❶ 數字經濟時代,高性能數據分析存儲迎來新機遇
數字經濟時代,數據已成為新的核心生產要素,其重要戰略資源地位和核心科學決策作用已日漸凸顯。數據潛能的激發,有賴於數據的採集、存儲、計算、管理和應用,其中,作為數據採集後進行處理的第一道關口,數據存儲無疑是數字經濟最重要的「底盤」。
海量數據爆發,數據存儲成關鍵
當前,數據呈現指數級增長,數據規模已經從之前的GB、TB、PB,上升到EB級、甚至ZB級。據Hyperion預測,到2025年,全球數據空間將增長到163ZB,這是2011年HPC產生數據16.1ZB的10倍。爆炸式增長的數據,哺育了數字技術發展和應用,但是同時也對計算和存儲提出了更高的要求。
在高性能計算(HPDA)中,計算、存儲、網路三大部件缺一不可。以前,產業創新的焦點都在追求更高的算力。而隨著大數據、多樣性算力等相關技術的快速發展,高性能計算的重心開始從以計算為核心,向以數據為中心的計算演進;傳統HPC開始向高性能數據分析(HPDA)方向演進。據IDC統計,全球67%的高性能計算中心(HPC)已經在使用AI、大數據相關技術,HPC與AI、大數據加速融合,走向以數據密集型為典型特徵的高性能數據分析HPDA時代。
HPDA時代下,各行業數據量迎來了井噴式增長。地震勘探從二維向三維的演進中,數據量增加了10-20倍;電影渲染從2K升級到8K的革命中,數據量增長16倍;衛星測繪領域,探測精準度由20米縮小到2米,數據量同比增長近70倍。
數據規模激增之外,業務模型復雜以及分析效率較低等挑戰,也都在呼喚著更高效率的存儲。
存儲作為數據的承載者,逐步成為推動HPC產業發展的新動能。然而,傳統的HPC存儲在混合負載性能、成本、跨協議訪問等多方面存在壁壘,無法匹配HPDA場景的需求。如何打破存儲性能、成本、效率的限制,充分釋放數據潛能,成為制約HPC產業升級換代的掣肘。
高性能數據分析存儲,加速HPC產業發展
當前,作為數據應用和數據分析的支撐平台,以及 科技 強國的關鍵基礎設施,數據存儲已成為國之重器,在金融核心交易、新型油氣勘探、基因測序、自動駕駛、氣象預測、宇宙 探索 等領域發揮重要作用。數據的存儲與處理能力已經成為提升政府管理水平、提高企業經營效率、增強企業發展韌性的關鍵,數據存儲正成為加速數字化轉型的堅實底座。
新的產業變化以及數據存儲的重要地位,對高端存儲提出了新的挑戰,同時也在加速存儲技術的革新——從HPC部分場景向HPC/HPDA全場景擴展,存儲開始承擔起加速產業向「數據密集型」轉型的重任。根據國際權威分析師機構Hyperion Research 2020年針對HPC市場空間的數據顯示,數據存儲的增速第一,遠高於整體市場平均增速。
高性能數據分析(HPDA)存儲,能夠匹配各HPDA場景的高端存儲,可以讓基因測序、氣象海洋、超算中心、能源勘探、科研與工業創新、智能醫療、深度學習、人臉識別等數據密集型HPDA應用場景,在效率、品質、性價比等方面實現飛躍式提升。
值得注意的是,華為OceanStor Pacific系列下一代高性能數據分析(HPDA)存儲,可以高效應對超高密設計、混合負載設計以及多協議互通上的關鍵挑戰,推動HPC產業向數據密集型升級。目前已經成功應用於自動駕駛、基因測序、氣象預測、衛星遙感等眾多國內外高性能計算場景企業及機構。
存儲作為高性能數據分析的重要引擎,正全面釋放HPC的應用價值,驅動著HPC產業不斷進步,跨越「計算密集型」到「數據密集型」的鴻溝,持續推動人類 社會 繁榮 健康 發展。
❷ 集中式存儲和分布式存儲有什麼區別
區別:
1、物理介質分布不同。
集中存儲:物理介質集中布放。
分布存儲:物理介質分布到不同的地理位置。
2、視頻流上傳不同:
集中存儲:視頻流上傳到中心。
分布存儲:視頻流就近上傳,對骨幹網帶寬沒有什麼要求;可採用多套低端的小容量的存儲設備分布部署,設備價格和維護成本較低;小容量設備分布部署,對機房環境要求低。
3、對機房有要求不同:
集中存儲:對機房環境要求高,要求機房空間大,承重、空調等都是需要考慮的問題。
分布存儲:對骨幹網帶寬沒有什麼要求,可採用多套低端的小容量的存儲設備分布部署,設備價格和維護成本較低;。小容量設備分布部署,對機房環境要求低。
(2)分析式存儲擴展閱讀:
集中存儲:
指建立一個龐大的資料庫,把各種信息存入其中,各種功能模塊圍繞信息庫的周圍並對信息庫進行錄入、修改、查詢、刪除等操作的組織方式。
分布式存儲系統:
是將數據分散存儲在多台獨立的設備上。傳統的網路存儲系統採用集中的存儲伺服器存放所有數據,存儲伺服器成為系統性能的瓶頸,也是可靠性和安全性的焦點,不能滿足大規模存儲應用的需要。
分布式網路存儲系統採用可擴展的系統結構,利用多台存儲伺服器分擔存儲負荷,利用位置伺服器定位存儲信息,它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率,還易於擴展。
網路-集中存儲
網路-分布式存儲系統
❸ 數據分析資料庫有哪些常見類型
1、MySQL資料庫
定位:開源、多平台、關系型資料庫;
目前使用最廣泛、流行度最高的的開源資料庫。
功能:支持事務,符合關系型資料庫原理,符合ACID,支持多數SQL規范,以二維表方式組織數據,有插件式存儲引擎,支持多種存儲引擎格式。
部署:用編譯安裝的方式,或者二進制包的方式,按照“安裝軟體-創建實例-庫表用戶初始化”,可以很快完成資料庫部署。
使用:使用標準的SQL語句進行資料庫管理,簡單SQL語句的並發和性能較好,對視圖、存儲過程、函數、觸發器等支持的不是太好。
2、SQL Server資料庫
定位:商業、Windows平台、關系型資料庫;
最早接觸、與微軟體系結合緊密的的商業資料庫,屬於“微軟技術體系”。
功能:支持事務,符合關系型資料庫原理,符合ACID,支持多數SQL規范,以二維表方式組織數據
部署:在Windows平台,用圖形界面進行軟體安裝;
使用:在Windows平台,使用SQL Server Mangement Studio圖形界面進行安裝。
❹ 數據持久化處理1分析存儲過程的運行過程
數據持久化處理和分析儲存的過程,在運算過程當中是自我進行分解運算的。
❺ 集中式存儲和分布式存儲的區別在哪裡如何選擇
如今全球數據存儲量呈現爆炸式增長,企業及互聯網數據以每年50%的速率在增長,據Gartner預測,到2020年,全球數據量將達到35ZB,等於80億塊4TB硬碟。數據結構變化給存儲系統帶來新的挑戰。非結構化數據在存儲系統中所佔據比例已接近80%。
互聯網的發展使得數據創造的主體由企業逐漸轉向個人用戶,而個人所產生的絕大部分數據均為圖片、文檔、視頻等非結構化數據;企業辦公流程更多通過網路實現,表單、票據等都實現了以非結構化為主的數字化存檔;同時,基於資料庫應用的結構化數據仍然在企業中占據重要地位,存儲大量的核心信息。
數據業務的急劇增加,傳統單一的SAN存儲或NAS存儲方式已經不適應業務發展需要。SAN存儲:成本高,不適合PB級大規模存儲系統。數據共享性不好,無法支持多用戶文件共享。NAS存儲:共享網路帶寬,並發性能差。隨系統擴展,性能會進一步下降。因此,集中式存儲再次活躍。
那麼集中式存儲和分布式存儲的有缺點分別有哪些呢?在面對二者時我們該如何選擇呢?下面我將為大家介紹和分析集中式存儲和分布式存儲的不同之處以及在應用中我們應做的選擇。
分布式和集中式存儲的選擇
集中存儲的優缺點是,物理介質集中布放;視頻流上傳到中心對機房環境要求高,要求機房空間大,承重、空調等都是需要考慮的問題。
分布存儲,集中管理的優缺點是,物理介質分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳,對骨幹網帶寬沒有什麼要求;可採用多套低端的小容量的存儲設備分布部署,設備價格和維護成本較低;小容量設備分布部署,對機房環境要求低。
❻ 分析存儲器的分段情況和物理地址的形成
(1)
1000H:0100H的物理地址是10100H
第一個字單元:
10100H
第二個:
10102(就是加2,每個字佔用兩個位元組,也就是兩個內存單元)
第三個:
10104H
......
第N個:
10100H+(N-1)*2
減一是因為地址是從0開始的
第50個:
10100H+(32H-1)*2=10162H
(2)
10000H:20H
10001H:10H
10002H:未知
10003H:未知
10004H:CDH
10005H:ABH
字型數據的低8位存放在該字型數據的地址的那個內存單元里,高8位存放在字的地址+1的那個內存單元里
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你是為了活躍匯編區的氣氛才問問題的么?
❼ FC SAN存儲技術分析:如何解決存儲問題
這意味著,一半以上的存儲基礎設施都採用了基於數據塊的 DAS 和 NAS 外存貯器技術。人們經常問,是否可用作為現有存儲投資的補充來部署光纖通道,以構建真正的異構存儲元件集合。
答案是肯定的,我們將在下面討論幾個相關的案例分析。
案例分析 1:由 Ultra320 SCSI、ATA、SATA 等組成的、完全基於 DAS 的基礎設施
在這個案例中,存儲設備是在幾年內分批采購的,現在有數十、甚至數百台計算機 - 數十個、甚至數百個存儲設備「容器」。每個節點的容量可能有很大差別,而且利用率的差別也很大 - 這是個大問題。但是,從許多層次上看,通過一次性采購來升級到 SAN、購買所有新的存儲設備並將現有存儲設備遷移到新卷的方式並不具吸引力。首先,執行數據復制過程需要很多的人力和 IT 資源,成本很高,而且不可避免地會出現員工生產效率喪失的階段。其次,如果現有 DAS 存儲設備過早報廢也會造成很大的資本帳面損失。
解決方案 1:虛擬化
現在市場上有許多軟體虛擬化產品可供選擇,使您可以將現有 DAS 基礎設施連接到 SAN。例如,FalconStor 推出了 IPSTOR 產品,它允許公司把現有 DAS 存儲連接到該設備的後面,從而使得原有的存儲設備可在光纖通道網路上使用。所有數據都在原處保存,不要求執行復制或遷移。而且,原有節點還能夠配備 2Gb 光纖通道主機適配器。採用 SAN 的優勢在於投資保護,可在原有存儲基礎設施上簡便地共享、開展和構建多種功能。利用可隨需求增長的 SAN,您可以引入新的本地光纖通道存儲設備和光纖通道交換機,在計算機間高效地共享可用存儲容量。因此,部署的異構系統可同時支持 DAS 和 SAN 組件。
案例分析 2:有網路設備組成的、主要基於 NAS 的基礎設施
用戶可能會感到驚訝,NAS 設備可將光纖通道等數據塊存儲設備轉變為在乙太網上顯示的「文件視圖」。連接到 NAS 的用戶可以看到文件夾和文件,甚至可能不知道外存貯器使用了光纖通道。問題是,許多應用程序(例如 Microsoft Exchangereg;)在允許直接與光纖通道數據塊存儲設備通信時表現的性能更好;這是因為,他們能夠避免與乙太網和 TCP/IP 文件處理相關的開銷。(這是一種廣義上的概念, NAS 緩沖的大小仍然對順序數據讀寫和隨機數據讀寫的應用產生影響)。如同其他數據塊技術(Ultra320 SCSI 和串列SCSI -SAS),光纖通道的時延也非常低。
解決方案 2:在 外存貯器上增加光線通道數據塊訪問功能
為了適應優化用來利用數據塊存儲設備的應用程序,用戶可以在 NAS 設備上添加光纖通道目標介面。這個過程涉及到在以目標模式運行的 外存貯器中插入經過認可的光纖通道 HBA (主機匯流排適配器)。這樣允許在 SAN 中通告一個或多個 LUN。然後,在每個希望訪問這些 LUN(LUN,邏輯單元號, Logic Unit Number) 的計算機上安裝單獨的光線通道 HBA。最後,使用設備提供的管理 GUI,用戶可向每個 LUN 分配 外存貯器的剩餘容量。因此,部署的異構系統可同時支持文件和數據塊級的數據訪問。
案例分析 3:光纖通道存儲設備「機架」太昂貴、不適於融合近線存儲應用
許多 IT 機構的企業環境中都會積累數以千 G 的數據,幾乎不可能在工作日之間的夜晚八個小時內完全備份到磁帶中。市場上有許多磁帶虛擬化產品,如 EMC 的 CDL (CLARiiON 磁碟庫)和 Neartek 的 Virtual Storage Engine (VSE2),他們可將基於 RAID 的磁碟設備轉變為許可磁帶設備,而且還可能具有很高的寫入性能。各種應用以為它們在與磁帶外設進行數據通訊,但實際上數據被寫入了 RAID 設備中。這些 RAID 設備的速度允許 IT 管理員在指定的夜間時段內輕松地完全備份數據。此後,在第二天的工作過程中,可進行真正的磁帶備份,而且還不會影響到 SAN 的性能。問題是,本機光纖通道磁碟驅動器價格昂貴,不適用於這種「近線性存儲」應用。
解決方案 3:使用 SAS/SATA 磁碟驅動器的光纖通道存儲 JBOD
許多廠商都在推出內部使用 SAS/SATA 硬碟驅動器的光線通道 JBOD 機架。JBOD 無論採用哪種驅動器都能很好地工作。如果應用要求冗餘埠、高 I/O 性能和最高的 平均無故障時間 等級時,用戶可以選擇更加可靠(也更昂貴)的 SAS 驅動器。對於近線性存儲應用,用戶可以選擇使用不太昂貴的大容量 (300GB) SATA 驅動器。SATA 技術適用於大數據塊、低 I/O 工作負載的近線性存儲設備,適合與光纖通道「前端」連接集成。
案例分析 4:大量光纖通道存儲設備採用物理距離很遠的伺服器
盡管光纖通道能夠支持超過 10km 的光纜,但這經常不切實際,或者距離甚至會超出光線通道的適應能力。在這些情況下,企業往往會發現,無法在企業數據中心和工作現場的伺服器間建立連接,使得伺服器無法聯網。
解決方案 4:ISCSI 和 FCIP 橋接產品
現在,供應商提供了一些新產品,允許不能聯網的伺服器以某種方式訪問光線通道 SAN。第一種方式,採用 FCIP 或 iFCP;這些隧道技術允許在 SAN 間建立 廣域網 距離的鏈路。例如,從技術角度講,乙太網被用來通過隧道將光纖通道從一側的 SAN 連接到另一側的 SAN。McData 推出了幾種具備這種能力的新型交換機產品。第二種方法是以網橋的方式使用 iSCSI。光線通道 SAN 上的額外的存儲容量作為在乙太網網路上被聲明為iSCSI的LUN。遠程位置的伺服器能夠通過基於硬體的 iSCSI 適配器或基於軟體的 iSCSI 驅動程序訪問 iSCSI LUN。有免費的 iSCSI 驅動程序可用於 Windowsreg; 和 Linux 操作系統。這些驅動程序利用遠程伺服器上已有的乙太網連接。盡管用戶可以選擇購買 1Gb iSCSI HBA,但他們必須考慮到許多遠程辦公室只有 T1 和部分 T1 WAN 連接,而不可能進行持續的 1Gb 傳輸。現在,McData 和 Maranti Networks 等許多公司都在銷售具備光纖通道到 iSCSI 橋接功能的光線通道交換設備。值得一提的是,有些網路設備現在也可以提供 iSCSI LUN 功能。
作為一項技術,FC在海量存儲方面有著極強的優勢:簡化的管理、更好的空間利用、更短的反應時間和高帶寬。在過去十年中,FC在提高協同性、降低復雜性和減少成本方面等方面有了巨大的改進。這些改進已使FC超越企業級數據中心的應用,進入中小企業領域。上面一系列的例子旨在證明,在現實情況下,光線通道、NAN 和 DAS 的混合部署能夠為用戶帶來很大的利益。
❽ 存儲系統分析 存儲區域網瓶頸到底在哪裡
存儲網路系統由存儲設備、網路設備和主機三個部分組成。存儲設備是指該系統中採用的NAS、ISCSI、FC-SAN等磁碟陣列設備,網路設備是指FC交換機或乙太網交換機,主機是指安裝了乙太網卡、FC HBA卡,並安裝了一定應用軟體的主機設備。存儲系統的瓶頸分析主要是看這三個部分中哪一種會首先達到其性能的最大值。 存儲成為整個系統的瓶頸是指存儲設備的帶寬達到最大值,或IOPS達到最大值,存儲設備限制了系統性能的進一步提升,甚至影響了整個系統的正常運行。由於不同業務系統對存儲的性能要求不同,一般小文件(小於1MB)讀寫型的系統中對IO的要求較高,大文件的讀寫型系統對存儲設備帶寬的要求比較高。不用應用模式下系統對存儲設備的要求不同,瓶頸點出現的位置和特點也不一樣。 應用模式1: 小型網站系統,應用大多集中於遠程用戶對WEB頁面訪問,網站內部為WEB伺服器和資料庫之間的讀寫,應用系統對存儲的壓力非常小,差不多所有類型、所有檔次的存儲設備都可以作為核心存儲,存儲設備的帶寬和IOPS很難會達到極限。在這樣的系統中,與存儲設備連接的網路設備一般都千兆乙太網交換機,交換機本身的交換能力大多都是10Gb,只有接入網部分的可用帶寬較小,一般只有100Mb/s左右的接入帶寬,因此接入網最有可能成為存儲網路的瓶頸。 應用模式2: 如果該網站是一個大型的網路視頻系統,支持大量用戶在線進行視頻節目播放和下載,這種類型的網站前端接入網一般都在2Gb/s以上。此時要分析瓶頸位置,首先要比較接入網帶寬和存儲帶寬,同時還要比較在線用戶的最大IO訪問量和存儲設備的IOPS值。一般來講,由於NAS設備的帶寬和IOPS相對較小,因此NAS比ISCSI和FC-SAN設備更容易成為系統的瓶頸,而ISCSI和FC-SAN較難成為瓶頸。如果存儲設備採用NAS,則存儲系統成為瓶頸的機率大於接入網,如果存儲設備採用FC-SAN,則存儲系統成為瓶頸的機率小於接入網。 瓶頸還經常會出現在負責節目播放和下載功能的視頻伺服器處。如果視頻伺服器配置的數量不足,或視頻伺服器之間無法正常地實現自動地網路負載均衡,那麼整個系統的性能壓力瓶頸就會出現在視頻伺服器,使用整個視頻網站無法給遠程用戶提供流暢的節目畫面。 應用模式3: 資料庫系統,資料庫系統的存儲應用一般都表現為大量的IO訪問,對帶寬要求較低。如果存儲設備的IOPS較小時,會降低資料庫的檢索和查尋速度,從來影響整個業務的效率。因此建議資料庫系統採用IOPS(可按業務規模、工作站數量、每秒的讀寫訪問次數和估算)比較大的FC-SAN設備,不建議採用IOPS相對較小的NAS或ISCSI設備。大型資料庫存儲最好能採用15000RPM的高速FC磁碟,這樣才能將資料庫伺服器成為整個系統的壓力瓶頸。由於SATA硬碟在隨機IO讀寫時的性能不佳,因此存儲設備不建議採用SATA磁碟,否則存儲設備極有可能資料庫系統的IOPS瓶頸。 應用模式4: 非線性編輯製作系統。在非線性編輯製作網路中,所有工作站共享式地訪問核心存儲系統,每台工作站同時以50-200Mb/S的恆定碼率訪問存儲設備。業務系統對帶寬的壓力非常,而IOPS壓力較小。 存儲設備的總可用帶寬越大,存儲設備就能支持更多數量的編輯製作工作站,網路的規模就越大,網路系統所能承擔的業務就越重要。因此編輯製作網的存儲一般都會選擇主機埠多、特別是磁碟埠多、帶寬大的FC-SAN設備。存儲設備內部設計時,一般會通過增加磁碟數量、增加擴展櫃數量、跨擴展櫃創建RAID組、增加主機通道數量等方式最大限度地利用存儲控制器前端和後端的總可用帶寬,使得磁碟、磁碟通道、主機通道等的總帶寬大於控制器的總帶寬,這樣在工作站訪問時存儲設備時,才能最大地發揮出控制器的帶寬性能。帶寬瓶頸在控制器部位才能說明是最好的存儲系統設計方案。