目录
1、计算机的存储系统一般指哪些?a:ROM b:内存(主存)c:RAM d:外存(辅存)2、linux 超级模块包含哪些文件系统信息
3、S7-200 PLC存储系统提供三种方式存储信息分别是?
4、图灵机是否有存储系统
5、云服务器在哪存储数据
6、64K*8位存储器有32片16K*1位存储芯片组成每次读取存储子都是8片,怎么组成的?为什么买次都是8片
7、1P,1G,1MB是什么,是什么概念,能储存多大数剧 感谢你们的不吝贝易教
8、Ceph为什么越来越火?国内使用ceph较为成功的存储厂商有哪些?
9、求网络数据包存储研究的意义。
1、计算机的存储系统一般指哪些?a:ROM b:内存(主存)c:RAM d:外存(辅存)
选内存,外存。。。。
ROM,RAM都是内存的组成部分
2、 linux 超级模块包含哪些文件系统信息
一、文件系统
1.重要作用简介:
1).承担信息处理的组织、管理和维护等任务。
2).文件是Linux系统中信息的存储、读写和执行的基本单位。
3).操作系统正是通过文件系统管理信息的存储、传输和加工等多种处理的功能的。
2.Linux 文件系统部分的主要目录介绍
1). /bin 二进制可执行命令,常用的基本命令。如:cat、cp、mv、rm、ls及ps;bash等各种shell。
2)./dev 设备特殊文件,设备文件,这个目录包含了系统支持的所有的设备文件。如console表示系统控制台,lp0表示打印机,ttyXX表示系统的串口设备,cdrom表示CD/DVD驱动器,dsp文件表示系统的音响设备,mem表示系统的物理内存,kmem表示内核占用的虚拟内存,sda表示连接到主控制器第一个磁盘等等。
3)./etc 系统管理和配置文件,该目录是整个Linux系统的中心,其中包含了所有系统管理和维护方面的配置文件。如:apache2 Apache配置文件的根目录;apt 包含软件管理工具使用的配置文件;init.d 用于存储系统启动过程中需要由init调度执行的脚步文件。
4)./home 用户主目录的基点,比如用户user的主目录就是/home/user,可以用~user表示。
5)./lib 标准程序设计库,又叫动态链接共享库,作用类似windows里的.dll文件。该目录含有系统引导过程以及运行系统命令所需要的内核模块和各种动态链接共享库文件。
6)./sbin 系统管理命令,这里存放的是系统管理员使用的管理和维护程序。
7)./tmp 公用的临时文件存储点。 用于存储系统运行过程中生成的临时文件,也可以供用户存储自己的临时文件。
8)./root 系统管理员的主目录(超级用户的主目录)。
9)./mnt 系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统。
10)./lost+found 这个目录平时是空的,系统非正常关机而留下“无家可归”的文件(windows下叫什么.chk)就在这里。每个文件系统分区都存在一个lost+found目录,用于存储fsck命令在检测与修复文件系统时删除的文件或目录。
11)./proc 虚拟的目录,是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息。
12)./var 某些大文件的溢出区,比方说各种服务的日志文件。既可以作为一个单独的文件系统,也可以作为根目录下的一个子目录,用于存储各种可变长的数据文件、暂存文件或待处理的临时文件等。
13)./usr 最庞大的目录,要用到的应用程序和文件几乎都在这个目录。其中包含:/usr/x11r6 存放x window的目录 ;/usr/bin 众多的应用程序;/usr/sbin 超级用户的一些管理程序; /usr/doc linux文档;/usr/include linux下开发和编译应用程序所需要的头文件; /usr/lib 常用的动态链接库和软件包的配置文件;/usr/man 帮助文档;/usr/src 源代码,linux内核的源代码就放在/usr/src/linux里;/usr/local/bin 本地增加的命令;/usr/local/lib 本地增加的库。
14)./boot 其中包含系统引导程序、Linux内核程序文件vmlinuz、磁盘内存映像文件initrd以及GRUB初始引导程序和配置文件等。
15)./media 移动存储介质的安装点。
16)./opt应用程序等附加软件的安装目录。
17)./srv 用于存储本地系统提供的服务进程所用的数据文件。
18)./sys 系统各种设备配置信息的根目录。
下面详细介绍;
/etc文件系统
/etc 目录包含各种系统配置文件,下面说明其中的一些。其他的你应该知道它们属于哪个
程序,并阅读该程序的m a n页。许多网络配置文件也在/etc 中。
1. /etc/rc或/etc/rc.d或/etc/rcN.d
启动、或改变运行级时运行的脚本或脚本的目录。
2. /etc/passwd
用户数据库,其中的域给出了用户名、真实姓名、用户起始目录、加密口令和用户的其他信息。
3. /etc/fdprm
软盘参数表,用以说明不同的软盘格式。可用setfdprm 进行设置。更多的信息见setfdprm 的帮助页。
4. /etc/fstab
指定启动时需要自动安装的文件系统列表。也包括用swapon -a启用的swap区的信息。
5. /etc/group
类似/etc/passwd ,但说明的不是用户信息而是组的信息。包括组的各种数据。
6. /etc/inittab
init 的配置文件。
7. /etc/issue
包括用户在登录提示符前的输出信息。通常包括系统的一段短说明或欢迎信息。具体内容由系统管理员确定。
8. /etc/magic
“f i l e”的配置文件。包含不同文件格式的说明,“f i l e”基于它猜测文件类型。
9. /etc/motd
motd是message of the day的缩写,用户成功登录后自动输出。内容由系统管理员确定。
常用于通告信息,如计划关机时间的警告等。
10. /etc/mtab
当前安装的文件系统列表。由脚本( s c r i t p )初始化,并由mount 命令自动更新。当需要一个当前安装的文件系统的列表时使用(例如df 命令)。
11. /etc/shadow
在安装了影子( shadow )口令软件的系统上的影子口令文件。影子口令文件将/ etc/ passwd 文件中的加密口令移动到/ etc/ shadow中,而后者只对超级用户( root)可读。这使破译口令更困难,以此增加系统的安全性。
12. /etc/login.defs
login命令的配置文件。
13. /etc/printcap
类似/etc/termcap ,但针对打印机。语法不同。
14. /etc/profile 、/ etc/ csh . login、/etc/csh.cshrc
登录或启动时bourne或c shells执行的文件。这允许系统管理员为所有用户建立全局缺省环境。
15. /etc/securetty
确认安全终端,即哪个终端允许超级用户( root)登录。一般只列出虚拟控制台,这样就不可能(至少很困难)通过调制解调器( modem)或网络闯入系统并得到超级用户特权。
16. /etc/shells
列出可以使用的shell。chsh 命令允许用户在本文件指定范围内改变登录的shell。提供一台机器f t p服务的服务进程ftpd 检查用户shell是否列在/etc/shells 文件中,如果不是,将不允许该用户登录。
17. /etc/termcap
终端性能数据库。说明不同的终端用什么“转义序列”控制。写程序时不直接输出转义序列(这样只能工作于特定品牌的终端),而是从/etc/termcap 中查找要做的工作的正确序列。这样,多数的程序可以在多数终端上运行。
/dev文件系统
/dev 目录包括所有设备的设备文件。设备文件用特定的约定命名,这在设备列表中说明。 设备文件在安装时由系统产生,以后可以用/dev/makedev 描述。/ d e v / m a k e d e v.local 是系统管理员为本地设备文件(或连接)写的描述文稿(即如一些非标准设备驱动不是标准makedev 的一部分)。下面简要介绍/ d e v下一些常用文件。
1. /dev/console
系统控制台,也就是直接和系统连接的监视器。
2. /dev/hd
i d e硬盘驱动程序接口。如:/dev/hda指的是第一个硬盘,hda则是指/dev / hda的第一个 分区。如系统中有其他的硬盘,则依次为/ d e v / h d b、/ d e v / h d c、. . . . . .;如有多个分区则依次为hda1、hda2..................。
3. /dev/sd
scsi磁盘驱动程序接口。如有系统有s c s i硬盘,就不会访问/dev/had,而会访问/dev / sda。
4. /dev/fd
软驱设备驱动程序。如:/dev/fd0指系统的第一个软盘,也就是通常所说的a:盘, /dev/fd1指第二个软盘,. . . . . .而/ d e v / f d 1 h 1 4 4 0则表示访问驱动器1中的4 . 5高密盘。
5. /dev/st
scsi磁带驱动器驱动程序。
6. /dev/tty
提供虚拟控制台支持。如:/dev/tty 1指的是系统的第一个虚拟控制台, /dev/tty 是系统的第二个虚拟控制台。
7. /dev/pty
提供远程登陆伪终端支持。在进行telnet登录时就要用到/dev/pty 设备。
8. /dev/ttys
计算机串行接口,对于d o s来说就是“ com 1”口。
9. /dev/cua
计算机串行接口,与调制解调器一起使用的设备。
10. /dev/null
“黑洞”,所有写入该设备的信息都将消失。例如:当想要将屏幕上的输出信息隐藏起来
时,只要将输出信息输入到/dev/null 中即可。
/usr文件系统
/usr 是个很重要的目录,通常这一文件系统很大,因为所有程序安装在这里。/usr 里的
所有文件一般来自l i n u x发行版( distribution );本地安装的程序和其他东西在/usr/local 下,因为这样可以在升级新版系统或新发行版时无须重新安装全部程序。/usr 目录下的许多内容是可选的,但这些功能会使用户使用系统更加有效。/ u s r可容纳许多大型的软件包和它们的配置 文件。下面列出一些重要的目录(一些不太重要的目录被省略了)。
1. /usr/x11r6
包含x wi ndow系统的所有可执行程序、配置文件和支持文件。为简化x的开发和安装,x的文件没有集成到系统中。x wi ndow系统是一个功能强大的图形环境,提供了大量的图形工具程序。用户如果对microsoft windows或mac hintosh比较熟悉的话,就不会对x wi ndow系统感到束手无策了。
2. /usr/x386
类似/usr/x11r6 ,但是是专门给x11 release 5的。
3、S7-200 PLC存储系统提供三种方式存储信息分别是?
EPPROM永久非易失的
RAM有电池卡可以保存较长时间没电池卡保存7天
存储卡存储区永久存储需要指令向导和存储卡
4、图灵机是否有存储系统
对于每一个行业和领域来说,几乎都存在一两项令其领域内所有人视为“终极荣誉”的大奖,例如电影业的奥斯卡奖、新闻领域的普利策奖,数学领域的沃尔夫奖和费尔兹奖等等。随着计算机通讯业的迅猛发展,“图灵”这个词频频出现在各个场合,尤其是去年比尔.盖茨携微软高层人员来华一行,期间多次提到“图灵奖”一词,而且大家对获得该奖项的人士更是恭敬有加,好奇之余,我便查阅资料,不想却发现了许多趣事,于是写来与大家分享。
“图灵(Turing)奖”是美国计算机协会(ACM,Association for Computer Machinery)干 1966年设立的,专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。设立的初衷是因为计算机技术的飞速发展,尤其到20世纪60年代,其已成为一个独立的有影响的学科,信息产业亦逐步形成,但在这一产业中却一直没有一项类似“诺贝尔”、“普利策”等的奖项来促进该学科的进一步发展,为了弥补这一缺陷,于是“图灵”奖便应运而生,它被公认为计算机界的“诺贝尔”奖。
“图 灵”为 何 如 此 幸 运
不少人梦寐以求的国际计算机的最高奖项——图灵奖,为何它如此幸运,真是说来话长。
阿兰·图灵(Alan Turing),1912年6月23日出生于英国伦敦,他被认为成二十世纪最著名的数学家之一,谁也没有想到他的名字会和计算机产业挂钩。
20世纪的数学界正在热烈的讨论本世纪最伟大的科学发现之一 ——昆特.哥德尔的不完全性定理,在那以前,数学家们总认为,一个数学问题虽然要找到答案也许会很困难,但理论上总有一个确定的答案,一个数学命题,要么是真的,要么是假的。而哥德尔的不完全定理指出:在一个稍微复杂一点的的数学公理系统中,总存在那样的命题,我们既不能证明它是真的,也不能证明它是假的。数学家们大吃一惊,发现以往大家认为绝对严密的数学中,原来有令人如此不安的不确定性。每个逻辑学家都在苦苦思索,试图为陷入了危机的数学找到一条出路,这些逻辑学家包括当时在剑桥的贝特朗.罗素( Bertrand Russell ) 、阿尔弗雷德.怀特海(Alfred Whitehead)、路德维格.维特斯根坦 ( Ludwig Wittgenstein) 等著名的逻辑学家。这时的图灵正在剑桥求学,他也同样为此问题陷入了困境。
1936年,图灵作出了他一生最重要的科学贡献,他在其著名的论文《论可计算数在判定问题中的应用(On Computer numbers with an Application to the Entscheidungs -problem)》一文中,以布尔代数[i]为基础,将逻辑中的任意命题(即可用数学符号)用一种通用的机器来表示和完成,并能按照一定的规则推导出结论。这篇论文被誉为现代计算机原理开山之作,它描述了一种假想的可实现通用计算的机器,后人称之为“图灵机”。
这种假想的机器由一个控制器和一个两端无限长的工作带组成。工作带被划分成一个个大小相同的方格,方格内记载着给定字母表上的符号。控制器带有读写头并且能在工作带上按要求左右移动。随着控制器的移动,其上的读写头可读出方格上的符号,也能改写方格上的符号。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。这是最早给出的通用计算机的模型。图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。尽管图灵机当时还只是一纸空文,但其思想奠定了整个现代计算机发展的理论基础。
1945年,图灵被调往英国国家物理研究所工作。他结合自己多年的理论研究和战时制造密码破译机的经验,起草了一份关于研制自动计算机器(ACE:Automatic Computer Engine )的报告,以期实现他曾提出的通用计算机的设计思想。通过长期研究和深入思考,图灵预言,总有一天计算机可通过编程获得能与人类竞争的智能。1950年10月,图灵发表了题为《 机器能思考吗?》的论文,在计算机科学界引起巨大震撼,为人工智能学的创立奠定了基础。同年,图灵花费4万英镑,用了约800个电子管的ACE样机研制成功,它的存储容量比爱尼亚克[ii]大了许多。在公开演示会上,被认为是当时世界上速度最快、功能最强的计算机之一。图灵还设计了著名的“模仿游戏试验”,后人称之为“图灵测试”。该实验把被提问的一个人和一台计算机分别隔离在两间屋子,让提问者用人和计算机都能接受的方式来进行问答测试。如果提问者分不清回答者是人还是机器,那就证明计算机已具备人的智能(1993年美国波士顿计算机博物馆举行的著名的“图灵测试” [iii]充分验证了图灵的预言)。
这让我想起前几年IBM公司研制的计算机“深蓝”与国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫进行的那场人机大战,最终以“深蓝”战胜卡斯帕罗夫而宣告结束,让我们不得不佩服图灵的天才预言。
现代计算机之父冯·诺依曼[iv]生前曾多次谦虚地说:如果不考虑巴贝奇[v]等人早先提出的有关思想,现代计算机的概念当属于阿兰·图灵。冯·诺依曼能把“计算机之父”的桂冠戴在比自己小10岁的图灵头上,足见图灵对计算机科学影响之巨大。
毒 液 浸 透 苹 果,如 睡 之 死 渗 入 ……
身为一名数学家, 图灵模型研制计算机的梦想在第二次世界大战的爆发中粉碎。当时,德国法西斯正对英伦三岛狂轰滥炸,图灵的祖国危在旦夕,怀着一腔报国热情,图灵前往英国外交部承担“超级机密”研究工作,即主持对德军通讯密码的破译工作。图灵便和历史上著名的布莱奇利公园以及加密电子机械装置ENIGMA联系在了一起。
ENIGMA是德国发明家亚瑟.谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)发明的一种加密电子器,它被证明是有史以来最可靠的加密系统之一,二战期间它开始被德军大量用于铁路、企业当中。英国第40局(英国政府负责破译密码的间谍机构)开始恐慌,因为出现了大量他们无法破译的电文。在整整13年里,英国人和法国人都认为ENIGMA是不可破译的。针对这一情况,40局新设了它的机构——英国政府代码及加密学校(GC&CS ,Government Code and Cipher School),总部坐落在白金汉郡的布莱奇利公园。在布莱奇利公园有一大批为破译ENIGMA作出卓越贡献的人们,图灵无疑是他们当中最值得叙述的一个。图灵发明了绰号为“炸弹” (Bombes)的解密机器,他被看成一位天才解密分析专家。战争结束,布莱奇利公园被关闭,“炸弹”被拆毁,所有战时有关密码分析和破译的档案资料都被销毁,直到1967年波兰出版第一本关于波兰破译ENIGMA方面的书,以及1974年温特伯坦姆写的《超级机密The Ultra Secret》一书出版,人们才知道图灵在分析解密方面的贡献。
1938年迪斯尼公司著名的动画片《白雪公主和七个小矮人》上映,图灵也观看了这部影片,在后来的日子里,他的同事常常听见他哼电影中巫婆王后泡制毒苹果的台词:“毒液 浸透苹果如睡之死渗入……”而图灵的一生正是在这首歌词中结束。
图灵在他生命的最后时光,没有机会看到自己被当作一个解密英雄来尊敬,相反,由于他同性恋的性倾向而倍受折磨。1952年因小偷入室行窃,图灵向警察报了案,但他却忘了向警察掩藏他和另一位男士同居的事实,同年他被警方逮捕,以“有伤风化罪”罪名遭到起诉,并被判为有罪。而这期间,他不得不忍受报纸媒体对他案件的公开全面报道。性倾向被公开,私生活曝光于大众,政府也取消了他情报部门的工作。他的脾气变的躁怒不安,性格阴沉郁悒。1954年6月8日,人们在图灵的寓所发现了他的尸体。他在自己的住处服用沾过氰化物的苹果而自杀。临死的前夜,也许图灵的耳边还回响着那首歌:“毒液浸透苹果如睡之死渗入……”
迄今为止,作为计算机界“诺贝尔奖”的图灵奖已走过了36个春秋。40多位图灵奖得主均对计算机科学与技术的发展创新做出了杰出贡献。他们在珍惜自己所获崇高荣誉的同时,也深切怀念阿兰·图灵这位在计算机创新史上永放光芒的先驱。
5、云服务器在哪存储数据
当然是在云服务器的硬盘里!
云服务器是云计算服务的重要组成部分,是面向各类互联网用户提供综合业务能力的服务平台。平台整合了传统意义上的互联网应用三大核心要素:计算、存储、网络,面向用户提供公用化的互联网基础设施服务。
云服务器服务包括两个核心产品:
面向中小企业用户与高端用户的云服务器租用服务;
面向大中型互联网用户的弹性计算平台服务。
云服务器平台的每个集群节点被部署在互联网的骨干数据中心,可独立提供计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务。集群节点由以下硬件构成:
管理服务器:采取双机热备的方式,对整个节点的所有计算服务器、共享存储、网络进行管理,同时对外提供管理整个节点的API。管理服务器上提供:
管理服务(管理节点的计算服务器,对外提供管理接口)、DHCP 服务(为计算服务器的网络启动分配管理网段的IP)、tftp 服务(为计算服务器的网络启动提供远程启动映象)、nbd 服务(为计算服务器提供网络块设备服务)。管理服务器上还会运行一个数据采集程序,他定时将各种性能数据采集下来并发送到中央的数据采集服务器上存储服务器群:存储服务器可以是ISCSI 或内置存储容量比较大的x86 服务器,通过 集群文件系统组成一个统一的存储池,为节点内的虚拟机提供逻辑磁盘存储、非结构数据存储以及整合备份服务。
计算服务器群:计算服务器是高配置的八核以上服务器,计算服务器无需安装操作系统,但必须具备网络引导功能,其上运行一个Linux微内核、云计算机软件、一个与管理服务器进行通讯的Agent
交换机:按不同功能和节点性能要求配备多个三层交换机,分别负责管理网段、公网交换网段、内部交换网段、存储网段等
分布式存储
技术原理:分布式存储用于将大量服务器整合为一台超级计算机,提供海量的数据存储和处理服务。分布式文件系统、分布式数据库允许访问共同存储资源,实现应用数据文件的IO共享。易迈云的云存储系统同时兼顾数据安全与IO问题。个别服务商保存3份数据以牺牲IO速度为代价,只有极低的IO速度,其他国内云厂商一般采用本机阵列存储,虽然IO快但是可靠性不高,本机硬件或存储损坏的情况下,业务中断时间较长。易迈互联创造性地解决了这个问题,通过高速的万M网络和极优的算法,既保证了数据安全也提供极优的磁盘读写速度。
资源调度
虚拟机可以突破单个物理机的限制,动态的资源调整与分配消除服务器及存储设备的单点故障,实现高可用性。当一个计算节点的主机需要维护时,可以将其上运行的虚拟机通过热迁移技术在不停机的情况下迁移至其他空闲节点,用户会毫无感觉。在计算节点物理损坏的情况也,也可以在3分钟左右将其业务迁移至其他节点运行,具有十分高的可靠性。
存储介质肯定还是硬盘了,2TB或者3TB的SATA硬盘目前还是主流。不过现在也有部分存储硬件提供商采用固态硬盘构建全闪存阵列,可以提供非常高的传输速度和非常高的随机I/O
6、64K*8位存储器有32片16K*1位存储芯片组成每次读取存储子都是8片,怎么组成的?为什么买次都是8片
因为8位等于1位X8
7、1P,1G,1MB是什么,是什么概念,能储存多大数剧 感谢你们的不吝贝易教
计算机存储信息的大小,最基本的单位是字节,一个汉字由两个字节组成,字母和数字由一个字节组成.
容量的单位从小到大依次是:字节(B)、KB、MB、GB、TB.它们之间的关系是.
1TB=1024GB
1GB=1024MB
1MB=1024KB
1KB=1024字节
通常人们都使用简便的叫法,把后面的“B”去掉,所以你问的1GB就是1024MB.
1TB=1024GB
1GB=1024MB
1MB=1024KB
1KB=1024Byte
注:Byte就是B也就是字节
KB是千字节
MB是兆
GB是吉字节 即千兆
TB是太字节
以下还有PB、EB、ZB、YB 、NB、DB,一般人不常使用了.
8、Ceph为什么越来越火?国内使用ceph较为成功的存储厂商有哪些?
Ceph是当前非常流行的开源分布式存储系统,具有高扩展性、高性能、高可靠性等优点,同时提供块存储服务(rbd)、对象存储服务(rgw)以及文件系统存储服务(cephfs)。目前也是OpenStack的主流后端存储,随着OpenStack在云计算领域的广泛使用,ceph也变得更加炙手可热。国内目前使用ceph搭建分布式存储系统较为成功的企业有x-sky,深圳元核云,上海UCloud等三家企业。
9、求网络数据包存储研究的意义。
存储——第三个主角登场
20年前,我们开始以计算为核心谈论PC浪潮。10年前,我们开始以网络为中心谈论网络浪潮。今天,我们开始谈论存储浪潮,并且已经过渡到以数据为中心了。
存储是数据的“家”。处理、传输、存储是信息技术最基本的三个概念,任何信息基础设施、设备都是这三者的组合。
历史学家发现:每当存储技术有一个划时代的发明,在这之后的300年内就会有一个大的社会进步和繁荣高峰。
存储的昨天
存储是信息跨越时间的传播。几千年前的岩画、古书,以及近代的照相技术、留声机技术、电影技术等的发明,极大丰富了我们的信息获取渠道。这些都是和存储技术的发明分不开的。从20世纪开始信息技术发生了历史性的转移,“万物皆可数”,这对人类历史将具有深刻的意义。
存储的今天
可以将当代信息技术的总轮廓归纳为以下三部曲。
第一步:把现实各种各样信息形式的现实域转化为数字域;第二步:在数字域中进行三种简单的操作,即处理、传输、存储;第三步:再把数字域转化为现实域。
存储技术特点
对于半导体存储(RAM、ROM、Flash)技术,其特点是存储速度快,但是容量小;而磁存储(硬盘、软盘、磁带)容量大,速度慢;光存储(CD、DVD、MO、PC、BD、全息)综合了两者的优点,容量大,速度快,但是还是达不到我们所希望的容量和速度。一种理想的存储技术正在探索之中,设计思想是由一种具有绝对优势的存储技术来统一现有技术,采用“固态RAM”,容量将像硬盘那样大,速度像内存那样快,掉电后信息不丢失。
各种存储系统组合
任何单一的存储器件和设备都无法满足目前网络对存储的需求,存储资源单元一定要组合起来,以提供大容量、高性能、低价格、高可用、高安全的存储系统为目的的存储资源(注:存储资源不是数据资源)组合。
最经典的组合是Cache和虚拟存储器(VM)的组合。Cache是指SRAM与DRAM的组合,VM是指DRAM与DISK的组合,它们看起来是又大又快又便宜的存储器,这是教科书中常提到的。
目前用得最多的是磁盘阵列,是多个硬盘的组合,特点是容量大、速度快,而且最好的特点是可用性增加,即使有硬盘坏了,信息仍可用。这里把通信中的纠错理论用到磁盘中来,利用奇偶校验技术恢复数据,保证了信息的安全。这一点很重要。
若把多个磁盘阵列通过网络连接起来,用存储虚拟化软件把它们作为大的存储池,这样就有了更大规模的存储资源,存储成为中心,虚拟存储池好比是水库,服务器好比是抽水器,网络就成为水管,为我们提供信息。
还有一种新的技术,就是大规模的集群存储,是大量机器内硬盘的组合,不同于前面所讲的存储系统。如Google的存储信息系统0.5s就可以把信息提取出来。它的实现是通过多个PC内部硬盘空间的组合,拥有899个机架,每架80台PC的规模,共79112台PC机,每台2个硬盘,就有158224个硬盘,6180TB容量。
对等存储(P2P)是把各用户的PC机当作存储系统,大量加盟的PC机和服务器中的存储器组合成的存储系统,提供高带宽的视频服务和其他共享服务。
其他组合还包括虚拟磁带库等技术。
各种组合的目的都是为了形成虚拟的大容量、高性能、低成本、高可靠、高安全的存储器。空间分布和性能相比,空间分布越小性能越高、越近性能越高;控制权与安全性相比,越集中控制安全性最高。不同的组合有不同的用途,如P2P存储很适合公共共享资源(电影、电视、音乐),对关键的、私有的、保密的信息不适用;反之,EMC、IBM、HDS、HP等的大型阵列可提供高可靠、高性能、集中控制,用来存储一般人接触不到的关键数据。
存储技术的发展
硬件发展存在6个规律,分别两、两关于处理、传输和存储。
(1)Moore定律:微处理器内晶体管数每18个月翻一翻。
(2)Bell定律:如果保持计算能力不变,微处理器的价格每18个月减少一半。
(3)Gilder定律:未来25年(1996年与预言)里,主干网的带宽将每6个月增加1倍。
(4)Metcalfe定律:网络价值同网络用户数的平方成正比。
(5)半导体存储器发展规律:DRAM的密度每年增加60%,每3年翻4倍。
(6)硬盘存储技术发展规律:硬盘的密度每年增加约1倍。
存储本身又有一个新摩尔定律(1998年由图灵奖获得者Jim Gray提出):从现在起,每18个月,新增的存储量等于有史以来存储量之和。数据量信息如此爆炸性增长,对存储就有了非常大的需求的刺激。
存储技术从原理层、器件层、设备层到系统层都有了很大进步。硬盘是发展最快的存储介质。是最重要的大容量存储设备,20世纪50年代由IBM发明以来密度增加了100万倍,到目前为止还没有找到能与之竞争的对手。最近硬盘的产品密度超过每平方英寸100Gb,实验室密度已超过每平方英寸1Tb;主要采用了超低飞行磁头10nm、加钌超稳定介质、PRML读通道、垂直磁记录(硬盘将在2006年全面转为垂直磁记录)等技术,再下一代还有光磁混合纪录等技术。硬盘存储还会进一步提高。
例如微硬盘,可以应用在移动计算、数码相机、数码摄像机和智能手机等领域。
光存储技术也有很大的进展。目前主要有CD-ROM、DVD-ROM、DVD机 DVD-RW(DVR)等。最近要产品化的技术在向高密度进军,已有蓝光DVD上市,每片可达25G的容量,还有多层多阶光存储、近场光存储(1片可以存250G)、全息光存储(1片可以存1T)等。磁光混合存储技术成熟之后密度会进一步增加。
前面提到的理想的存储器固态RAM(Dream Memory),理论上可以达到每平方英寸400T,实现掉电不丢失信息,既可以代替硬盘也可以代替内存,和CPU结合在一起,将使计算机系统在一个单芯片上得以实现。目前在技术上已经实现了,只是存储容量还比较低。
存储系统结构的发展思路
从处理的发展思路来看,是从单处理器-多处理器-多计算机-网格的路线进行的。对于存储也类似,遵从硬盘-阵列-存储网-数据网格的路线发展,由软件和硬件共同实现,系统结构必须和软件相配合,如存储虚拟化软件(单一逻辑映像)、存储资源管理软件(容量、级别、性能)、存储备份、异地容灾、数据迁移软件、数据生命周期管理软件等。
对解决可用性也有了新的思路,如借鉴生物学心脏工作的原理,提出具有耗散结构的存储系统。包括美国和我国在内正在研究这样一种系统,系统中有很多硬盘,具有监测硬盘是否有坏的可能性的功能,一旦监测到硬盘可能会坏,则立刻转移数据,即在数据丢失之前就已经备份,没有数据恢复时间,系统总是保持新鲜的不停机的状态,可用性很强。
随着异构的存储系统规模越来越大,系统越来越难以管理,人为错误越来越多,管理成本越来越高。现在产生一种新的技术叫对象技术,旨在把管理下移,令存储设备包含更多的智能,使得管理大为简化。华中科技大学提出的进化存储系统,就使得存储在物理上进化,数据分布得到进化,解决管理复杂性问题。
另外,也要考虑数据生命周期问题。一切都存下来不是一个好的办法。无限扩大容量,成本无谓增加。管理和保存无用的数据是巨大的浪费,无用信息干扰当前信息存取的性能。
解决途径是向大脑学习遗忘机制,重要的信息深层记忆,不重要的浅层记忆,无用的信息忘掉。
存储的明天
存储需求量还是在急剧增加。目前的视频通信还只能用在小窗口中,如果要是大窗口通信,就会有很大的数据量,现在还没有实现。
麻省理工学院实验室已经成功实现了立体的影像,可以通过全息投影技术,在空间透过玻璃看到立体的影像(图3)。若用超级计算机数据压缩技术计算以后,每秒钟动起来,就可以看到立体的栩栩如生的影像。若将此技术应用在宽带通信上,则通信就会发生革命性的变化,以后就不只是听声音开一个小窗口,而是实现一个活生生的人在你面前和你通话。
You Life bit项目是微软正在开展的非常有意思项目。通过将存储和人的视觉神经连接起来,利用人自己的眼睛在硬盘中把一生中的任何细节的图像存下来。这是个庞大的工程。
信息技术改变了我们的生活,还将不断使社会发生深刻变化。