器则是以磁带为存储介质，由磁带机及其控制器组成的存储设备，是计算机的一种辅助存储器。磁带机由磁带传动机构和磁头等组成，能驱动磁带相对磁头运动，用磁头进行电磁转换，在磁带上顺序地记录或读出数据。磁带存储器是计算机外围设备之一。磁带存储器以顺序方式存取数据。存储数据的磁带可脱机保存和互换读出。磁带存储器也称为顺序存取存储器(SequentialAccessMemory，简称SAM)即磁带上的文件依次存放。磁带存储器存储容量很大，但查找速度慢，在微型计算机上一般用做后备存储装置，以便在硬盘发生故障时，恢复系统和数据。 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： 螺旋扫描读写技术： 以螺旋扫描方式读写磁带上数据的磁带读写技术与录像机基本相似，磁带缠绕磁鼓的大部分，并水平低速前进，而磁鼓在磁带读写过程中反向高速旋转，安装在磁鼓表面的磁头在旋转过程中完成数据的

存取读写工作。其磁头在读写过程中与磁带保持15度倾角，磁道在磁带上以75度倾角平行排列。采用这种读写技术在同样磁带面积上可以获得更多的数据通道，充分利用了磁带的有效存储空间，因而拥有较高的数据存取密度。 线性记录读写技术： 以线性记录方式读写磁带上数据的磁带读写技术与录音机基本相同，平行于磁头的高速运动磁带掠过静止的磁头，进行数据记录或读出操作。这种技术可使驱动系统设计简单，读写速度较低，但由于数据在磁带上的记录轨迹与磁带两边平行，数据存储利用率较低。为了有效提高磁带的利用率和读写速度，人们研制出了多磁头平行读写方式，提高了磁带的记录密度和传输速率，但驱动器的设计变得极为复杂，成本也随之增加。 数字线性磁带技术： DLT是一种先进的存储技术标准，包括1/2英寸磁带、线性记录方式、专利磁带导入装置和特殊磁带盒等关键技术。利用DLT技术的磁带机，在带长为1828英尺、带宽为1/2英寸的磁带上具有128个磁道，使单磁带未压缩容量可高达20GB，压缩后容量可增加一倍。 线性开放式磁带技术： 这是由IBM、HP、Seagate三大存储设备制造公司共同支持的高新磁带处理技术，它可以极大地提高磁带备份数据量。LTO磁带可将磁带的容量提高到100GB，如果经过压缩可达到200GB。LTO技术不仅可以增加磁带的信道密度，还能在磁头和伺服结构方面进行全面改

几种常见网络存储技术的比较(精)

几种常见网络存储技术的比较 一、直接附加存储(DAS 是指将存储设备直接连接服务器上使用。成本低,配置简单,和使用本机硬盘并无太大差别。DAS问题:(1服务器容易成为系统瓶颈;(2服务器发生故障,数据不可访问;(3对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。(4数据备份操作复杂。 二、网络附加存储(NAS NAS是一种带有瘦服务器的存储设备。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。由于NAS只需要在一个磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,成本不高。NAS 主要问题是:(1由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受流量的影响。(2由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。 NAS(Network Attached Storage:网络附属存储是将分布独立的数据整合为数据中心,以便于访问的技术,也称为“网络存储器”。以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低成本。其成本远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。NAS的存储以文件为单位,一般支持CIFS / HTTP / FTP等方式的访问。 NAS:NAS从结构上讲就是一台精简型的电脑,在架构上不像个人电脑那么复杂,在外观上就像家电产品,只需电源与简单的控制钮,。一般只具有网络接口。也有部分NAS产品需要与SAN产品连接,可能会有FC接口。NAS产品一般用系统软件。一个NAS系统包括处理器,文件服务管理模块和多个硬盘驱动器(用于数据的存储。NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户端可以非常方便地

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

存储技术现状

存储技术应用现状调查 摘要在如今的存储市场上，有大量可供选择的技术。而且人们根据这些不同的选项可以作出很多不同的决定。有三个比较全面的存储选项值得你考虑：直连存储（DAS）、网络直连存储（NAS）、和存储区域网络（SAN）。正如你所期望的，每个选项都会满足特定的需要，并且每个选项都会有自己的优点和缺点，在作出决定之前你需要权衡一下利弊。 关键词直连存储；网络直连存储；存储区域网络 1.存储技术的介绍 1.1直连存储 在DAS(Direct Attached Storage)方式中，存储设备是通过电缆直接到服务器的。I/O(输入/输出)请求直接发送到存储设备。对于多个服务器或多台PC的环境，使用DAS方式设备的初始费用可能比较低，可是这种连接方式下，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本(TCO)较高。 任何曾经接触过服务器的人都会对DAS比较熟悉。DAS是一种将存储介质直接安装在服务器上或者安装在服务器外的存储方式。例如，将存储介质连接到服

务器的外部SCSI通道上也可以认为是一种直连存储方式。 DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些部门中一些新的SAN 设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，所以你没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。然而，DAS并不是总是具有美好的一面。首要的一个问题是IT经理必须要经常面对所谓的"空间问题"问题，这些问题需要考虑以下常见的方面：对于一个新的服务器，我需要多少存储空间？如果物资不充沛但需要增加空间时我应该如何做？目前市场上的一些选项可以帮助你减轻与这些问题相关的存储负担，但是不管怎样，你也需要对这种存储方式进行一次较好的评估，否则的话，你对存储所做的扩展将只是一个没有预测的表面上的需要。另外，你还需要管理几乎所有基于服务器的DAS系统，这意味着你需要在适当的位置上有一个监控服务器上每个物理单元的磁盘使用率工具。大多数的IT经理都不希望其磁盘空间在工作日的中间出现不够用的情况。在很多情况下，DAS是一种理想的选择：如果你的存储系统中需要快速访问，但是公司目前还不能接受最新的SAN技术的价格时或者SAN技术在你的公司中还不是一种必要的技术时，这是一种理想的选择。对于那些对成本非常敏感的客户来说，在很长一段时间内，DAS将仍然是一种比较便宜的存储机制。当然，这是在只考虑硬件物理介质成本的情况下才有这种结论。如果与其他的技术进行一个全面的比较--考虑到管理开销和存储效率等方面的因素的话，你就会发现，DAS将不再占有绝对的优势。对于那些非常小的不再需要其他存储介质的环境来说，这也是一种理想的选择。 1.2网络直连存储 NAS(Network Attached Storage)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。

DAS、NAS、SAN存储技术的比较

什么是NAS 网络储存设备(Network Attached Storage，NAS)，是一种专门的资料储存技术的名称，它可以直接连接在电脑网络上面，对不同操作系统的使用者提供了集中式资料存取服务。 NAS和传统的档案储存服务或是直接储存设备不同的地方在于NAS设备上面的操作系统和软件只提供了资料储存、资料存取、以及相关的管理功能；此外，NAS设备也提供了不止一种档案传输协定。NAS系统通常有一个以上的硬盘，而且和传统的档案服务器一样，通常会把它们组成RAID来提供服务；有了NAS以后，网络上的其他服务器就可以不必再兼任档案服务器的功能。NAS的型式很多样化，可以是一个大量生产的嵌入式设备，也可以在一般的电脑上执行NAS的软件。 NAS用的是以档案为单位的通讯协定，例如像是NFS（在UNIX系统上很常见）或是SMB（常用在Windows系统）。NAS所用的是以档案为单位的通讯协定，相对之下，储域网络（SAN）用的则是以区块为单位的通讯协定、通常是透过SCSI再转为光纤通道或是iSCSI。 NAS设备用的通常是精简版的操作系统，只提供了最单纯的档案服务和其相关的通讯协定；举例来说，有一个叫FreeNAS的开放源码NAS软件用的就是精简版的FreeBSD，它可以在一般的电脑硬件上执行，而商业化的嵌入式设备用的则是封闭源码的操作系统和通讯协定程式。 简单来说NAS就是一台在网络上提供文档共享服务的的网络存储服务器。 NAS的网络结构 NAS存储使用以太网接口直接接入现有以太网网络实现数据的共享。部署灵活，不会对现有网络结构产生变化。 NAS存储的优缺点 NAS的优点： NAS设备一般支持多计算机平台，用户通过网络支持协议可进入相同的文档，因而NAS 设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。 其次，NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内，靠近数据中心的应用服务器，或者也可放在其他地点，通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据，这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。 对现有网络环境有很好的适应性。NAS设备对企业网络环境基本上没有什么特别的要求和限制，可以很方便的在现有的网络环境中添加NAS设备。这是因为NAS所支持的那些操作系统和网络协议都是已在网络中得到很好的支持，NAS设备的添加不会引发新的网络支持的问题。

常见的网络存储技术及其发展趋势

探讨几种常见的网络存储技术及其发展趋势 2012-08-15 来源：作者：吴桂华 摘要：计算机的发展从单片机时代开始，历经客户服务器时代和互联网时代之后，现在正逐步走向网络时代。许多有别于传统存储系统的新趋势日益显现，而选择不当的网络存储技术,往往会使得单位在网络建设中盲目投资,造成单位的网络性能低下。本文通过分析直连附加存储、网络附加存储、存储区域网络三种网络存储架构的优点、缺点及应用，供不同需求的单位群体参考选择，同时也简单地介绍网络存储技术未来的发展趋势及方向。 关键词：服务器时代网络时代传统存储系统网络存储技术发展趋势随着不断加速的信息需求使得存储容量飞速增长，存储系统网络平台已经成为一个核心平台，同时各种应用对平台的要求也越来越高，不仅在存储容量上，还包括数据访问性能、数据传输性能、数据管理能力、存储扩展能力等等多个方面。可以说，存储网络平台的综合性能的优劣，将直接影响到整个系统的正常运行。因此，发展一种具有成本效益的和可管理的先进存储方式就成为必然。下面就当前的存储技术及发展趋势进行分析和探讨。 1、网络存储技术概述 所谓网络存储技术(Network Storage Technologies)，就是以互联网为载体实现数据的传输与存储，数据可以在远程的专用存储设备上，也可以是通过服务器来进行存储。网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。实际上，我们可以将存储技术分为三个阶段：①总线存储阶段；②存储网络阶段；③虚拟存储阶段。以存储网络为中心的存储是对数据存储新需求的回答。它采用面向网络的存储体系结构，使数据处理和数据存储分离；网络存储体系结构包括了网络和I/O的精华，将I/O能力扩展到网络上，特别是灵活的网络寻址能力，远距离数据传输能力，I/O高效的原性能；通过网络连接服务器和存储资源，消除了不同存储设备和服务器之间的连接障碍；提高了数据的共享性、可用性和可扩展性、管理性。 2、几种传统的网络存储架构 网络存储架构大致分为三种：直连附加存储、网络附加存储、存储区域网络。这几种网络存储方式特点各异，应用在不同的领域。下面我们来做简单的介绍并分析其中区别。 2.1 直连附加存储(DAS：Direct Attached Storage) 直接网络存储(DAS)是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上的方式。这种连接方式主要应用于单机或两台主机的集群环境中，主要优点是存储容量扩展的实施简单，投入成本少，见效快。DAS主要应用于： （1）服务器在地理分布上很分散，SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时；（2）存储系统必须被直接连接到应用服务器时；（3）包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用时。 缺点： （1）不能提供跨平台的文件共享功能；（2）用户要备份数据和存储数据，都要占用服务器CPU的时间，降低了服务器的管理效能；（3）由于各个主机之间的数据独立，数据需要逐一备份，使数据备份工作较为困难；（4）随着服务器的增多，数据管理会越来越复杂；

服务器集群技术+网络存储技术基础精辟讲解

深入讲解服务器集群技术(精辟) 在发展初期，一路处理器便可为一台服务器及其所有应用提供动力。接着就发展到了多处理时代，这时两路或多路处理器共享一个存储池，并能处理更多更大的应用。然后出现了服务器网络，该网络中的每台服务器都专门处理不同的应用集。现在，发展到了服务器集群，两台或多台服务器像一台服务器一样工作，提供更高的可用性和性能，这已经远远超出了您的想像。应用可从一台服务器转移到另一台服务器，或同时运行在若干台服务器上――所有这一切对用户都是透明的。 集群并不是新事物，但在软件和硬件方面，直到最近它们还是专有的。信息系统经理对集群进行了更加仔细的考虑，这是因为现在他们可以使用大规模生产的标准硬件实现集群，如RAID、对称多处理系统、网络和I/O网卡及外设。集群技术在未来将会获得更大的发展，现在，不断推出新的集群选件，而真正的集群标准尚在制定之中。 何为集群？ 简单的说，集群就是两台或多台计算机或节点在一个群组内共同工作。与单独工作的计算机相比，集群能够提供更高的可用性和可扩充性。集群中的每个节点通常都拥有自己的资源（处理器、I/O、内存、操作系统、存储器），并对自己的用户集负责。 故障切换功能提供丝捎眯裕旱币桓鼋诘惴⑸ 收鲜保 渥试茨芄?quot;切换"到集群中一个或多个其它节点上。一旦发生故障的节点恢复全面运行，通过前瞻性地将一台服务器的功能"切换"到集群中其它服务器上，可以实现升级，停止该服务器的运行以增加组件，然后将其放回到集群中，再将其功能从其它服务器转回该服务器。利用分布式讯息传递（DMP）可提供额外的可扩充性，DMP是一种集群内通信技术，该技术允许应用以对最终用户透明的方式扩展到单个对称多处理（SMP）系统以外。 集群中的每个节点必须运行集群软件以提供服务，如故障检测、恢复和将服务器作为约个系统进行管理的能力。集群中的节点必须以一种知道所有其它节点状态的方式连接。这通常通过一条由于局域网路径相分离的通信路径来实现，并使用专用网卡来确保节点间清楚的通信。该通信路径中继系统间的一?quot;心跳"，这样，如果一个资源发生故障因而无法发送心跳，就会开始故障切换过程。实际上，最可靠的配置采用了使用不同通信连接（局域网、SCSI和RS232）的冗余心跳，以确保通信故障不会激活错误的故障切换。 集群级别 今天，对于集群购买者来说，幸运的是有多款不同档次的集群可供选择，它们可提供广泛的可用性。当然，可用性越高，价格也越高，管理复杂性也越大。 共享存储

四种常见的网络存储技术比较及区别

四种常见的网络存储技术比较及区别 目前高端服务器使用的专业网络存储技术大概分为四种，有DAS、NAS、SAN、iscsl，它们可以使用RAID阵列提供高效的安全存储空间。 一、直接附加存储（DAS） 直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低，配置简单，使用过程和使用本机硬盘并无太大差别，对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口，因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题：（1）服务器本身容易成为系统瓶颈；（2）服务器发生故障，数据不可访问；（3）对于存在多个服务器的系统来说，设备分散，不便管理。同时多台服务器使用DAS时，存储空间不能在服务器之间动态分配，可能造成相当的资源浪费；（4）数据备份操作复杂。 二、网络附加存储（NAS） NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上，网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统，易于安装和部署，管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据，因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统，对硬件要求很低，软件成本也不高，甚至可以使用免费的LINUX解决方案，成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是：（1）由于存储数据通过普通数据网络传输，因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能；（2）由于存储数据通过普通数据网络传输，因此容易产生数据泄漏等安全问题；（3）存储只能以文件方式访问，而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块，因此会在某些情况下严重影响系统效率，比如大型数据库就不能使用NAS. 三、存储区域网（SAN） SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN 提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率，同时SAN网络独立于数据网络存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID阵列，使SAN的性能在几种专业网络存储技术中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络，因此扩展性很强，不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机，SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式，是未来存储技术的发展方向，但是，它也存在一些缺点：（1）价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的，就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的；（2）需要单独建立光纤网络，异地扩展比较困难；

几种存储技术的比较

几种存储技术的比较（FC SAN、IP SAN、DAS、NAS） SAN 的概念 SAN（Storage Area Network）存储区域网络，是一种高速的、专门用于存储操作的网络，通常独立于计算机局域网（LAN）。SAN将主机和存储设备连接在一起，能够为其上的任意一台主机和任意一台存储设备提供专用的通信通道。SAN将存储设备从服务器中独立出来，实现了服务器层次上的存储资源共享。SAN将通道技术和网络技术引入存储环境中，提供了一种新型的网络存储解决方案，能够同时满足吞吐率、可用性、可靠性、可扩展性和可管理性等方面的要求。 1FC-SAN 通常SAN由磁盘阵列（RAID）连接光纤通道（Fibre Channel）组成（为了区别于IP SAN，通常SAN也称为FC-SAN）。SAN和服务器和客户机的数据通信通过SCSI命令而非TCP/IP，数据处理是“块级”（block level）。SAN也可以定义为是以数据存储为中心，它采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。SAN最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充。 1.1.FC-SAN的组成 在FC-SAN中，有一些专用的硬件和软件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交换机、存储系统等，软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。 ●FC卡：主要用于主机与FC设备之间的连接。 ●FC HUB：内部运行仲裁环拓扑，连接到HUB的节点共享100MB/S带宽（或 更高）。

信息存储技术的发展过程

信息存储技术的发展过 程 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

信息存储发展史 远古信息存储 1.结绳记事 结绳记事是文字发明前，人们所使用的一种记事方法。即在一条绳子上打结，用以记事。上古时期的中国及秘鲁印地安人皆有此习惯，即到近代，一些没有文字的民族，仍然采用结绳记事来传播信息 上古无文字，结绳以记事。《．系辞下》:"上古，后世圣人易之以书契。"孔颖达疏:"结绳者，注云，事大大结其绳，事小小结其绳，义或然 也。"晋葛洪《抱朴子．钧世》:"若舟车之代步涉，文墨之改结绳，诸后作而善于前事。"后以指上古时代。例如：（Quipu或khipu）是古代的一种结绳记事的方法，用来计数或者记录历史。它是由许多颜色的绳结编成的。这种结绳记事方法已经失传，目前还没有人能够了解其全部含义。结绳记事（计数）：原始社会创始的以绳结形式反映客观经济活动及其数量关系的记录方式。结绳记事（计数）是被原始先民广泛使用的记录方式之一。文献记载：“上古结绳而治，后世圣人易以书契，百官以治，万民以察”（《易·系辞下》）。虽然目前末发现原始先民遗留下的结绳实物，但原始社会绘画遗存中的网纹图、上的绳纹和陶制网坠等实物均提示出先民结网是当时渔猎的主要条件，因此，结绳记事（计数）作为当时的记录方式具有客观基础的。其结绳方法，据古书记载为：“事大，大结其绳；事小，小结其绳，之多少，随物众寡”（《易九家言》），即根据事件的性质、规模或所涉数量的不同结系出不同的绳结。民族学资料表明，近现代有些少数民族仍在采用结绳的方式来记录客观活动

2.甲骨文文字纸张 甲骨文是已发现的古代文字中时代最早、体系较为完整的文字。甲骨文主要指文，又称为“殷墟文字”、“殷契”，是殷商时代刻在兽骨上的文字。19世纪末年在殷代遗址被今小屯发现，继承了的造字方法，是中国后期（前14～前11世纪）王室用于占卜记事而刻（或写）在龟甲和兽骨上的文字。 古人以上等蚕茧抽丝织绸，剩下的恶茧、病茧等则用漂絮法制取丝绵。漂絮完毕，篾席上会遗留一些残絮。当漂絮的次数多了，篾席上的残絮便积成一层纤维薄片，经晾干之后剥离下来，可用于书写。这种漂絮的副产物数量不多，在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国造纸术的起源同丝絮有着渊源关系。东汉元兴元年（105）蔡伦发明造纸术。他用树皮、麻头及敝布、鱼网等植物原料，经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸，是现代纸的渊源。公元三到六世纪的魏晋南北朝时期，我国造纸术不断革新。在原料方面，除原有的麻、楮外，又扩展到用桑皮、藤皮造纸。蔡伦首先使用树皮造纸，树皮是比麻类丰富得多的原料，这可以使纸的产量大幅度的提高。树皮中所含的木素、果胶、蛋白质远比麻类高，因此树皮的脱胶、制浆要比麻类难度大。这就促使蔡伦改进造纸的技术。西汉时利用石灰水制浆，东汉时改用草木灰水制浆，草木灰水有较大 的碱性，有利于提高纸浆的质量。

信息技术基础知识

第一章信息技术基础知识 1．1 重点知识 一、信息与信息技术 （一）信息技术及其主要特征 1．有关信息的定义和解释 几种影响较大的对信息的定义和解释： （1）信息是可以减少或消除不确定性的容。 （2）信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的容。 （3）信息是事物运动的状态和状态变化的方式。 从系统科学角度看，信息是物质系统中事物的存在方式或运动状态，以及对这种方式或状态的直接或间接的表述。通俗地说：信息是人们对客观存在的一切事物的反映，是通过物质载体所发出的消息、情报、指令、数据、信号中所包含的一切可传递和交换的知识容。 2. 信息的主要特征 社会性、传载性、不灭性、共享性、时效性、能动性。 3. 信息的分类 对信息进行分类的常见的8 种方法：容上、存在形式上、状态上、外化结果上、符号上、信息流通方式上、信息论方法上、价值观念上。 （二）信息在现代社会中的作用 简要掌握信息在现代中的 5 点作用：认知作用、管理作用、控制作用、交流作用、娱乐作用。 （三）信息技术 1.信息技术的概念 信息技术就是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称。这些方法和手段主要是指完成信息产生、获取、检索、识别、变换、处理、控制、分析、显示及利用的技术。 2. 信息技术的三个发展时期 ⑴以人工为主要特征的古代信息技术；⑵以电信为主要特征的近代信息技术；⑶以网络为主要特征的现代信息技术。 3.信息技术的体系信息技术是一个由若干单元技术相互联系而构成的整体，又是一个多 层次、多侧面的复 杂技术体系。信息技术大致可归纳为以下三个相互区别又相互关联的层次。 ⑴主体层次：是信息技术的核心部分。①信息存储技术；②信息处理技术；③信息传输技术； ④信息控制技术。 ⑵应用层次：是信息技术的延伸部分。 ⑶外围层次：是信息技术产生和发展的基础。 4.信息技术的特点