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存儲基礎與應用環境

發布時間: 2022-12-15 12:53:19

① 運用哪幾種方法可以解決存儲過程的數據安全問題

在這個信息爆炸的年代,現代人每天不論於公於私, 都面臨必須經手大量數字信息、 而在數據安全問題上會出現各種麻煩;另一方面, 隨著數據量的增加,人們對存儲認識程度也日益加深, 特別是企業對於存儲過程中數據安全問題尤為關注。一個穩定、 安全、可靠的存儲基礎架構對企業來說是必不可少的。 企業的信息系統不可避免地受到來自外界的安全危脅, 包括自然災害、網路、硬體、軟體等方面,也包括人員的操作失誤。 數據存儲的任何失誤都可能給企業帶來巨大的經濟損失。 隨著數據價值不斷提升,以及存儲網路化不斷發展, 數據遭受的安全威脅日益增多,若無存儲安全防範措施, 一旦攻擊者成功滲透到數據存儲系統中, 其負面影響將是無法估計的。這要求企業在特定存儲系統結構下, 從存儲安全性綜合考慮。 而企業在業務運作的過程中最常面臨的存儲安全問題, 主要是由自然災害,網路、硬體,人員的操作失誤這幾方面引起的。 自然災害導致數據存儲安全 首先,這個不是一個人為的行為, 大量的數據存儲在企業的伺服器存儲系統中, 業務在運營中由於停電或是數據傳輸過程中的線路突然短路導致的數 據的丟失情況,對於企業是一個不小的損失,在這種狀態下, 由於自然災害原因導致企業數據的丟失可以說對於一個企業的數據信 息是一個很大的安全威脅,系統的正常運行,資料庫的合理優化, 操作人員的完善的操作程序都確保數據的穩定安全,而突發的停電、 火災以及後備電源的不到位對於中小企業是時常面臨的問題, 同時數據的存儲安全成為面對該情況時必須要解決的問題, 也是企業及時需要應對的措施,保證數據的安全, 但如何面對該情況應對企業數據的存儲安全呢? 網路硬體 其次, 企業數據的硬體環境方面的問題也會導致存儲過程中數據安全, 眾所周知信息化快速發展的今天,硬體的更新換代速度之快, 從而使得企業的傳統的存儲環境已經難以應對如今海量的數據需求, 企業也要升級換代才可以適應現在數據存儲的環境要求。 硬體環境的老化導致傳輸速率的降低, 同時網路的優化也需要良好的硬體環境作為基礎, 在傳輸數據的過程中如果數據量過於龐大, 而企業的硬體環境沒有改善那麼網路的延遲導致系統的崩潰, 從而丟失數據會造成巨大的經濟損失,而對於這些方面, 就需要企業根據業務發展的需要有針對性地升級存儲伺服器的配置, 提高網路的良性環境,保證存儲過程數據安全。 人員的操作失誤 「金無足赤,人無完人」 是對於當今任何企業在數據管理人員方面的一句良言, 每個人在工作的過程中不可避免的犯錯誤或者在操作上失誤, 特別是對於從事資料庫管理工作的人員,數據量之大, 系統運行之繁瑣,都會給工作中帶來不必要的失誤, 從而對於企業的數據上的安全和完整性存在危脅, 同時中小企業的數據管理人員還肩負存儲系統的運維工作, 這就對其數據存儲過程中的安全性提出了更高的要求, 面對著企業存儲過程數據安全問題,應該如何的解決, 採取什麼樣的措施保證數據的安全是擺在每個企業面前的主要問題, 數據是企業運營的核心, 強大的數據的支持保障企業在市場中能夠乘風破浪, 如何解決存儲過程數據安全問題, 下面針對以上的問題給以簡單的建議。 一般而言,解決存儲過程中的數據安全問題, 企業有很多可以採用的方案: 異地備份可以避免發生自然災害時的數據損失;採用RAID( 獨立磁碟冗餘陣列)可以減少磁碟部件的損壞;採用鏡像技術 可以減少存儲設備損壞;快照可以迅速恢復遭破壞的數據, 減少宕機損失。 而這些技術採用可以很好的應對企業面臨的自然災害,網路、硬體, 人員的操作失誤這幾方面引起的數據的安全問題。 異地備份 異地備份是保護數據的最安全的方式,無論發生什麼情況自然災害, 那怕是火災、地震,當其他保護數據的手段都不起作用時, 異地容災的優勢就體現出來了,異地備份問題在於速度和成本, 這要求擁有足夠帶寬的網路連接和優秀的數據復制管理軟體。 通常狀態下主要三方面實現異地備份,一是基於磁碟陣列, 通過軟體的復制模塊,實現磁碟陣列之間的數據復制, 這種方式適用於在復制的兩端具有相同的磁碟陣列。 二是基於主機方式,這種方式與磁碟陣列無關。 三是基於存儲管理平台,它與主機和磁碟陣列均無關。 RAID RAID系統使用許多小容量磁碟驅動器來存儲大量數據, 並且使可靠性和冗餘度得到增強。對計算機來說, 這樣一種陣列就如同由多個磁碟驅動器構成的一個邏輯單元。 所有的RAID系統共同的特點是「熱交換」能力: 用戶可以取出一個存在缺陷的驅動器,並插入一個新的予以更換。 對大多數類型的RAID來說,不必中斷伺服器或系統, 就可以自動重建某個出現故障的磁碟上的數據。 鏡像 這個技術是針對如果故障發生在異地分公司,可以使用鏡像技術, 進行不同卷的鏡像或異地卷的遠程鏡像, 或採用雙機容錯技術自動接管單點故障機, 保證無單點故障和本地設備遇到不可恢復的硬體毀壞時, 仍可以啟動異地與此相同環境和內容的鏡像設備, 以保證服務不間斷。當然,這樣做必然會提升對設備的投資力度。 快照 在數據保護技術中,快照技術(snapshot) 是極為基礎和熱門的技術之一,應用在很多存儲過程中, 比如數據復制和備份都在使用這種技術。 IBM的FlashCopy、IBM NAS的PSM軟體以及VERITAS的FlashSnap軟體 都是快照技術的代表。快照可以迅速恢復遭破壞的數據, 減少宕機損失, 可以針對與資料庫管理人員在操作中的失誤進行數據恢復。 綜述: 對於企業在存儲過程中的數據安全問題,還有很多解決的方案, 存儲安全固然十分重要, 但是存儲安全只是數據中心整個安全解決方案的一個組成部分。 安全是一個內涵很廣泛的話題, 存儲在業務流程中扮演的並非是主角,但確實是關鍵角色, 因為存儲包含了公司絕大部分記錄,如果沒有存儲, 很多業務流程將沒法繼續。因此, 對於面對存儲過程數據安全問題每個企業應該注視起來, 投入更多的精力,數據是一個企業的核心競爭力, 安全強大的數據是企業騰飛的保證,存儲技術的發展, 硬體環境的完善相信會給企業數據安全無疑提供強有力的支持。

② 如何搭建私有雲存儲

虛擬化技術在企業私有雲IT基礎架構中仍然占據重要地位,同時,為了進一步提升應用效率,越來越多的生產環境也正在逐步變革,從以虛擬機為中心的架構向以容器和微服務為中心的雲原生架構過渡,在這個過程中,存儲如何有效支撐各種雲主機應用與微服務應用,對於企業的私有雲數據中心提出了新的挑戰。

企業面臨的問題

存儲設施七國八制,硬體鎖定缺少彈性

多種雲平台對於存儲的要求各不相同,塊/文件/對象存儲對應不同類型的應用,對外提供不同的服務介面,一種存儲設備無法滿足多種類型的雲平台存儲需求,而且傳統存儲在擴展性方面不能滿足雲時代大規模雲平台對存儲在線彈性擴容的需求,在可維護性方面則面臨硬體架構綁定、運維復雜、難以維保等問題,而且這些問題會隨著存儲設備種類和數量的增多進一步放大。

業務調度變更頻繁,資源不能共享

隨著開發測試虛擬機以及容器、微服務平台在企業私有雲平台的上線,大型企業的應用快速迭代、頻繁發布對存儲系統的支撐提出了嚴峻挑戰,不同業務的數據保存在不同廠商的存儲設備中,數據流動性差,不僅導致存儲空間及性能資源浪費嚴重,數據災備方案也很難統一化。

開源產品難以維護,不能實現企業級產品化

基於開源虛擬化技術的雲平台如OpenStack為眾多客戶提供了快速構建私有雲基礎設施的能力,但是存儲部分卻不一樣,開源的存儲系統如Ceph雖然可以小規模部署試用, 但在大規模商用時會遇到很多問題:與硬體和企業級應用生態融合程度不高,嚴重依賴人工開發運維,在性能和服務質量方面不能滿足核心業務的需求

杉岩私有雲存儲解決方案

杉岩私有雲存儲解決方案充分發揮了杉岩統一存儲平台(USP)的雲適配、開放等優勢,支持各種復雜的應用負載,可靈活支撐私有雲的虛擬化平台,如VMware、Citrix、OpenStack等虛擬化和雲平台,以及通過Kubernetes軟體一致性認證的所有容器雲平台,如:Rancher、Openshift、Kubernetes等。

通過杉岩統一存儲平台,用戶可快速構建能夠兼容所有主流虛擬化平台與容器微服務平台的統一存儲資源池,面對各種虛擬機和微服務需求,池化的存儲平台為大規模雲環境提供了可靠的存儲基礎架構支撐,幫助用戶從紛繁復雜的基礎架構運維工作中解放出來,更關注於私有雲上運行的業務本身。

客戶價值

資源整合,鏈接企業信息孤島

單資源池提供塊、文件、對象多種存儲服務,支持虛擬化平台和資料庫應用;強大的存儲資源生命周期管理能力,跨雲平台在線遷移數據,實現數據共享和提高資源利用率;存儲卷QoS等級和性能優先順序在線調整,可根據企業資源和業務需求合理配置資源。

開放兼容,適配多種私有雲平台

通過VMware VAAI和Citrix Ready認證,針對主流虛擬化平台優化I/O性能,大幅提升虛擬機訪問的性能。通過OpenStack Cinder認證,可提供塊和對象存儲基礎架構支撐支持容器平台CSI介面認證,為Kubernetes生態的容器應用提供塊和文件存儲服務。

智能管理,解決規模化運維難題

向導式安裝部署和自助擴容配置,極大提升易用性和可維護性,管理自動化降低運維成本;針對大規模集群優化的可靠性管理,檢測和修復硬碟軟錯誤的專利技術,節約用戶硬體投資。存儲視角的管理功能,可視化展示主機、容器與存儲的映射關系和性能監控協助管理員快速定位和解決問題。

③ 存儲如何應用於數據聚合環境

如今,由於學校各校區需要將更多的數據保存更長的時間,存儲需求已經被公認為聚合數據中心環境的一個組成部分。虛擬和聚合環境需要共享存儲,IT部門可以利用共享串聯SCSI介面連接內置高密刀片伺服器來實現這一需求,還可以通過基於乙太網的iSCSI、NAS(NFS和CIFS)、FCoE和傳統的光纖通道來實現。 多協議和統一存儲解決方案支持SAS、iSCSI、光纖通道和FCoE等各種技術和NAS、NFS和CIFS各種文件格式混搭,這種解決方案在聚合環境中應用得越來越普遍。多協議存儲系統將傳統塊級和文件級存儲技術都整合到一個統一的解決方案之中,從而降低成本和復雜性,提高靈活性、彈性和可擴展性。 共享存儲對於聚合環境來說是很重要的,因為它允許不同的伺服器訪問相同的存儲資源,這樣它們就可以支持它們託管的各種應用。虛擬伺服器消除了特定應用對具體伺服器的依賴性,共享存儲可以讓虛擬機、它們的應用程序和數據全部託管,因為實際的存儲並非受限於某個專用系統或伺服器。正如IT組織所知,隨著信息相關性的增長,是不存在數據衰退的。解決數據增長、相關基礎設施資源管理(IRM)以及數據中心基礎設施管理(DCIM)的任務以及其他的數據保護成本可能會象禁止某些數據被存儲下來一樣簡單。 數據足跡還原(DFR)包含了一系列有助於提升效率的技巧、技術和最佳方法,這樣就可以讓系統利用有限的資源完成更多的任務。減少一個小區的數據足跡有很多好處,包括減少對能源、冷卻、存儲容量和帶寬等IT基礎設施資源的需求或最大化利用那些資源,同時以及時備份、業務連續性、災難恢復、性能和正常運行率等形式增強應用服務的品質。如果某個校區沒有制定DFR戰略,那麼現在是時候制定並執行這樣的戰略了。現在有很多不同的DFR技術,可以解決各種存儲容量優化需求,有些是以時間/性能為中心,有些則專注於空間/性能。 不同的解決方案使用不同的標准來衡量效率和效用。哪種DFR技術是最好的呢? 那取決於它想要實現什麼樣的商業和IT目標。例如,你的目標是否是無需考慮性能問題,只需以最低成本實現最大存儲容量? 或者是企業需要綜合考慮性能和容量優化問題? IT員工想把DFR技術應用於初級、連網、活躍數據和應用,還是次級、近線、非活躍或離線數據? 某些存儲優化技術可以減少數據量和/或優化可用存儲容量。 而另一些存儲優化技術則專注於提高性能或生產力。簡而言之,減小數據足跡的應用范圍已經超出了重復數據刪除技術在備份和其他早期部署方案中的應用范圍。對某些應用程序來說,縮率是一個重要的問題,因此各校區需要能夠實現那一目標是工具和技術。 同樣,對於需要以性能優先同時希望從數據縮減中受益的應用程序來說,也有不少工具可以實現這一目標。各廠商已經開始擴展它們現有的能力和技術,以滿足不斷變化的需求和標准。責編:李紅燕

④ 如何實現數據存儲的管理

:數據存儲備份和存儲管理源於上世紀70年代的終端/主機計算模式,當時由於數據集中在主機上,因此,易管理的海量存儲設備——磁帶庫是當時必備的設備。80年代以後,由於PC的發展,尤其是90年代應用最廣的客戶機/伺服器模式的普及以及互聯網的迅猛發展,使得存儲容量、存儲模式和存儲要求都發生了根本性的變化,一些新興的存儲技術迅速崛起,為構建一個更安全的信息時代提供了更多的選擇。
編者按如何確保所有數據能夠得到可靠備份,及時進行災難恢復是存儲管理軟體的核心任務。此外存儲管理軟體還存在以下一些基本功能,諸如改進系統和應用I/O性能及存儲管理能力,提高數據和應用系統的高可用性,減少由於各種原因中斷數據存取或者應用系統宕機的時間,實現技術有分級存儲管理(HSM)、ClusterServer(集群伺服器)等。
首先是能提供一些可以識別和分析存儲訪問模式的VolumeManager工具。VolumeManager通過復雜的磁碟配置能均衡I/O負載,在不影響應用的同時能夠優化應用數據的布局。它還可將數據條形散放到多個物理盤上以提高性能,同時還具有在不中斷應用的情況下,識別和消除性能瓶頸的能力,從而增強系統和應用的性能。另外,VolumeManager在減少系統中斷時間、增加數據完整性等方面也有不俗表現。它允許對磁碟進行在線的管理和更改配置,減少對系統產生極大影響的停機時間,同時利用冗餘技術提高數據可用性,防止數據被丟失和破壞。
其次還有一個非常重要的可快速恢復的日誌式文件系統FileSystem,它能在不間斷數據訪問的條件下,對文件作在線備份,並在系統重啟或崩潰前允許訪問數據並恢復文件,從而大大提高用戶和管理員的生產效率。FileSystem在系統崩潰前還能將未完成的數據記錄在一個事件日誌中,利用恢復程序重現,從而保持了數據的完整性。
VolumeManager和FileSystem都工作在操作系統一級,可實現集群與故障恢復、自動管理、備份與HSM以及基於瀏覽器的遠程管理等。兩者有機結合後,利用雙方特有的對磁碟和數據的管理能力,能給企業的系統提供盡可能高的性能、可用性及可管理性。
在此基礎之上便是整個存儲管理的核心任務——備份技術。
數據存儲備份技術一般包含硬體技術及軟體技術等,硬體技術主要是磁帶機技術,軟體技術主要是通用和專用備份軟體技術等。我們主要從軟體技術方面加以討論。備份軟體技術在整個數據存儲備份過程中具有相當的重要性,因為它不僅關繫到是否支持磁帶的各種先進功能,而且在很大程度上決定著備份的效率。最好的備份軟體不一定就是操作系統所提供的備份功能,很多廠商都提供了許多專業的備份軟體。專業備份軟體能通過優化數據傳輸率,即可以自動以較高的傳輸率進行數據傳輸。這不僅能縮短備份時間、提高數據存儲備份速度,而且對磁帶機設備本身也有好處。另外,專業備份軟體還支持新磁帶機技術,如HP的TapeAlert技術,差不多所有主流專業備份軟體均提供支持。
對於存儲模式來說比較常見的有DAS、NAS和SAN等。DAS(DirectAttachedStorage-直接連接存儲)是指將存儲設備通過SCSI介面或光纖通道直接連接到一台計算機上。當伺服器在地理上比較分散、很難通過遠程連接進行互連時,直接連接存儲是比較好的解決方案。直接連接存儲也可幫助企業繼續保留已有的傳輸速率並不很高的網路系統。
網路正成為主要的信息處理模式,需要存儲的數據大量增加,數據作為取得競爭優勢的戰略性資產其重要性在增加,是目前發展的趨勢。NAS和SAN的出現正響應了這一點。NAS就是網路連接存儲,即將存儲設備通過標準的網路拓撲結構(例如乙太網),連接到一群計算機上。它的重點在於幫助工作組和部門級機構解決迅速增加存儲容量的需求。這種方法從兩方面改善了數據的可用性。第一,即使相應的應用伺服器不再工作了,仍然可以讀出數據。第二,簡易伺服器本身不會崩潰,因為它避免了引起伺服器崩潰的首要原因,即應用軟體引起的問題。另外,NAS產品是真正即插即用的產品,其設備的物理位置非常靈活。
SAN(存儲區域網路)通過光纖通道連接到一群計算機上。在該網路中提供了多主機連接,但並非通過標準的網路拓撲,並且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協議。它的結構允許任何伺服器連接到任何存儲陣列,這樣不管數據置放在哪裡,伺服器都可直接存取所需的數據。SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能,所以運行備份操作就無需考慮它們對網路總體性能的影響。這個方案也使得管理及集中控制實現簡化,特別是對於全部存儲設備都集群在一起的時候。
集群通常用於加強應用軟體的可用性與可擴展性。某些集群架構技術會加入單一系統印象的概念,可從單點以單一系統的方式來管理多台計算機。集群伺服器可支持多達上百台互相連接的伺服器,結合為鬆散結合的單位來執行作業,保護彼此的應用軟體免於故障。由於集群伺服器可完全整合應用軟體服務架構,因此可建置高效的應用軟體執行環境,即使整個系統出現故障,終端計算機都還可以使用幾乎所有的應用軟體。集群伺服器軟體包括引擎、編譯器、負載計算器、代理、指令與圖形化系統管理介面等組件。集群化運算環境的最大優勢是卓越的數據處理能力。原則上,任何類型的多重主機架構存儲設備,包括直接連接的磁碟,都可以用來當作集群數據存儲設備。為求得最大的系統可用性,最適合使用擁有多重主機存取路徑的容錯或高可用性存儲子系統。
分層次的管理方式可以解決存儲容量不斷增長導致的如何有效擴充容量的問題。在很多情況下,它更多地用於分布式網路環境中。分級,其實就是意味著用不同的介質來實現存儲,如RAID系統、光存儲設備、磁帶等,每種存儲設備都有其不同的物理特性和不同的價格。例如,要備份的時候,備份文件一般存儲在速度相對比較慢、容量相對比較大、價格相對比較低的存儲設備上如磁帶,這樣做很經濟實用。那麼如何實現分級呢?從原理上來講,分級存儲是從在線系統上遷移數據的一種方法。文件由HSM系統選擇進行遷移,然後被拷貝到HSM介質上。當文件被正確拷貝後,一個和原文件相同名字的標志文件被創建,但它只佔用比原文件小得多的磁碟空間。以後,當用戶訪問這個標志文件時,HSM系統能將原始文件從正確的介質上恢復過來。分級存儲可以有不同的實施方式,HSM根據兩級或三級體系將動態遷移/回遷的數據分類,從而實現分級存儲。
存儲應用的深入必然帶來對整體解決方案的需求,這不僅包括硬體,還包括相應的軟體以及服務。一個軟硬體兼容的融合應用環境是大勢所趨。比如,存儲虛擬化的提出就證明了這一趨勢。因為它有利於提高存儲利用率、簡化管理和降低成本,構建一個融合的存儲應用大環境。總之,隨著網路技術的發展、計算機能力的不斷提高,數據量也在不斷膨脹。數據備份與恢復等存儲技術方面的問題顯得越來越重要,存儲管理技術的發展必將引起業界的高度重視。
相關鏈接:當前主流的存儲介質
磁碟陣列、磁帶庫
磁碟陣列的最大特點是數據存取速度特別快,其主要功能是可提高網路數據的可用性及存儲容量,並將數據有選擇性地分布在多個磁碟上,從而提高系統的數據吞吐率。另外,磁碟陣列還能夠免除單塊硬碟故障所帶來的災難後果,通過把多個較小容量的硬碟連在智能控制器上,可增加存儲容量。磁碟陣列是一種高效、快速、易用的網路存儲備份設備。
廣義的磁帶庫產品包括自動載入磁帶機和磁帶庫。自動載入磁帶機和磁帶庫實際上是將磁帶和磁帶機有機結合組成的。自動載入磁帶機是一個位於單機中的磁帶驅動器和自動磁帶更換裝置,它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取磁帶並放入驅動器中,或執行相反的過程。自動載入磁帶機能夠支持例行備份過程,自動為每日的備份工作裝載新的磁帶。一個擁有工作組伺服器的小公司或分理處可以使用自動載入磁帶機來自動完成備份工作。
磁帶庫是像自動載入磁帶機一樣的基於磁帶的備份系統,它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能,但同時具有更先進的技術特點。它的存儲容量可達到數百PB(1PB=100萬GB),可以實現連續備份、自動搜索磁帶,也可以在驅動管理軟體控制下實現智能恢復、實時監控和統計,整個數據存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。磁帶庫不僅數據存儲量大得多,而且在備份效率和人工佔用方面擁有無可比擬的優勢。在網路系統中,磁帶庫通過SAN(存儲區域網絡)系統可形成網路存儲系統,為企業存儲提供有力保障,很容易完成遠程數據訪問、數據存儲備份,或通過磁帶鏡像技術實現多磁帶庫備份,無疑是數據倉庫、ERP等大型網路應用的良好存儲設備。
光碟塔、光碟庫和光碟網路鏡像伺服器
光碟不僅存儲容量巨大,而且成本低、製作簡單、體積小,更重要的是其信息可以保存100年至300年。光碟塔由幾台或十幾台CD-ROM驅動器並聯構成,可通過軟體來控制某台光碟機的讀寫操作。光碟塔可以同時支持幾十個到幾百個用戶訪問信息。光碟庫也叫自動換盤機,它利用機械手從機櫃中選出一張光碟送到驅動器進行讀寫。它的庫容量極大,機櫃中可放幾十片甚至上百片光碟。光碟庫的特點是:安裝簡單、使用方便,並支持幾乎所有的常見網路操作系統及各種常用通信協議。
光碟網路鏡像伺服器不僅具有大型光碟庫的超大存儲容量,而且還具有與硬碟相同的訪問速度,其單位存儲成本(分攤到每張光碟上的設備成本)大大低於光碟庫和光碟塔,因此光碟網路鏡像伺服器已開始取代光碟庫和光碟塔,逐漸成為光碟網路共享設備中的主流產品。

⑤ 大數據時代下的三種存儲架構

大數據時代下的三種存儲架構_數據分析師考試

大數據時代,移動互聯、社交網路、數據分析、雲服務等應用的迅速普及,對數據中心提出革命性的需求,存儲基礎架構已經成為IT核心之一。政府、軍隊軍工、科研院所、航空航天、大型商業連鎖、醫療、金融、新媒體、廣電等各個領域新興應用層出不窮。數據的價值日益凸顯,數據已經成為不可或缺的資產。作為數據載體和驅動力量,存儲系統成為大數據基礎架構中最為關鍵的核心。

傳統的數據中心無論是在性能、效率,還是在投資收益、安全,已經遠遠不能滿足新興應用的需求,數據中心業務急需新型大數據處理中心來支撐。除了傳統的高可靠、高冗餘、綠色節能之外,新型的大數據中心還需具備虛擬化、模塊化、彈性擴展、自動化等一系列特徵,才能滿足具備大數據特徵的應用需求。這些史無前例的需求,讓存儲系統的架構和功能都發生了前所未有的變化。

基於大數據應用需求,「應用定義存儲」概念被提出。存儲系統作為數據中心最核心的數據基礎,不再僅是傳統分散的、單一的底層設備。除了要具備高性能、高安全、高可靠等特徵之外,還要有虛擬化、並行分布、自動分層、彈性擴展、異構資源整合、全局緩存加速等多方面的特點,才能滿足具備大數據特徵的業務應用需求。

尤其在雲安防概念被熱炒的時代,隨著高清技術的普及,720P、1080P隨處可見,智能和高清的雙向需求、動輒500W、800W甚至上千萬更高解析度的攝像機面市,大數據對存儲設備的容量、讀寫性能、可靠性、擴展性等都提出了更高的要求,需要充分考慮功能集成度、數據安全性、數據穩定性,系統可擴展性、性能及成本各方面因素。

目前市場上的存儲架構如下:

(1)基於嵌入式架構的存儲系統

節點NVR架構主要面向小型高清監控系統,高清前端數量一般在幾十路以內。系統建設中沒有大型的存儲監控中心機房,存儲容量相對較小,用戶體驗度、系統功能集成度要求較高。在市場應用層面,超市、店鋪、小型企業、政法行業中基本管理單元等應用較為廣泛。

(2)基於X86架構的存儲系統

平台SAN架構主要面向中大型高清監控系統,前端路數成百上千甚至上萬。一般多採用IPSAN或FCSAN搭建高清視頻存儲系統。作為監控平台的重要組成部分,前端監控數據通過錄像存儲管理模塊存儲到SAN中。

此種架構接入高清前端路數相對節點NVR有了較高提升,具備快捷便利的可擴展性,技術成熟。對於IPSAN而言,雖然在ISCSI環節數據並發讀寫傳輸速率有所消耗,但其憑借擴展性良好、硬體平台通用、海量數據可充分共享等優點,仍然得到很多客戶的青睞。FCSAN在行業用戶、封閉存儲系統中應用較多,比如縣級或地級市高清監控項目,大數據量的並發讀寫對千兆網路交換提出了較大的挑戰,但應用FCSAN構建相對獨立的存儲子系統,可以有效解決上述問題。

面對視頻監控系統大文件、隨機讀寫的特點,平台SAN架構系統不同存儲單元之間的數據共享冗餘方面還有待提高;從高性能伺服器轉發視頻數據到存儲空間的策略,從系統架構而言也增加了隱患故障點、ISCSI帶寬瓶頸導致無法充分利用硬體數據並發性能、接入前端數據較少。上述問題催生了平台NVR架構解決方案。

該方案在系統架構上省去了存儲伺服器,消除了上文提到的性能瓶頸和單點故障隱患。大幅度提高存儲系統的寫入和檢索速度;同時也徹底消除了傳統文件系統由於供電和網路的不穩定帶來的文件系統損壞等問題。

平台NVR中存儲的數據可同時供多個客戶端隨時查詢,點播,當用戶需要查看多個已保存的視頻監控數據時,可通過授權的視頻監控客戶端直接查詢並點播相應位置的視頻監控數據進行歷史圖像的查看。由於數據管理伺服器具有監控系統所有監控點的錄像文件的索引,因此通過平台CMS授權,視頻監控客戶端可以查詢並點播整個監控系統上所有監控點的數據,這個過程對用戶而言也是透明的。

(3)基於雲技術的存儲方案

當前,安防行業可謂「雲」山「物」罩。隨著視頻監控的高清化和網路化,存儲和管理的視頻數據量已有海量之勢,雲存儲技術是突破IP高清監控存儲瓶頸的重要手段。雲存儲作為一種服務,在未來安防監控行業有著客觀的應用前景。

與傳統存儲設備不同,雲存儲不僅是一個硬體,而是一個由網路設備、存儲設備、伺服器、軟體、接入網路、用戶訪問介面以及客戶端程序等多個部分構成的復雜系統。該系統以存儲設備為核心,通過應用層軟體對外提供數據存儲和業務服務。

一般分為存儲層、基礎管理層、應用介面層以及訪問層。存儲層是雲存儲系統的基礎,由存儲設備(滿足FC協議、iSCSI協議、NAS協議等)構成。基礎管理層是雲存儲系統的核心,其擔負著存儲設備間協同工作,數據加密,分發以及容災備份等工作。應用介面層是系統中根據用戶需求來開發的部分,根據不同的業務類型,可以開發出不同的應用服務介面。訪問層指授權用戶通過應用介面來登錄、享受雲服務。其主要優勢在於:硬體冗餘、節能環保、系統升級不會影響存儲服務、海量並行擴容、強大的負載均衡功能、統一管理、統一向外提供服務,管理效率高,雲存儲系統從系統架構、文件結構、高速緩存等方面入手,針對監控應用進行了優化設計。數據傳輸可採用流方式,底層採用突破傳統文件系統限制的流媒體數據結構,大幅提高了系統性能。

高清監控存儲是一種大碼流多並發寫為主的存儲應用,對性能、並發性和穩定性等方面有很高的要求。該存儲解決方案採用獨特的大緩存順序化演算法,把多路隨機並發訪問變為順序訪問,解決了硬碟磁頭因頻繁尋道而導致的性能迅速下降和硬碟壽命縮短的問題。

針對系統中會產生PB級海量監控數據,存儲設備的數量達數十台上百台,因此管理方式的科學高效顯得十分重要。雲存儲可提供基於集群管理技術的多設備集中管理工具,具有設備集中監控、集群管理、系統軟硬體運行狀態的監控、主動報警,圖像化系統檢測等功能。在海量視頻存儲檢索應用中,檢索性能尤為重要。傳統文件系統中,文件檢索採用的是「目錄-》子目錄-》文件-》定位」的檢索步驟,在海量數據的高清視頻監控,目錄和文件數量十分可觀,這種檢索模式的效率就會大打折扣。採用序號文件定位可以有效解決該問題。

雲存儲可以提供非常高的的系統冗餘和安全性。當在線存儲系統出現故障後,熱備機可以立即接替服務,當故障恢復時,服務和數據回遷;若故障機數據需要調用,可以將故障機的磁碟插入到冷備機中,實現所有數據的立即可用。

對於高清監控系統,隨著監控前端的增加和存儲時間的延長,擴展能力十分重要。市場中已有友商可提供單純針對容量的擴展櫃擴展模式和性能容量同步線性擴展的堆疊擴展模式。

雲存儲系統除上述優點之外,在平台對接整合、業務流程梳理、視頻數據智能分析深度挖掘及成本方面都將面臨挑戰。承建大型系統、構建雲存儲的商業模式也亟待創新。受限於寬頻網路、web2.0技術、應用存儲技術、文件系統、P2P、數據壓縮、CDN技術、虛擬化技術等的發展,未來雲存儲還有很長的路要走。

以上是小編為大家分享的關於大數據時代下的三種存儲架構的相關內容,更多信息可以關注環球青藤分享更多干貨

⑥ 食材存儲的基本要求

要求:
1)所有易腐敗變質食品的冷藏溫度要保持在4-5℃以下。
2)冷藏室內的食物不能裝得太擠,各種食物之間要留有空隙,以利於空氣流通。
3)盡量減少冷藏室門的開啟次數。
4)保持冷藏室內部的清潔,要定期做好冷藏室的衛生工作。
5)將生、熟食品分開儲藏,最好每種食品都有單獨的包裝。
6)如果只有一個冷藏室,要將熟食放在生食的上方,以防生食帶菌的汁液滴到熟食上。
7)需冷藏的食品應先使用干凈衛生的容器包裝好才能放進冰箱,避免互相串味。
8)需要冷藏的熱食品,要迅速降溫變涼,然後再放入冷藏室。
9)需要經常檢查冷藏室的溫度,避免由於疏忽或機器故障而使溫度升高,導致食品在冷藏室內變質。
10)保證食品原料在冷藏保質期內使用。
11)冷藏食品原料保存中的其他注意事項:
①入庫前需仔細檢查食品原料,避免把已經變質、污染過的食品送入冷藏室;
②已加工的食品和剩餘食品應密封冷藏,以免受冷干縮或串味,並防止滴水或異物混入;
③帶有強烈氣味的食品應密封冷藏,以免影響其他食品;
④冷藏設備的底部、靠近製冷設備處及貨架底層是溫度最低的地方,這些位置適於存放奶製品、肉類、禽類、水產類食品原料。
哪些食物儲存地方不對營養減半?

1、牛奶:躲著光線儲存

陽光的殺菌能力很強,在殺死細菌的同時也會將牛奶中的營養物質消滅掉,一般在陽光下放置的牛奶在4分鍾左右就會變質、酸化,而在冷藏櫃中則可以保值4個小時左右。

通常情況下在陽光照射下維生素B2會快速的流失掉,而其他的維生素成分也會相應的出現受損的情況。

專家支招:在超市買完牛奶以後,要將牛奶放置在貨架的最後一排,當牛奶被打開以後盡量在4分鍾以內喝完。

2、茶葉:綠茶存冰箱,紅茶常溫放

綠茶對身體的功效很多,可以預防心臟病、癌症、阿爾茲海默症等疾病,但是當綠茶是常溫中放置6個月以後,成分內的兒茶素含量就會減少32%。

專家支招:建議將綠茶放置在冰箱溫度5℃左右的環境下存放,如果想存放的時間更長,建議放置在冷凍室內。像烏龍茶、紅茶、茉莉花茶則並不需要放置到冰箱中,僅需要放置在乾燥、密封、避光的環境下存放即可。

3、果蔬:兩種同放,變質易「傳染」

果蔬之間出現變質也會被感染,主要表現在將成熟的果蔬與沒有成熟的果蔬放置在一起時,會起到催熟的效果。

專家支招:建議將不宜存放的蔬菜放置在冰箱中保存,像蘿卜、胡蘿卜、白菜這些耐放的食物可以放在陽台中儲存。

⑦ 如何構建雲數據中心

NewMedia新媒體聯盟創始人、移動互聯網時代的趨勢觀察家袁國寶在他的新作《新基建:數字經濟重構經濟增長新格局》一書中寫到詳細雲數據中心的構建步驟主要分為3步。

新基建

一、虛擬化

利用軟硬體管理程序將物理資源映射為虛擬資源的技術被稱為虛擬化技術。對關鍵IT資源進行虛擬化,是打造雲數據中心的基礎和前提。

雲數據中心需要虛擬化的關鍵IT資源主要有伺服器、存儲及網路。其中,伺服器虛擬化主要包括Unix伺服器虛擬化與x86伺服器虛擬化。Unix伺服器又被稱為小型機,而小型機廠商普遍為自身的小型機產品開發了差異化的虛擬化程序,導致這些虛擬化程序無法對其他廠商的小型機產品進行虛擬化。

目前,市場中常見的x86伺服器虛擬化產品有VMware ESX/ESXi、微軟的Hyper-V、開源KVM虛擬機等。Oracle和華為等伺服器廠商還開發了基於Xenia內核的虛擬化平台。

雲數據中心需要同時調用不同廠商以及不同類型的伺服器資源,而對伺服器進行虛擬化後,便可以有效解決不同伺服器間的硬體差異問題,使用戶獲得標准邏輯形式的計算資源。

存儲虛擬化的邏輯為:在物理存儲系統上增加一個虛擬層,從而將物理存儲虛擬化為邏輯存儲單元。通過存儲虛擬化,雲數據中心服務商可以將不同品牌、不同級別的存儲設備資源整合到一個大型的邏輯存儲空間內,然後對這個存儲空間進行劃分,以便滿足不同用戶的個性化需要。

網路虛擬化涉及到了網路設備及網路安全設備、網路本身的虛擬化。其中,需要虛擬化的網路設備及網路安全設備有網卡、路由器、交換機、HBA卡、防火牆、IDS/IPS、負載均衡設備等。網路本身的虛擬化主要涉及到FC存儲網路與IP網路的虛擬化。

目前,個體與組織對網路需求愈發個性化,為了更加低成本地滿足其需求,雲數據中心廠商對網路進行虛擬化成為必然選擇。與此同時,網路虛擬化後,雲數據中心可以在網路環境與多層應用環境中將非同組用戶實現邏輯隔離,這既能提高數據安全性,又能降低網路管理復雜性。

將關鍵IT資源進行虛擬化後,雲數據中心服務商便可以對這些資源進行統一調配與集中共享,大幅度增加資源利用率。測試數據顯示,未虛擬化前,數據中心IT資源利用率僅有10%~20%,而虛擬化後的資源利用率達到了50%~60%。

二、資源池化

資源池化是指IT資源完成虛擬化後,為其標上特定的功能標簽,再將其分配到不同的資源組,最終完成其池化。

資源池化可以解決不同結構IT設備的規格與標準的差異問題,對資源進行邏輯分類、分組,最終將資源用標准化的邏輯形式提供給用戶。資源池化過程中,雲數據中心服務商可按照硬體特性,對不同服務等級的資源池組進行劃分。雲數據中心的資源池主要包括伺服器資源池、存儲資源池及網路資源池。

存儲資源池化過程中,雲數據中心服務商需要重點分析存儲容量、FC SAN網路需要的HBA卡的埠數量、IP網路所需的網卡埠數量等是否與自身的業務規模相匹配。

網路資源池化過程中,雲數據中心服務商則需要重點分析進出口鏈路帶寬、HBA卡與埠數量、IP網卡與埠數量,安全設備埠數量與帶寬等是否與自身的業務規模相匹配。

三、自動化

自動化是指使IT資源都具備按照預設程序進行處理的過程。如果說IT資源的虛擬化與池化能夠讓數據中心的計算能力、存儲空間、網路帶寬與鏈路等成為動態化的基礎設施,那麼,IT資源的自動化便是讓數據中心獲得了一套能夠對基礎設施進行自動化管理的有效工具。

雲數據中心可以利用基於SOA的流程管理工具對數據中心的業務任務、IT任務進行統一IT編排。然後利用可編程的工作流程工具從資產中解耦工作流程及流程的執行邏輯。在IT編排工具的幫助下,系統設計師可以對現有工作流程進行修改,添加新的工作流程,甚至利用可重復使用的適配器對資產進行修改等,不需要重新開展工作,有效降低開發人力、物力成本。

⑧ 存儲基礎3 存儲陣列NAS SAN

存儲陣列在IT架構下主要有兩種:
盤控一體化架構和盤控分離化架構

管理口的默認IP地址是A控 192.168.128.101 B控 192.168.128.102

存儲結構:直接連接存儲(DAS)、網路連接存儲(NAS)、存儲區域網路(SAN)

通過存儲的通道不同分為IP SAN 和FC SAN
而無論是IP SAN還是FC SAN都有三種組網結構:
1、直連組網

主機和存儲之間通過專用的通道去連接,這個通道可以基於是IP的,也可以是FC。這種通道的實現方式主要是把存儲資源通過這個通道提供給上層伺服器使用
缺點:所有的存儲資源只能為一台伺服器提供存儲
2、單交換組網

它可以通過網路側的交換機或者說FC的交換機實現把存儲資源共享給多台伺服器提供存儲
缺點在於應用伺服器和交換機以及存儲 資源之間只有一條承載鏈路,任何一條鏈路出現問題都會導致伺服器和應用之間連接失敗

3、雙交換組網

採用的是兩台或主備的方式去實現交換機的連接,所有的應用伺服器和存儲之間也是通過兩條鏈路去連接,中間斷開任何一條鏈路都不影響整個存儲和應用服務之間應用的訪問

注意:提到SAN存儲,默認指的是FC SAN

無論是IP SAN 還是FC SAN都有以下四個組件:

採用的是光纖作為承載通道。
FC協議棧

我們大多用的是FC-0 FC-1 FC-2這三層,也可以稱FC是大二層架構
FC-0主要是定義了物理層的介質,比如:光纖或者銅線、相應的標准、距離等
FC-1主要是定義了協議的編解碼的過程
FC-2主要是定義了幀、流控制以及質量控制方面
FC-3主要是加密
FC-4主要是上層協議的封裝,比如SCSI,完成SCSI協議到FC協議的轉換傳輸

FC的三種拓撲架構
1、點對點

通過主機側安裝的hub卡以及光纖線纜和設備去連接
缺點:所有的存儲只能為一台應用伺服器提供服務

2、仲裁環

通過光纖集線器去完成把存儲資源共享給多台伺服器,提供存儲。
缺點:它們都在環路上工作,任何環路上的設備出問題都會導致環路出問題,安全性不高
3、FC-SW

採用交換式的方式去實現FC的組網,這種方式採用FC交換機去實現為更多的上層伺服器提供存儲資源,同時也可以實現雙交換組網的一種方式

它的承載通道採用TCP/IP協議進行承載
實現IP SAN有三種方式:
第一種:

軟體主要實現的是從SCSI協議封裝成iSCSI的過程
乙太網卡主要實現的是把數據傳輸到外界
第二種:

與第一種的區別就是TOE網卡分擔了網卡的一些功能
第三種:

iSCSI卡即完成了數據的封裝也完成了數據的發放
不佔用任何的主機資源

FC SAN與IP SAN的區別

FC SAN因為距離原因,大多隻能在數據中心去做
IP SAN因為是TCP/IP做承載,所以可用於大區域數據

FC SAN速度快,傳輸效率高
FC SAN成本高
FC SAN採用的是專用的HBA卡 不會被外界攻擊

FC SAN更多用在容災備份的場景

NAS(Network Attached Storage)網路附加存儲 :是一種將分布、獨立的數據進行整合,集中化管理,以便與對不同主機和應用伺服器進行訪問的技術。

SAN的所有文件存儲都是在主機這側完成的。
而NAS是把自己的文件系統和自己的操作系統都是在內部實現的,也就是說NAS有自己的文件系統和自己的操作系統去管理自己的內部數據。

NAS對不同操作系統開放的協議不同
Windows是CIFS
Linux是NFS

NAS還支持FTP和HTTP,對外提供文件共享

CIFS(Common Internet File System),通用Internet文件系統,NAS對Windows系統提供文件共享所用的一個協議。
它使程序可以訪問遠程Internet計算機上的文件並要求此計算機的服務,CIFS可以看做是應用程序協議,如文件傳輸協議和超文本傳輸協議的一個實現
架構:C/S
應用:Windows系統共享文件的環境
傳輸協議:TCP/IP
對網路性能要求較高,如果丟包高的話,會訪問失敗

NFS (Network File System)網路文件系統。
應用在Linux/Unix文件系統中,通過使用NFS,用戶和程序可以像訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。
架構:C/S
傳輸:TCP或者UDP
因為支持兩種傳輸協議,所以網路的可靠性安全性方面比CIFS要低
因為Windows上的軟體是集成的所以不需要安裝,而Linux和Unix則需要安裝軟體

NAS內部的組成:

NAS文件系統IO與性能影響
主機、網路、NAS本身內部的性能

NAS和SAN的區別:

⑨ 大數據爆發性增長 存儲技術面臨難題

大數據爆發性增長 存儲技術面臨難題

隨著大數據應用的爆發性增長,大數據已經衍生出了自己獨特的架構,而且也直接推動了存儲、網路以及計算技術的發展。畢竟處理大數據這種特殊的需求是一個新的挑戰。硬體的發展最終還是由軟體需求推動的。大數據本身意味著非常多需要使用標准存儲技術來處理的數據。大數據可能由TB級(或者甚至PB級)信息組成,既包括結構化數據(資料庫、日誌、SQL等)以及非結構化數據(社交媒體帖子、感測器、多媒體數據)。此外,大部分這些數據缺乏索引或者其他組織結構,可能由很多不同文件類型組成。從目前技術發展的情況來看,大數據存儲技術的發展正面臨著以下幾個難題:

1、容量問題

這里所說的「大容量」通常可達到PB級的數據規模,因此,海量數據存儲系統也一定要有相應等級的擴展能力。與此同時,存儲系統的擴展一定要簡便,可以通過增加模塊或磁碟櫃來增加容量,甚至不需要停機。

「大數據」應用除了數據規模巨大之外,還意味著擁有龐大的文件數量。因此如何管理文件系統層累積的元數據是一個難題,處理不當的話會影響到系統的擴展能力和性能,而傳統的NAS系統就存在這一瓶頸。所幸的是,基於對象的存儲架構就不存在這個問題,它可以在一個系統中管理十億級別的文件數量,而且還不會像傳統存儲一樣遭遇元數據管理的困擾。基於對象的存儲系統還具有廣域擴展能力,可以在多個不同的地點部署並組成一個跨區域的大型存儲基礎架構。

2、延遲問題

「大數據」應用還存在實時性的問題。有很多「大數據」應用環境需要較高的IOPS性能,比如HPC高性能計算。此外,伺服器虛擬化的普及也導致了對高IOPS的需求,正如它改變了傳統IT環境一樣。為了迎接這些挑戰,各種模式的固態存儲設備應運而生,小到簡單的在伺服器內部做高速緩存,大到全固態介質的可擴展存儲系統等等都在蓬勃發展。

3、並發訪問

一旦企業認識到大數據分析應用的潛在價值,他們就會將更多的數據集納入系統進行比較,同時讓更多的人分享並使用這些數據。為了創造更多的商業價值,企業往往會綜合分析那些來自不同平台下的多種數據對象。包括全局文件系統在內的存儲基礎設施就能夠幫助用戶解決數據訪問的問題,全局文件系統允許多個主機上的多個用戶並發訪問文件數據,而這些數據則可能存儲在多個地點的多種不同類型的存儲設備上。

4、安全問題

某些特殊行業的應用,比如金融數據、醫療信息以及政府情報等都有自己的安全標准和保密性需求。雖然對於IT管理者來說這些並沒有什麼不同,而且都是必須遵從的,但是,大數據分析往往需要多類數據相互參考,而在過去並不會有這種數據混合訪問的情況,因此大數據應用也催生出一些新的、需要考慮的安全性問題。

5、成本問題

成本問題「大」,也可能意味著代價不菲。而對於那些正在使用大數據環境的企業來說,成本控制是關鍵的問題。想控製成本,就意味著我們要讓每一台設備都實現更高的「效率」,同時還要減少那些昂貴的部件。

對成本控制影響最大的因素是那些商業化的硬體設備。因此,很多初次進入這一領域的用戶以及那些應用規模最大的用戶都會定製他們自己的「硬體平台」而不是用現成的商業產品,這一舉措可以用來平衡他們在業務擴展過程中的成本控制戰略。為了適應這一需求,現在越來越多的存儲產品都提供純軟體的形式,可以直接安裝在用戶已有的、通用的或者現成的硬體設備上。此外,很多存儲軟體公司還在銷售以軟體產品為核心的軟硬一體化裝置,或者與硬體廠商結盟,推出合作型產品。

6、數據的積累

許多大數據應用都會涉及到法規遵從問題,這些法規通常要求數據要保存幾年或者幾十年。比如醫療信息通常是為了保證患者的生命安全,而財務信息通常要保存7年。而有些使用大數據存儲的用戶卻希望數據能夠保存更長的時間,因為任何數據都是歷史記錄的一部分,而且數據的分析大都是基於時間段進行的。要實現長期的數據保存,就要求存儲廠商開發出能夠持續進行數據一致性檢測的功能以及其他保證長期高可用的特性。同時還要實現數據直接在原位更新的功能需求。

7、數據的靈活性

大數據存儲系統的基礎設施規模通常都很大,因此必須經過仔細設計,才能保證存儲系統的靈活性,使其能夠隨著應用分析軟體一起擴容及擴展。在大數據存儲環境中,已經沒有必要再做數據遷移了,因為數據會同時保存在多個部署站點。一個大型的數據存儲基礎設施一旦開始投入使用,就很難再調整了,因此它必須能夠適應各種不同的應用類型和數據場景。

存儲介質正在改變,雲計算倍受青睞

存儲之於安防的地位,其已經不僅是一個設備而已,而是已經升華到了一個解決方案平台的地步。作為圖像數據和報警事件記錄的載體,存儲的重要性是不言而喻的。

安防監控應用對存儲的需求是什麼?首先,海量存儲的需求。其次,性能的要求。第三,價格的敏感度。第四,集中管理的要求。第五,網路化要求。安防監控技術發展到今天經歷了三個階段,即:模擬化、數字化、網路化。與之相適應,監控數據存儲也經歷了多個階段,即:VCR模擬數據存儲、DVR數字數據存儲,到現在的集中網路存儲,以及發展到雲存儲階段,正是在一步步迎合這種市場需求。在未來,安防監控隨著高清化,網路化,智能化的不斷發展,將對現有存儲方案帶來不斷挑戰,包括容量、帶寬的擴展問題和管理問題。那麼,基於大數據戰略的海量存儲系統--雲存儲就倍受青睞了。

基於大數據戰略的安防存儲優勢明顯

當前社會對於數據的依賴是前所未有的,數據已變成與硬資產和人同等重要的重要資料。如何存好、保護好、使用好這些海量的大數據,是安防行業面臨的重要問題之一。那麼基於大數據戰略的安防存儲其優勢何在?

目前的存儲市場上,原有的視頻監控方案容量、帶寬難以擴展。客戶往往需要采購更多更高端的設備來擴充容量,提高性能,隨之帶來的是成本的急劇增長以及系統復雜性的激增。同時,傳統的存儲模式很難在完全沒有業務停頓的情況下進行升級,擴容會對業務帶來巨大影響。其次,傳統的視頻監控方案難於管理。由於視頻監控系統一般規模較大,分布特徵明顯,大多獨立管理,這樣就把整個系統分割成了多個管理孤島,相互之間通信困難,難以協調工作,以提高整體性能。除此之外,綠色、安全等也是傳統視頻監控方案所面臨的突出問題。

基於大數據戰略的雲存儲技術與生俱來的高擴展、易管理、高安全等特性為傳統存儲面臨的問題帶來了解決的契機。利用雲存儲,用戶可以方便的進行容量、帶寬擴展,而不必停止業務,或改變系統架構。同時,雲存儲還具有高安全、低成本、綠色節能等特點。基於雲存儲的視頻監控解決方案是客戶應對挑戰很好的選擇。王宇說,進入二十一世紀,雲存儲作為一種新的存儲架構,已逐步走入應用階段,雲存儲不僅輕松突破了SAN的性能瓶頸,而且可以實現性能與容量的線性擴展,這對於擁有大量數據的安防監控用戶來說是一個新選擇。

以英特爾推出的Hadoop分布式文件系統(HDFS)為例,其提供了一個高度容錯性和高吞吐量的海量數據存儲解決方案。目前已經在各種大型在線服務和大型存儲系統中得到廣泛應用,已經成為海量數據存儲的事實標准。

隨著信息系統的快速發展,海量的信息需要可靠存儲的同時,還能被大量的使用者快速地訪問。傳統的存儲方案已經從構架上越來越難以適應近幾年來的信息系統業務的飛速發展,成為了業務發展的瓶頸和障礙。HDFS通過一個高效的分布式演算法,將數據的訪問和存儲分布在大量伺服器之中,在可靠地多備份存儲的同時還能將訪問分布在集群中的各個伺服器之上,是傳統存儲構架的一個顛覆性的發展。最重要的是,其可以滿足以下特性:可自我修復的分布式文件存儲系統,高可擴展性,無需停機動態擴容,高可靠性,數據自動檢測和復制,高吞吐量訪問,消除訪問瓶頸,使用低成本存儲和伺服器構建。

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⑩ 2.請講解下 存儲器的發展過程3.光纖的應用領域

存儲器的發展過程:

1.汞延遲線

汞延遲線是基於汞在室溫時是液體,同時又是導體,每比特數據用機械波的波峰(1)和波谷(0)表示。機械波從汞柱的一端開始,一定厚度的熔融態金屬汞通過一振動膜片沿著縱向從一端傳到另一端,這樣就得名「汞延遲線」。在管的另一端,一感測器得到每一比特的信息,並反饋到起點。設想是汞獲取並延遲這些數據,這樣它們便能存儲了。這個過程是機械和電子的奇妙結合。缺點是由於環境條件的限制,這種存儲器方式會受各種環境因素影響而不精確。

1950年,世界上第一台具有存儲程序功能的計算機EDVAC由馮?諾依曼博士領導設計。它的主要特點是採用二進制,使用汞延遲線作存儲器,指令和程序可存入計算機中。

1951年3月,由ENIAC的主要設計者莫克利和埃克特設計的第一台通用自動計算機UNIVAC-I交付使用。它不僅能作科學計算,而且能作數據處理。

2.磁帶

UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器,首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性,並最先進行了自動編程的試驗。

磁帶是所有存儲媒體中單位存儲信息成本最低、容量最大、標准化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易於保存,近年來,由於採用了具有高糾錯能力的編碼技術和即寫即讀的通道技術,大大提高了磁帶存儲的可靠性和讀寫速度。根據讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術、線性記錄(數據流)技術、DLT技術以及比較先進的LTO技術。

根據讀寫磁帶的工作原理,磁帶機可以分為六種規格。其中兩種採用螺旋掃描讀寫方式的是面向工作組級的DAT(4mm)磁帶機和面向部門級的8mm磁帶機,另外四種則是選用數據流存儲技術設計的設備,它們分別是採用單磁頭讀寫方式、磁帶寬度為1/4英寸、面向低端應用的Travan和DC系列,以及採用多磁頭讀寫方式、磁帶寬度均為1/2英寸、面向高端應用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。

磁帶庫是基於磁帶的備份系統,它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能,但同時具有更先進的技術特點。它的存儲容量可達到數百PB,可以實現連續備份、自動搜索磁帶,也可以在驅動管理軟體控制下實現智能恢復、實時監控和統計,整個數據存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。

磁帶庫不僅數據存儲量大得多,而且在備份效率和人工佔用方面擁有無可比擬的優勢。在網路系統中,磁帶庫通過SAN(Storage Area Network,存儲區域網路)系統可形成網路存儲系統,為企業存儲提供有力保障,很容易完成遠程數據訪問、數據存儲備份或通過磁帶鏡像技術實現多磁帶庫備份,無疑是數據倉庫、ERP等大型網路應用的良好存儲設備。

3.磁鼓

1953年,第一台磁鼓應用於IBM 701,它是作為內存儲器使用的。磁鼓是利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來存儲數據的。鼓筒旋轉速度很高,因此存取速度快。它採用飽和磁記錄,從固定式磁頭發展到浮動式磁頭,從採用磁膠發展到採用電鍍的連續磁介質。這些都為後來的磁碟存儲器打下了基礎。

磁鼓最大的缺點是利用率不高, 一個大圓柱體只有表面一層用於存儲,而磁碟的兩面都利用來存儲,顯然利用率要高得多。 因此,當磁碟出現後,磁鼓就被淘汰了。

4.磁芯

美國物理學家王安1950年提出了利用磁性材料製造存儲器的思想。福雷斯特則將這一思想變成了現實。

為了實現磁芯存儲,福雷斯特需要一種物質,這種物質應該有一個非常明確的磁化閾值。他找到在新澤西生產電視機用鐵氧體變換器的一家公司的德國老陶瓷專家,利用熔化鐵礦和氧化物獲取了特定的磁性質。

對磁化有明確閾值是設計的關鍵。這種電線的網格和芯子織在電線網上,被人稱為芯子存儲,它的有關專利對發展計算機非常關鍵。這個方案可靠並且穩定。磁化相對來說是永久的,所以在系統的電源關閉後,存儲的數據仍然保留著。既然磁場能以電子的速度來閱讀,這使互動式計算有了可能。更進一步,因為是電線網格,存儲陣列的任何部分都能訪問,也就是說,不同的數據可以存儲在電線網的不同位置,並且閱讀所在位置的一束比特就能立即存取。這稱為隨機存取存儲器(RAM),它是互動式計算的革新概念。福雷斯特把這些專利轉讓給麻省理工學院,學院每年靠這些專利收到1500萬~2000萬美元。

最先獲得這些專利許可證的是IBM,IBM最終獲得了在北美防衛軍事基地安裝「旋風」的商業合同。更重要的是,自20世紀50年代以來,所有大型和中型計算機也採用了這一系統。磁芯存儲從20世紀50年代、60年代,直至70年代初,一直是計算機主存的標准方式。

5.磁碟

世界第一台硬碟存儲器是由IBM公司在1956年發明的,其型號為IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)。這套系統的總容量只有5MB,共使用了50個直徑為24英寸的磁碟。1968年,IBM公司提出「溫徹斯特/Winchester」技術,其要點是將高速旋轉的磁碟、磁頭及其尋道機構等全部密封在一個無塵的封閉體中,形成一個頭盤組合件(HDA),與外界環境隔絕,避免了灰塵的污染,並採用小型化輕浮力的磁頭浮動塊,碟片表面塗潤滑劑,實行接觸起停,這是現代絕大多數硬碟的原型。1979年,IBM發明了薄膜磁頭,進一步減輕了磁頭重量,使更快的存取速度、更高的存儲密度成為可能。20世紀80年代末期,IBM公司又對磁碟技術作出一項重大貢獻,發明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁頭,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,使得碟片的存儲密度比以往提高了數十倍。1991年,IBM生產的3.5英寸硬碟使用了MR磁頭,使硬碟的容量首次達到了1GB,從此,硬碟容量開始進入了GB數量級。IBM還發明了PRML(Partial Response Maximum Likelihood)的信號讀取技術,使信號檢測的靈敏度大幅度提高,從而可以大幅度提高記錄密度。

目前,硬碟的面密度已經達到每平方英寸100Gb以上,是容量、性價比最大的一種存儲設備。因而,在計算機的外存儲設備中,還沒有一種其他的存儲設備能夠在最近幾年中對其統治地位產生挑戰。硬碟不僅用於各種計算機和伺服器中,在磁碟陣列和各種網路存儲系統中,它也是基本的存儲單元。值得注意的是,近年來微硬碟的出現和快速發展為移動存儲提供了一種較為理想的存儲介質。在快閃記憶體晶元難以承擔的大容量移動存儲領域,微硬碟可大顯身手。目前尺寸為1英寸的硬碟,存儲容量已達4GB,10GB容量的1英寸硬碟不久也會面世。微硬碟廣泛應用於數碼相機、MP3設備和各種手持電子類設備。

另一種磁碟存儲設備是軟盤,從早期的8英寸軟盤、5.25英寸軟盤到3.5英寸軟盤,主要為數據交換和小容量備份之用。其中,3.5英寸1.44MB軟盤占據計算機的標准配置地位近20年之久,之後出現過24MB、100MB、200MB的高密度過渡性軟盤和軟碟機產品。然而,由於USB介面的快閃記憶體出現,軟盤作為數據交換和小容量備份的統治地位已經動搖,不久會退出歷史舞台。

6. 光碟

光碟主要分為只讀型光碟和讀寫型光碟。只讀型指光碟上的內容是固定的,不能寫入、修改,只能讀取其中的內容。讀寫型則允許人們對光碟內容進行修改,可以抹去原來的內容,寫入新的內容。用於微型計算機的光碟主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等幾種。

上世紀60年代,荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統。

從LD的誕生至計算機用的CD-ROM,經歷了三個階段,即LD-激光視盤、CD-DA激光唱盤、CD-ROM。下面簡單介紹這三個階段性的產品特點。

LD-激光視盤,就是通常所說的LCD,直徑較大,為12英寸,兩面都可以記錄信息,但是它記錄的信號是模擬信號。模擬信號的處理機制是指,模擬的電視圖像信號和模擬的聲音信號都要經過FM(Frequency Molation)頻率調制、線性疊加,然後進行限幅放大。限幅後的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。

CD-DA激光唱盤 LD雖然取得了成功,但由於事先沒有制定統一的標准,使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年,由飛利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書(Red Book)標准。由此,一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同,CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM(脈沖編碼調制)數字化處理,再經過EMF(8~14位調制)編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是,對干擾和雜訊不敏感,由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。

CD-DA系統取得成功以後,使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作為計算機的大容量只讀存儲器。但要把CD-DA作為計算機的存儲器,還必須解決兩個重要問題,即建立適合於計算機讀寫的盤的數據結構,以及CD-DA誤碼率必須從現有的10-9降低到10-12以下,由此就產生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標准。這個標準的核心思想是,盤上的數據以數據塊的形式來組織,每塊都要有地址,這樣一來,盤上的數據就能從幾百兆位元組的存儲空間上被迅速找到。為了降低誤碼率,採用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。錯誤檢測採用了循環冗餘檢測碼,即所謂CRC,錯誤校正採用里德-索洛蒙(Reed Solomon)碼。黃皮書確立了CD-ROM的物理結構,而為了使其能在計算機上完全兼容,後來又制定了CD-ROM的文件系統標准,即ISO 9660。

在上世紀80年代中期,光碟的發展非常快,先後推出了WORM光碟、磁光碟(MO)、相變光碟(Phase Change Disk,PCD)等新品種。20世紀90年代,DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等開始出現和普及,目前已成為計算機的標准存儲設備。

光碟技術進一步向高密度發展,藍光光碟是不久將推出的下一代高密度光碟。多層多階光碟和全息存儲光碟正在實驗室研究之中,可望在5年之內推向市場。

7.納米存儲

納米是一種長度單位,符號為nm。1納米=1毫微米,約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。與納米存儲有關的主要進展有如下內容。

1998年,美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學制備成功量子磁碟,這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系。一個量子磁碟相當於我們現在的10萬~100萬個磁碟,而能源消耗卻降低了1萬倍。

1988年,法國人首先發現了巨磁電阻效應,到1997年,採用巨磁電阻原理的納米結構器件已在美國問世,它在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭等方面均有廣闊的應用前景。

2002年9月,美國威斯康星州大學的科研小組宣布,他們在室溫條件下通過操縱單個原子,研製出原子級的硅記憶材料,其存儲信息的密度是目前光碟的100萬倍。這是納米存儲材料技術研究的一大進展。該小組發表在《納米技術》雜志上的研究報告稱,新的記憶材料構建在硅材料表面上。研究人員首先使金元素在硅材料表面升華,形成精確的原子軌道;然後再使硅元素升華,使其按上述原子軌道進行排列;最後,藉助於掃瞄隧道顯微鏡的探針,從這些排列整齊的硅原子中間隔抽出硅原子,被抽空的部分代表「0」,餘下的硅原子則代表「1」,這就形成了相當於計算機晶體管功能的原子級記憶材料。整個試驗研究在室溫條件下進行。研究小組負責人赫姆薩爾教授說,在室溫條件下,一次操縱一批原子進行排列並不容易。更為重要的是,記憶材料中硅原子排列線內的間隔是一個原子大小。這保證了記憶材料的原子級水平。赫姆薩爾教授說,新的硅記憶材料與目前硅存儲材料存儲功能相同,而不同之處在於,前者為原子級體積,利用其製造的計算機存儲材料體積更小、密度更大。這可使未來計算機微型化,且存儲信息的功能更為強大。

光纖應用領域:

計算機和微電子製造

用於各種不同的微電子製造工藝和數據儲存處理。

.圖像記錄和列印

用於所有形式的圖像處理和永久性圖像記錄。

.工業製造

用於傳統的工業製造和用作高功率二極體激光泵浦光源

.醫學用於醫學診斷和治療

.科學研究

用於科學研究,包括可調、窄帶寬系統,超快和高能量激光器和高功率泵浦光源。

.通信

用於通信市場上的有源和無源光電產品。