存儲器基本技術(shù)

存儲器基本技術(shù)目錄存儲層次結(jié)構(gòu)直連存儲硬盤驅(qū)動器存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)2

存儲層次結(jié)構(gòu)3計算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲的一般規(guī)則是，將更快更小的存儲器配置到距離處理器更近的位置，將更大更慢的存儲器配置到離處理器更遠(yuǎn)的位置，像DRAM這樣當(dāng)電源關(guān)閉后就會丟失信息的數(shù)據(jù)存儲器，一般稱作內(nèi)存;而像磁盤驅(qū)動器這樣，當(dāng)電源關(guān)閉后，仍然能夠保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器一般被稱作存儲器。

存儲層次結(jié)構(gòu)4

處理器帶有若干寄存器，用于存儲臨時變量，而且可以在一到兩個處理器時鐘周期內(nèi)被存取。寄存器中含有系統(tǒng)中最小量的內(nèi)存。大多數(shù)服務(wù)器處理器也帶有多級緩存。這些多級緩存保存了最近使用的數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)在不久的將來可能被再次使用，如果處理器需要的數(shù)據(jù)在緩存中，則性能就會提升。因為這樣訪問數(shù)據(jù)比從外部數(shù)據(jù)中讀取速度更快。處理器使用并行總線連接到外部的dram，而dram是存儲層次結(jié)構(gòu)中的下一個層級，這種內(nèi)存可保存的數(shù)據(jù)比處理器芯片中集成的內(nèi)存多一千倍，但是內(nèi)存訪問時間要比處理器內(nèi)部的緩存長一百倍。在一些情況下，服務(wù)器主板上還會使用閃存，她在移除電源之后，仍然能夠保存數(shù)據(jù)。不過閃存的寫周期要比tm的寫周期長一百倍。

硬盤驅(qū)動器5旋轉(zhuǎn)式磁盤也被稱作硬盤驅(qū)動器。它作為計算機(jī)系統(tǒng)的一種穩(wěn)定存儲介質(zhì)，已經(jīng)有數(shù)十年歷史了。這種存儲器是1956年，有IBM公司率先引入的現(xiàn)在它已經(jīng)小到可以用于便攜式電腦了，并且可以存儲幾t的數(shù)據(jù)。

硬盤驅(qū)動器6

數(shù)據(jù)中心的的應(yīng)用推動了對特定磁盤驅(qū)動器的需求，使只需要具備一些在PC機(jī)上或者便攜式電腦的商用硬盤上沒有的特性。硬盤通常包含多個旋轉(zhuǎn)式碟片，以及一個帶有讀寫頭的制動器臂，這會讓很多人想到微型留聲機(jī)。盡管磁盤是隨機(jī)訪問的，但是其查找時間取決于碟片的旋轉(zhuǎn)速度，以及制動器臂的反應(yīng)時間和磁盤上數(shù)據(jù)相對于制動器臂的位置。磁盤驅(qū)動器廠商可以在密度性能和可靠性之間進(jìn)行折中。顯然，緊密的磁道會導(dǎo)致較高的數(shù)據(jù)密度。由于這些原因，個人計算機(jī)中的硬盤驅(qū)動器要比對數(shù)據(jù)中心應(yīng)用設(shè)計的硬盤驅(qū)動器，有更高的存儲密度和更低的成本，但是這樣的硬盤驅(qū)動器并不具備數(shù)據(jù)中心應(yīng)用所要求的可靠性和性能。對于一些高性能應(yīng)用而言，硬盤驅(qū)動器甚至可以是短沖程的，即僅使用驅(qū)動器存儲速度較快的外部扇區(qū)。

直連存儲7

使用個人電腦或便攜式電腦時，你所使用的就是直連存儲。一般來說這意味著將驅(qū)動器直接連接到CPU子系統(tǒng)，而且不與其他計算機(jī)共享。在數(shù)據(jù)中心里，對于外部托管這樣的應(yīng)用而言，如果客戶希望將自己的私有存儲設(shè)備連接到其專用服務(wù)器，則采用直連存儲。直連存儲在數(shù)據(jù)中心里，更常見的應(yīng)用是引導(dǎo)操作系統(tǒng)和或管理程序，盡管它也可以通過服務(wù)器主板上的閃存來引導(dǎo)。直連存儲的問題是無法在應(yīng)用程序之間共享存儲器，造成了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)孤島。直連存儲常用的接口標(biāo)準(zhǔn)有好幾種。IBM的PC機(jī)上最初設(shè)計用于連接硬盤驅(qū)動器的標(biāo)準(zhǔn)叫做pata硬盤接口規(guī)范?，F(xiàn)在這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被sata所取代。由于在現(xiàn)代PC機(jī)和便攜式電腦中廣泛使用，該標(biāo)準(zhǔn)也成為了業(yè)界最常用的直連存儲標(biāo)準(zhǔn)。

存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)8存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心使用的一種專用網(wǎng)絡(luò)，專門用于存儲器通信，現(xiàn)在最流行的存儲區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)是光纖信道，光纖信道，要求使用hba，以及帶有fc接口的存儲陣列，下圖就展示了，采用一個或多個fc交換機(jī)，將多個服務(wù)器連接到多個存儲陣列。

存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)9存儲陣列在數(shù)據(jù)中心里很常見，它將多個磁盤驅(qū)動器集成到單個機(jī)箱中。這些存儲陣列既可以使用sata驅(qū)動器，也可以使用sas驅(qū)動器來建立，而且驅(qū)動器通過存儲控制板上的交換機(jī)連接到fc接口。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，有時也被稱作塊存儲，因為服務(wù)器應(yīng)用在模塊層級上處理存儲問題，而模塊則是一個大文件或者數(shù)據(jù)庫的一部分。存儲網(wǎng)絡(luò)管理員非常關(guān)注可靠性和安全性，有了專用的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理員可以獨立于數(shù)據(jù)中心的其他部分，對存儲網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，為了達(dá)到更高