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存儲形態演變

發布時間: 2023-06-29 20:05:21

1. 存儲技術發展歷史

最早的外置存儲器可以追溯到19世紀末。為了解決人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔紙帶改造成穿孔卡片。

他把每個人所有的調查項目依次排列於一張卡片,然後根據調查結果在相應項目的位置上打孔。在以後的計算機系統里,用穿孔卡片輸入數據的方法一直沿用到20世紀70年代,數據處理也發展成為電腦的主要功能之一。

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。此時這個磁帶長達1200英寸、包含8個磁軌,每英寸可存儲128bits,每秒可記錄12800個字元,容量也達到史無前例的184KB。從 此之後,磁帶經歷了迅速發展,後來廣泛應用了錄音、影像領域。

3、軟盤(見過這玩意的一定是80後)

1967年 IBM公司推出世界上第一張「軟盤」,直徑32英寸。隨著技術的發展,軟盤的尺寸一直在減小,容量也在不斷提升,大小從8英寸,減到到5.25英寸軟盤,以及到後來的3.5英寸軟盤,容量卻從最早的81KB到後來的1.44MB。在80-90年代3.5英寸軟盤達到了巔峰。直到CD-ROM、USB存儲設備出現後,軟盤銷量才逐漸下滑。

4、CD

CD也就是我們常說的光碟、光碟,誕生於1982年,最早用於數字音頻存儲。1985年,飛利浦和索尼將其引入PC,當時稱之為CD-ROM(只 讀),後來又發展成CD-R(可讀)。因為聲頻CD的巨大成功,今天這種媒體的用途已經擴大到進行數據儲存,目的是數據存檔和傳遞。

5、磁碟

第一台磁碟驅動器是由IBM於1956年生產,可存儲5MB數據,總共使用了50個24英寸碟片。到1973年,IBM推出第一個現代「溫徹斯特」磁碟驅動器3340,使用了密封組件、潤滑主軸和小質量磁頭。此後磁碟的容量一度提升MB到GB再到TB。

6、DVD

數字多功能光碟,簡稱DVD,是一種光碟存儲器。起源於上世紀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。它們的直徑多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。

7、快閃記憶體

淺談存儲器的進化歷程
快閃記憶體(Flash Memory)是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信+息)的存儲器。包含U盤、SD卡、CF卡、記憶棒等等種類。在1984年,東芝公司的發明人舛岡富士雄首先提出了快速快閃記憶體存儲器(此處簡稱快閃記憶體)的概念。與傳統電腦內存不同,快閃記憶體的特點是非易失性(也就是所存儲的數據在主機掉電後不會丟失),其記錄速度也非常快。Intel是世界上第一個生產快閃記憶體並將其投放市場的公司。到目前為止快閃記憶體形態多樣,存儲容量也不斷擴展到256GB甚至更高。

隨著存儲器的更新換代,存儲容量越來越大,讀寫速度也越來越快,企業級硬碟單盤容量已經達到10TB以上,目前使用的SSD固態硬碟,讀速度達:3000+MB/s,寫速度達:1700MB/s,用起來美滋滋啊。

2. 老式儲存卡叫什麼

老式儲存卡叫內存卡。內存卡就是儲存卡。存儲卡, 或稱快快閃記憶體儲卡、閃卡,一種固態電子快閃記憶體數據存儲設備,多為來卡片或者方塊狀。它一般是使用Flash晶元作為儲存介質。

主要用於數字相機,PDA和筆記本電腦,音樂播放器,掌上游戲機和其他電子設備,它能提供可重復讀寫,無需外部電源的存儲形式,也有非固態的存儲卡。

儲存卡的注意事項

像DIY電腦硬體一樣,存儲卡也存在兼容性的問題。不同品牌存儲卡與數碼相機之間也存在一定的不兼容問題。主要表現在讀卡時間過長,存取速度較長,或者出現死機的現象。所以大家在購買存儲卡時一定要記清楚機器對應的存儲卡型號。親自帶機器去試是比較保險的做法。

要注意包裝的印刷質量是否清晰,有無防偽標簽,如果可以用800查詢真偽最好撥打下問問,最後再看卡的整體製造情況,是否有變形、凹凸、裂縫、卡的邊緣有無毛邊以及切角是否勻稱等問題。

    3. 大數據時代下的存儲形態

    大數據時代下的存儲形態
    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IP SAN或FC SAN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IP SAN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。FC SAN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FC SAN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。
    結語
    高清視頻監控對存儲系統的性能、可靠性、擴展性、管理效能、節能環保和開放性都提出了很高的要求。新一代的雲存儲解決方案,可為用戶提供智能存儲、分析等服務,特別適合大規模的視頻監控部署。針對不同的市場應用場合,如何選擇切實可行且高效的存儲解決方案,是擺在安防行業眾多建設者面前的一道難題。相信隨著時間的推移和技術的演變,高清視頻數據存儲會得到更加完美的解決。

    4. 軟體定義存儲與傳統儲存陣列的區別

    傳統存儲陣列就是一個個的「鐵盒子」,在處理能力、擴展性、可維護性、可靠性方面,以及成本考量都呈現出更多的劣勢,而這些問題正是SandStone這種軟體定義存儲產品所正在或將要予以解決的。

    5. 內存卡的內部構造是怎樣的他是如何存儲和運行的

    1:SD卡存儲卡,是用於手機、數碼相機、攜帶型電腦、MP3和其他數碼產品上的獨立存儲介質,一般是卡片的形態,故統稱為「存儲卡」,又稱為「數碼存儲卡」、「數字存儲卡」、「儲存卡」等。
    2:存儲卡具有體積小巧、攜帶方便、使用簡單的優點。同時,由於大多數存儲卡都具有良好的兼容性,便於在不同的數碼產品之間交換數據。近年來,隨著數碼產品的不斷發展,存儲卡的存儲容量不斷得到提升,應用也快速普及。
    3:其原理是基於【NAND型快閃記憶體】,內存和NOR型快閃記憶體的基本存儲單元是bit,用戶可以隨機訪問任何一個bit的信息。而NAND型快閃記憶體的基本存儲單元是頁(Page)(可以看到,NAND型快閃記憶體的頁就類似硬碟的扇區,硬碟的一個扇區也為512位元組)。
    4:每一頁的有效容量是512位元組的倍數。所謂的有效容量是指用於數據存儲的部分,實際上還要加上16位元組的校驗信息,因此我們可以在快閃記憶體廠商的技術資料當中看到「(512+16)Byte」的表示方式。
    5:2Gb以下容量的NAND型快閃記憶體絕大多數是(512+16)位元組的頁面容量,2Gb以上容量的NAND型快閃記憶體則將頁容量擴大到(2048+64)位元組。

    6. 計算機中信息有哪幾種形態,它們是如何存儲的

    數據和指令都以二進制代碼的形式存儲在存儲器中,從代碼本身無法區別它是數據還是指令,CPU在取指令時把從存儲器中讀取的信息都看作指令,在讀取數據時把從存儲器中讀取的信息都看成是數據。為了區分運算數據和程序中的指令,程序員在編寫程序時需要知道每個數據的存儲位置以及指令的存儲位置,以避免將指令當作數據或者將數據當作指令