海量存儲器子系統

海量存儲器子系統

海量存儲器是一種超大容量的輔助存儲器,其特點是存儲容量特別大、位價格低、數據傳送速度快。海量存儲器子系統是指對海量存儲器的數據存儲進行管理的系統。海量存儲器子系統提供的服務往往到存儲數據表達結束,負責提供以檔案或數據塊為單位的數據存儲。

基本介紹

  • 中文名:海量存儲器子系統
  • 外文名:Mass memory subsystem
  • 學科:計算機
  • 定義:對海量存儲器存儲進行管理的系統
  • 有關術語:海量存儲器
  • 領域:數據存儲
簡介,有關技術,存儲系統,

簡介

存儲設備上的數據可以是以數據塊為單位,直接將數據塊提交給應用程式,由應用程式完成數據塊的再組織;也可以是以檔案為單位,給上層套用提供檔案級的操作服務。海量存儲器子系統是指對存儲在海量存儲器上檔案和數據塊進行存儲空間的安排和管理,實現數據快速存取。海量存儲器子系統由 5個層次構成,由下至上分別是存儲物理層,存儲傳輸層,存儲網路層,存儲表示層,存儲套用層。每一層調用下一層提供的服務, 同時為上一層提供服務。這樣,可以根據海量存儲系統的不同套用領域來靈活選用不用的海量存儲系統的組織方式。

有關技術

網路存儲技術
網路存儲技術具有高性能、易擴展、高可用、高利用率、維護方便等優點,雖然經過僅十餘年的發展,已取代 DAS 成為企事業存儲的首要選擇,並引導存儲技術發展的潮流。已湧現出多種存儲網路技術,如 IP 存儲、FC 存儲等多種方式。由於 FC 存儲是最早套用於大型主機中的網路存儲技術,仍然占有較高的市場份額,但IP存儲以每年35%市場增長率快速增加,遠遠高於FC 存儲的增長速度,IP存儲相對於FC存儲具有諸多優勢:性能10GbE(萬兆乙太網)的發展將消除IP存儲相對於FC存儲的性能差距;成本IP存儲的成本遠低於FC存儲,後者昂貴的總體擁有成本是阻礙其普及的主要因素;安全 IP存儲有成熟的安全標準與算法,而FC存儲的安全機制相對匱乏距離 IP 存儲沒有距離限制,不存在FC 存儲的信息孤島問題兼容性 IP 網路兼容性良好,而不同 FC 交換機的互聯互通相對困難。並行存儲架構是最近新提出的先進的海量存儲系統架構,它是存儲技術的重大飛躍。並行存儲中採用了新型的基於對象的存儲模型 OSD(Object Storage Device)。對象是一個可變大小的容器,可以存儲任何類型的數據;所有對象位於同一扁平空間中,不同對象之間完全獨立。系統的控制和管理數據(元數據)由元數據伺服器獨立進行管理,實現了控制流和數據流的分離。對象存儲設備具有計算能力,可實現自我管理和其它高級功能,對外提供面向對象的訪問接口。這種智慧型和松耦合特性使得原來全部需要由 NAS 引擎執行的管理任務能夠分解到數量巨大的存儲節點上,極大地提高了系統的可擴展能力。並行存儲架構的優點主要體現為:系統具有良好的可擴展性,系統規模可擴展至幾百甚至上千個節點;對象存儲設備可以和套用伺服器之間直接傳遞數據,消除了集群存儲系統中數據需要NAS 引擎轉發的缺點, 各個存儲設備的 I/O 頻寬能得到充分利用;支持系統容量和性能都可隨存儲節點規模的擴展而線性擴展。
數據技術
數據已成為現代信息社會最重要的財富。但數據面臨由於硬體故障、人為錯誤操作、計算機病毒、黑客攻擊等威脅。傳統的數據保護技術,如備份/恢復、拷貝、鏡像等已經遠遠不能滿足日益增加的對數據可靠、安全存儲、以及保證業務的連續性的要求。持續數據保護CDP(Continous Data Protection)是對傳統數據保護技術的一個重大突破。實現了數據保護的最主要目標:RTO(Recovery Time Objectives, 目標恢復時間)和 RPO(Recovery Point Objectives, 目標恢復點)重大提升CDP 數據保護技術可以實現對數據無間斷的保護, 可以快速恢復任意時間點的數據,是當前數據保護技術的主要發展方向。傳統的存儲系統數據機密性保護往往需要依賴於第三方軟體來實現,存在安全漏洞和管理複雜等問題。IDC 的調查研究表明存儲與數據機密性保護二者密不可分。這一趨勢已在存儲業界得到驗證,其中EMC對RSA 的收購整合,就代表著數據存儲與數據保護相融合的大趨勢。以存儲系統本身為出發點,實現內建的、一體化的數據安全保護,包括認證和授權、實時加密、密鑰共享和密鑰管理,將從根本上提高海量存儲系統中的數據安全性保護能力。

存儲系統

存儲系統由多種存儲器、存儲管理部件、存儲管理軟體所組成的系統。當代計算機系統對存儲系統的要求是存取時間短、容量大、價格低。採用單一種類的存儲器很難同時滿足這三項要求。採用存取時間短、價格高、容量小的高速緩衝存儲器、主存儲器和容量大、價格低、存取時間長的輔助存儲器,在存儲管理部件和軟體的統一調度管理下,組成一個多層次結構的存儲系統,就能較好地滿足這三方面的要求,使用戶感到使用的存儲系統具有高速緩衝存儲器的工作速度、具有輔助存儲器一樣大的容量、而價格適中。使用層次結構構成存儲系統是依據中央處理器訪問存儲器的局部性,即在一段時間內,中央處理器存取程式或數據所訪問的存儲單元都集中在一個較小的連續地址區域內。根據訪問的局部性,可將當前集中訪問的連續地址區的內容存放在高速緩衝存儲器中,使中央處理器可通過高速緩衝存儲器實現程式和數據的高速訪問。數據和程式在高速緩衝存儲器和主存儲器中的調動由硬體(存儲管理部件)自動完成(參見“高速緩衝存儲器”)。而主存儲器與輔助存儲器層次可用虛擬存儲技術構成虛擬存儲器,可為用戶提供一個容量比主存儲器大得多的可隨機訪問的可程式的邏輯地址空間。程式和數據在主存儲器和輔助存儲器中的交換是在存儲管理部件(硬體)和作業系統(軟體)共同管理控制下自動實現的。

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