Ⅰ 什么是虚拟存储器
虚拟存储器(VirtualMemory):在具有层次结构存储器的计算机系统中,自动实现部分装入和部分替换功能,能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多,可寻址的“主存储器”。
虚拟内存的作用内存在计算机中的作用很大,电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存消耗殆尽。
为了解决这个问题,Windows中运用了虚拟内存技术,即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用,当内存占用完时,电脑就会自动调用硬盘来充当内存,以缓解内存的紧张。
举一个例子来说,如果电脑只有128MB物理内存的话,当读取一个容量为200MB的文件时,就必须要用到比较大的虚拟内存,文件被内存读取之后就会先储存到虚拟内存,等待内存把文件全部储存到虚拟内存之后,跟着就会把虚拟内存里储存的文件释放到原来的安装目录里了。
Ⅱ 虚拟存储器有哪些特征其中最本质的特征是什么
虚拟存储器有离散性,多次性,对换性和虚拟性这四个主要特征:
1、离散性,是指内存分配时采用离散分配的方式。若采用连续分配方式,需要将作业装入到连续的内存区域,这样需要连续地一次性申请一部分内存空间,无法实现虚拟存储功能,只有采用离散分配方式,才能为它申请内存空间,以避免浪费内存空间。
2、 多次性,多次性是指一个作业被分成多次调入内存运行。作业在运行时,只将当前运行的那部分程序和数据装入内存,以后再陆续从外存将需要的部分调入内存。
3、 对换性,对换性是指允许在作业运行过程中换进换出。允许将暂时不用的程序和数据从内存调至外存的对换区,以后需要时再从外存调入到内存。
4、 虚拟性,虚拟性是指能够从逻辑上扩充内存容量,使用户所看到的内存容量远大于实际的内存容量。
(2)虚拟存储器只有对称虚拟存储器吗扩展阅读:
虚拟存储器是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。
虚拟存储器是由硬件和操作系统自动实现存储信息调度和管理的。它的工作过程包括6个步骤:
①中央处理器访问主存的逻辑地址分解成组号a和组内地址b,并对组号a进行地址变换,即将逻辑组号a作为索引,查地址变换表,以确定该组信息是否存放在主存内。
②如该组号已在主存内,则转而执行④;如果该组号不在主存内,则检查主存中是否有空闲区,如果没有,便将某个暂时不用的组调出送往辅存,以便将这组信息调入主存。
③从辅存读出所要的组,并送到主存空闲区,然后将那个空闲的物理组号a和逻辑组号a登录在地址变换表中。
④从地址变换表读出与逻辑组号a对应的物理组号a。
⑤从物理组号a和组内字节地址b得到物理地址。
⑥根据物理地址从主存中存取必要的信息。
Ⅲ 什么叫虚拟存储器怎么样确定虚拟存储器的容量
随着围绕数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加,存储系统网络平台已经成为一个核心平台,同时各种应用对平台的要求也越来越高,不光是在存储容量上,还包括数据访问性能、数据传输性能、数据管理能力、存储扩展能力等等多个方面。可以说,存储网络平台的综合性能的优劣,将直接影响到整个系统的正常运行。
为达到这些要求,一种新兴的技术正越来越受到大家的关注,即虚拟存储技术。
其实虚拟化技术并不是一件很新的技术,它的发展,应该说是随着计算机技术的发展而发展起来的,最早是始于70年代。由于当时的存储容量,特别是内存容量成本非常高、容量也很小,对于大型应用程序或多程序应用就受到了很大的限制。为了克服这样的限制,人们就采用了虚拟存储的技术,最典型的应用就是虚拟内存技术。随着计算机技术以及相关信息处理技术的不断发展,人们对存储的需求越来越大。这样的需求刺激了各种新技术的出现,比如磁盘性能越来越好、容量越来越大。但是在大量的大中型信息处理系统中,单个磁盘是不能满足需要,这样的情况下存储虚拟化技术就发展起来了。在这个发展过程中也由几个阶段和几种应用。首先是磁盘条带集(RAID,可带容错)技术,将多个物理磁盘通过一定的逻辑关系集合起来,成为一个大容量的虚拟磁盘。而随着数据量不断增加和对数据可用性要求的不断提高,又一种新的存储技术应运而生,那就是存储区域网络(SAN)技术。SAN的广域化则旨在将存储设备实现成为一种公用设施,任何人员、任何主机都可以随时随地获取各自想要的数据。目前讨论比较多的包括iSCSI、FC Over IP 等技术,由于一些相关的标准还没有最终确定,但是存储设备公用化、存储网络广域化是一个不可逆转的潮流。
一、虚拟存储的概念
所谓虚拟存储,就是把多个存储介质模块(如硬盘、RAID)通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池(Storage Pool)中得到统一管理,从主机和工作站的角度,看到就不是多个硬盘,而是一个分区或者卷,就好象是一个超大容量(如1T以上)的硬盘。这种可以将多种、多个存储设备统一管理起来,为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统,就称之为虚拟存储。
二、虚拟存储的分类
目前虚拟存储的发展尚无统一标准,从虚拟化存储的拓扑结构来讲主要有两种方式:即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统、交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统。具体如下:
1.对称式虚拟存储
图1对称式虚拟存储解决方案的示意图
在图1所示的对称式虚拟存储结构图中,存储控制设备 High Speed Traffic Directors(HSTD)与存储池子系统Storage Pool集成在一起,组成SAN Appliance。可以看到在该方案中存储控制设备HSTD在主机与存储池数据交换的过程中起到核心作用。该方案的虚拟存储过程是这样的:由HSTD内嵌的存储管理系统将存储池中的物理硬盘虚拟为逻辑存储单元(LUN),并进行端口映射(指定某一个LUN能被哪些端口所见),主机端将各可见的存储单元映射为操作系统可识别的盘符。当主机向SAN Appliance写入数据时,用户只需要将数据写入位置指定为自己映射的盘符(LUN),数据经过HSTD的高速并行端口,先写入高速缓存,HSTD中的存储管理系统自动完成目标位置由LUN到物理硬盘的转换,在此过程中用户见到的只是虚拟逻辑单元,而不关心每个LUN的具体物理组织结构。该方案具有以下主要特点:
(1)采用大容量高速缓存,显着提高数据传输速度。
缓存是存储系统中广泛采用的位于主机与存储设备之间的I/O路径上的中间介质。当主机从存储设备中读取数据时,会把与当前数据存储位置相连的数据读到缓存中,并把多次调用的数据保留在缓存中;当主机读数据时,在很大几率上能够从缓存中找到所需要的数据。直接从缓存上读出。而从缓存读取数据时的速度只受到电信号传播速度的影响(等于光速),因此大大高于从硬盘读数据时盘片机械转动的速度。当主机向存储设备写入数据时,先把数据写入缓存中,待主机端写入动作停止,再从缓存中将数据写入硬盘,同样高于直接写入硬盘的速度
(2)多端口并行技术,消除了I/O瓶颈。
传统的FC存储设备中控制端口与逻辑盘之间是固定关系,访问一块硬盘只能通过控制它的控制器端口。在对称式虚拟存储设备中,SAN Appliance的存储端口与LUN的关系是虚拟的,也就是说多台主机可以通过多个存储端口(最多8个)并发访问同一个LUN;在光纤通道100MB/带宽的大前提下,并行工作的端口数量越多,数据带宽就越高。
(3)逻辑存储单元提供了高速的磁盘访问速度。
在视频应用环境中,应用程序读写数据时以固定大小的数据块为单位(从512byte到1MB之间)。而存储系统为了保证应用程序的带宽需求,往往设计为传输512byte以上的数据块大小时才能达到其最佳I/O性能。在传统SAN结构中,当容量需求增大时,唯一的解决办法是多块磁盘(物理或逻辑的)绑定为带区集,实现大容量LUN。在对称式虚拟存储系统中,为主机提供真正的超大容量、高性能LUN,而不是用带区集方式实现的性能较差的逻辑卷。与带区集相比,Power LUN具有很多优势,如大块的I/O block会真正被存储系统所接受,有效提高数据传输速度;并且由于没有带区集的处理过程,主机CPU可以解除很大负担,提高了主机的性能。
(4)成对的HSTD系统的容错性能。
在对称式虚拟存储系统中,HSTD是数据I/O的必经之地,存储池是数据存放地。由于存储池中的数据具有容错机制保障安全,因此用户自然会想到HSTD是否有容错保护。象许多大型存储系统一样,在成熟的对称式虚拟存储系统中,HSTD是成对配制的,每对HSTD之间是通过SAN Appliance内嵌的网络管理服务实现缓存数据一致和相互通信的。
(5)在SAN Appliance之上可方便的连接交换设备,实现超大规模Fabric结构的SAN。
因为系统保持了标准的SAN结构,为系统的扩展和互连提供了技术保障,所以在SAN Appliance之上可方便的连接交换设备,实现超大规模Fabric结构的SAN。
2.非对称式虚拟存储系统
图2非对称式虚拟存储系统示意图
在图2所示的非对称式虚拟存储系统结构图中,网络中的每一台主机和虚拟存储管理设备均连接到磁盘阵列,其中主机的数据路径通过FC交换设备到达磁盘阵列;虚拟存储设备对网络上连接的磁盘阵列进行虚拟化操作,将各存储阵列中的LUN虚拟为逻辑带区集(Strip),并对网络上的每一台主机指定对每一个Strip的访问权限(可写、可读、禁止访问)。当主机要访问某个Strip时,首先要访问虚拟存储设备,读取Strip信息和访问权限,然后再通过交换设备访问实际的Strip中的数据。在此过程中,主机只会识别到逻辑的Strip,而不会直接识别到物理硬盘。这种方案具有如下特点:
(1)将不同物理硬盘阵列中的容量进行逻辑组合,实现虚拟的带区集,将多个阵列控制器端口绑定,在一定程度上提高了系统的可用带宽。
(2)在交换机端口数量足够的情况下,可在一个网络内安装两台虚拟存储设备,实现Strip信息和访问权限的冗余。
但是该方案存在如下一些不足:
(1)该方案本质上是带区集——磁盘阵列结构,一旦带区集中的某个磁盘阵列控制器损坏,或者这个阵列到交换机路径上的铜缆、GBIC损坏,都会导致一个虚拟的LUN离线,而带区集本身是没有容错能力的,一个LUN的损坏就意味着整个Strip里面数据的丢失。
(2)由于该方案的带宽提高是通过阵列端口绑定来实现的,而普通光纤通道阵列控制器的有效带宽仅在40MB/S左右,因此要达到几百兆的带宽就意味着要调用十几台阵列,这样就会占用几十个交换机端口,在只有一两台交换机的中小型网络中,这是不可实现的。
(3)由于各种品牌、型号的磁盘阵列其性能不完全相同,如果出于虚拟化的目的将不同品牌、型号的阵列进行绑定,会带来一个问题:即数据写入或读出时各并发数据流的速度不同,这就意味着原来的数据包顺序在传输完毕后被打乱,系统需要占用时间和资源去重新进行数据包排序整理,这会严重影响系统性能。
3.数据块虚拟与虚拟文件系统
以上从拓扑结构角度分析了对称式与非对称式虚拟存储方案的异同,实际从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统。
数据块虚拟存储方案着重解决数据传输过程中的冲突和延时问题。在多交换机组成的大型Fabric结构的SAN中,由于多台主机通过多个交换机端口访问存储设备,延时和数据块冲突问题非常严重。数据块虚拟存储方案利用虚拟的多端口并行技术,为多台客户机提供了极高的带宽,最大限度上减少了延时与冲突的发生,在实际应用中,数据块虚拟存储方案以对称式拓扑结构为表现形式。
虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题。通过对不同的站点指定不同的访问权限,保证网络文件的安全。在实际应用中,虚拟文件系统存储方案以非对称式拓扑结构为表现形式。
三、虚拟存储技术的实现方式
目前实现虚拟存储主要分为如下几种:
1.在服务器端的虚拟存储
服务器厂商会在服务器端实施虚拟存储。同样,软件厂商也会在服务器平台上实施虚拟存储。这些虚拟存储的实施都是通过服务器端将镜像映射到外围存储设备上,除了分配数据外,对外围存储设备没有任何控制。服务器端一般是通过逻辑卷管理来实现虚拟存储技术。逻辑卷管理为从物理存储映射到逻辑上的卷提供了一个虚拟层。服务器只需要处理逻辑卷,而不用管理存储设备的物理参数。
用这种构建虚拟存储系统,服务器端是一性能瓶颈,因此在多媒体处理领域几乎很少采用。
2.在存储子系统端的虚拟存储
另一种实施虚拟的地方是存储设备本身。这种虚拟存储一般是存储厂商实施的,但是很可能使用厂商独家的存储产品。为避免这种不兼容性,厂商也许会和服务器、软件或网络厂商进行合作。当虚拟存储实施在设备端时,逻辑(虚拟)环境和物理设备同在一个控制范围中,这样做的益处在于:虚拟磁盘高度有效地使用磁盘容量,虚拟磁带高度有效地使用磁带介质。
在存储子系统端的虚拟存储设备主要通过大规模的RAID子系统和多个I/O通道连接到服务器上,智能控制器提供LUN访问控制、缓存和其他如数据复制等的管理功能。这种方式的优点在于存储设备管理员对设备有完全的控制权,而且通过与服务器系统分开,可以将存储的管理与多种服务器操作系统隔离,并且可以很容易地调整硬件参数。
3.网络设备端实施虚拟存储
网络厂商会在网络设备端实施虚拟存储,通过网络将逻辑镜像映射到外围存储设备,除了分配数据外,对外围存储设备没有任何控制。在网络端实施虚拟存储具有其合理性,因为它的实施既不是在服务器端,也不是在存储设备端,而是介于两个环境之间,可能是最“开放”的虚拟实施环境,最有可能支持任何的服务器、操作系统、应用和存储设备。从技术上讲,在网络端实施虚拟存储的结构形式有以下两种:即对称式与非对称式虚拟存储。
从目前的虚拟存储技术和产品的实际情况来看,基于主机和基于存储的方法对于初期的采用者来说魅力最大,因为他们不需要任何附加硬件,但对于异构存储系统和操作系统而言,系统的运行效果并不是很好。基于互联设备的方法处于两者之间,它回避了一些安全性问题,存储虚拟化的功能较强,能减轻单一主机的负载,同时可获得很好的可扩充性。
不管采用何种虚拟存储技术,其目的都使为了提供一个高性能、安全、稳定、可靠、可扩展的存储网络平台,满足节目制作网络系统的苛刻要求。根据综合的性能价格比来说,一般情况下,在基于主机和基于存储设备的虚拟存储技术能够保证系统的数据处理能力要求时,优先考虑,因为这两种虚拟存储技术构架方便、管理简单、维护容易、产品相对成熟、性能价格比高。在单纯的基于存储设备的虚拟存储技术无法保证存储系统性能要求的情况下,我们可以考虑采用基于互连设备的虚拟存储技术。
四、虚拟存储的特点
虚拟存储具有如下特点:
(1)虚拟存储提供了一个大容量存储系统集中管理的手段,由网络中的一个环节(如服务器)进行统一管理,避免了由于存储设备扩充所带来的管理方面的麻烦。例如,使用一般存储系统,当增加新的存储设备时,整个系统(包括网络中的诸多用户设备)都需要重新进行繁琐的配置工作,才可以使这个“新成员”加入到存储系统之中。而使用虚拟存储技术,增加新的存储设备时,只需要网络管理员对存储系统进行较为简单的系统配置更改,客户端无需任何操作,感觉上只是存储系统的容量增大了。
(2)虚拟存储对于视频网络系统最有价值的特点是:可以大大提高存储系统整体访问带宽。存储系统是由多个存储模块组成,而虚拟存储系统可以很好地进行负载平衡,把每一次数据访问所需的带宽合理地分配到各个存储模块上,这样系统的整体访问带宽就增大了。例如,一个存储系统中有4个存储模块,每一个存储模块的访问带宽为50MBps,则这个存储系统的总访问带宽就可以接近各存储模块带宽之和,即200MBps。
(3)虚拟存储技术为存储资源管理提供了更好的灵活性,可以将不同类型的存储设备集中管理使用,保障了用户以往购买的存储设备的投资。
(4)虚拟存储技术可以通过管理软件,为网络系统提供一些其它有用功能,如无需服务器的远程镜像、数据快照(Snapshot)等。
五、虚拟存储的应用 由于虚拟存储具有上述特点,虚拟存储技术正逐步成为共享存储管理的主流技术,其应用具体如下:
1.数据镜像
数据镜像就是通过双向同步或单向同步模式在不同的存储设备间建立数据复本。一个合理的解决方案应该能在不依靠设备生产商及操作系统支持的情况下,提供在同一存储阵列及不同存储阵列间制作镜像的方法。
2.数据复制
通过IP地址实现的远距离数据迁移(通常为异步传输)对于不同规模的企业来说,都是一种极为重要的数据灾难恢复工具。好的解决方案不应当依赖特殊的网络设备支持,同时,也不应当依赖主机,以节省企业的管理费用。
3.磁带备份增强设备
过去的几年,在磁带备份技术上鲜有新发展。尽管如此,一个网络存储设备平台亦应能在磁带和磁盘间搭建桥路,以高速、平稳、安全地完成备份工作。
4.实时复本
出于测试、拓展及汇总或一些别的原因,企业经常需要制作数据复本。
5.实时数据恢复
利用磁带来还原数据是数据恢复工作的主要手段,但常常难以成功。数据管理工作其中一个重要的发展新方向是将近期内的备分数据(可以是数星期前的历史数据)转移到磁盘介质,而非磁带介质。用磁盘恢复数据就象闪电般迅速(所有文件能在60秒内恢复),并远比用磁带恢复数据安全可靠。同时,整卷(Volume)数据都能被恢复。
6.应用整合
存储管理发展的又一新方向是,将服务贴近应用。没有一个信息技术领域的管理人员会单纯出于对存储设备的兴趣而去购买它。存储设备是用来服务于应用的,比如数据库,通讯系统等等。通过将存储设备和关键的企业应用行为相整合,能够获取更大的价值,同时,大大减少操作过程中遇到的难题。
7.虚拟存储在数字视频网络中的应用
现在我着重介绍虚拟存储在数字视频网络中的应用。
数字视频网络对广播电视行业来说已经不是一个陌生的概念了,由于它在广播电视技术数字化进程中起到了重要的作用,国内各级电视台对其给予极大的关注,并且开始构造和应用这类系统,在数字视频网的概念中完全打破了以往一台录象机、一个编辑系统、一套播出系统的传统结构,而代之以上载工作站、编辑制作工作站、播出工作站及节目存储工作站的流程,便于操作和管理。节目上载、节目编辑、节目播出在不同功能的工作站上完成,可成倍提高工作效率。同时,由于采用非线性编辑系统,除了采集时的压缩损失外。信号在制作、播出过程中不再有任何损失,节目的技术质量将大大提高。
在现有的视频网络系统中,虽然电脑的主频、网络的传输速率以及交换设备的性能,已经可以满足绝大多数应用的要求,但其中存储设备的访问带宽问题成为了系统的一个主要性能瓶颈。视频编辑、制作具有数据量存储大、码流高、实时性强、安全性重要等特点。这就要求应用于视频领域的存储技术和产品必须具有足够的带宽并且稳定性要好。
在单机应用时,为了保证一台编辑站点有足够的数据带宽,SCSI技术、本地独立磁盘冗余阵例RAID(Rendant Array of Independent Disks)技术(包括软件和硬件)被广泛应用,它通过把若干个SCSI硬盘加上控制器组成一个大容量,快速响应,高可靠性的存储子系统,从用户看可作为一个逻辑盘或者虚拟盘,从而大大提高了数据传输率和存储容量,同时利用纠错技术提高了存储的可靠性,并可满足带宽要求。
随着节目制作需求的发展,要求2—3台站点共享编辑数据。这时可利用SCSI网络技术实现这一要求。几台编辑站点均配置高性能的SCSI适配器,连接至共享的SCSI磁盘阵列,既可以实现几个站点共享数据,又可以保证每一台单机的工作带宽。
光纤通道技术的成熟应用对视频网络的发展具有里程碑的意义,从此主机与共享存储设备之间的连接距离限制从几米、十几米,扩展到几百米、几千米,再配合光纤通道交换设备,网络规模得到几倍、十几倍的扩充。这时候的FC(Fibre Channel光纤通道)磁盘阵列——RAID容错技术、相对SCSI的高带宽、大容量,成为视频网络中的核心存储设备。
随着电视台规模的发展,全台级大规模视频网络的应用被提出。在这种需求下,就必须将更先进的存储技术与产品引入视频领域。存储区域网(SAN)的发展目前正处于全速上升期,各种概念层出不穷。其中具有划时代意义的是虚拟存储概念的提出。相对于传统的交换机加RAID阵列,主机通过硬件层直接访问阵列中的硬盘的SAN结构,虚拟存储的定位是将数据存储功能从实际的、物理的数据存取过程中抽象出来,使普通用户在访问数据时不必关心具体的存储设备的配置参数、物理位置及容量,从而简化用户和系统管理人员的工作难度。
在设计一个视频网络系统的时候,对存储系统的选用,主要考虑如下几个因素:(1)总体带宽性能;(2)可管理性;(3)安全性;(4)可扩展性;(5)系统成本。
当然,这些因素之间有时是相互制约的,特别是系统成本与性能和安全性的关系。如何在这些因素之间寻求合理的、实用的、经济的配合,是一个需要解决的课题。虚拟存储技术的出现,为我们在构建视频网络系统时提供了一个切实可行的高性能价格比的解决方案。
从拓扑结构来讲,对称式的方案具有更高的带宽性能,更好的安全特性,因此比较适合大规模视频网络应用。非对称式方案由于采用了虚拟文件原理,因此更适合普通局域网(如办公网)的应用。
Ⅳ 虚拟存储技术的基本思想是什么
1 虚拟存储技术的产生
虚拟化技术并不是一件很新的技术,它的发展,应该说是随着计算机技术的发展而发展起来的,最早是始于70年代.由于当时的存储容量,特别是内存容量成本非常高,容量也很小,对于大型应用程序或多程序应用就受到了很大的限制.为了克服这样的限制,人们就采用了虚拟存储的技术,最典型的应用就是虚拟内存技术.随着计算机技术以及相关信息处理技术的不断发展,人们对存储的需求越来越大.这样的需求刺激了各种新技术的出现,比如磁盘性能越来越好,容量越来越大.但是在大量的大中型信息处理系统中,单个磁盘是不能满足需要,这样的情况下存储虚拟化技术就发展起来了.在这个发展过程中也由几个阶段和几种应用.首先是磁盘条带集(RAID,可带容错)技术,将多个物理磁盘通过一定的逻辑关系集合起来,成为一个大容量的虚拟磁盘.而随着数据量不断增加和对数据可用性要求的不断提高,又一种新的存储技术应运而生,那就是存储区域网络(SAN)技术.SAN的广域化则旨在将存储设备实现成为一种公用设施,任何人员,任何主机都可以随时随地获取各自想要的数据.目前讨论比较多的包括iSCSI,FC Over IP 等技术,由于一些相关的标准还没有最终确定,但是存储设备公用化,存储网络广域化是一个不可逆转的潮流.
2 虚拟存储的概念
所谓虚拟存储,就是把多个存储介质模块(如硬盘,RAID)通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池(Storage Pool)中得到统一管理,从主机和工作站的角度,看到就不是多个硬盘,而是一个分区或者卷,就好象是一个超大容量(如1T以上)的硬盘.这种可以将多种,多个存储设备统一管理起来,为使用者提供大容量,高数据传输性能的存储系统,就称之为虚拟存储.
虚拟存储的分类
目前虚拟存储的发展尚无统一标准,从虚拟化存储的拓扑结构来讲主要有两种方式:即对称式与非对称式.对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统,交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外.从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统.具体如下:
A.对称式虚拟存储
图1
图1对称式虚拟存储解决方案的示意图
在图1所示的对称式虚拟存储结构图中,存储控制设备 High Speed Traffic Directors(HSTD)与存储池子系统Storage Pool集成在一起,组成SAN Appliance.可以看到在该方案中存储控制设备HSTD在主机与存储池数据交换的过程中起到核心作用.该方案的虚拟存储过程是这样的:由HSTD内嵌的存储管理系统将存储池中的物理硬盘虚拟为逻辑存储单元(LUN),并进行端口映射(指定某一个LUN能被哪些端口所见),主机端将各可见的存储单元映射为操作系统可识别的盘符.当主机向SAN Appliance写入数据时,用户只需要将数据写入位置指定为自己映射的盘符(LUN),数据经过HSTD的高速并行端口,先写入高速缓存,HSTD中的存储管理系统自动完成目标位置由LUN到物理硬盘的转换,在此过程中用户见到的只是虚拟逻辑单元,而不关心每个LUN的具体物理组织结构.该方案具有以下主要特点:
(1)采用大容量高速缓存,显着提高数据传输速度.
缓存是存储系统中广泛采用的位于主机与存储设备之间的I/O路径上的中间介质.当主机从存储设备中读取数据时,会把与当前数据存储位置相连的数据读到缓存中,并把多次调用的数据保留在缓存中;当主机读数据时,在很大几率上能够从缓存中找到所需要的数据.直接从缓存上读出.而从缓存读取数据时的速度只受到电信号传播速度的影响(等于光速),因此大大高于从硬盘读数据时盘片机械转动的速度.当主机向存储设备写入数据时,先把数据写入缓存中,待主机端写入动作停止,再从缓存中将数据写入硬盘,同样高于直接写入硬盘的速度
(2)多端口并行技术,消除了I/O瓶颈.
传统的FC存储设备中控制端口与逻辑盘之间是固定关系,访问一块硬盘只能通过控制它的控制器端口.在对称式虚拟存储设备中,SAN Appliance的存储端口与LUN的关系是虚拟的,也就是说多台主机可以通过多个存储端口(最多8个)并发访问同一个LUN;在光纤通道100MB/带宽的大前提下,并行工作的端口数量越多,数据带宽就越高.
(3)逻辑存储单元提供了高速的磁盘访问速度.
在视频应用环境中,应用程序读写数据时以固定大小的数据块为单位(从512byte到1MB之间).而存储系统为了保证应用程序的带宽需求,往往设计为传输512byte以上的数据块大小时才能达到其最佳I/O性能.在传统SAN结构中,当容量需求增大时,唯一的解决办法是多块磁盘(物理或逻辑的)绑定为带区集,实现大容量LUN.在对称式虚拟存储系统中,为主机提供真正的超大容量,高性能LUN,而不是用带区集方式实现的性能较差的逻辑卷.与带区集相比,Power LUN具有很多优势,如大块的I/O block会真正被存储系统所接受,有效提高数据传输速度;并且由于没有带区集的处理过程,主机CPU可以解除很大负担,提高了主机的性能.
(4)成对的HSTD系统的容错性能.
在对称式虚拟存储系统中,HSTD是数据I/O的必经之地,存储池是数据存放地.由于存储池中的数据具有容错机制保障安全,因此用户自然会想到HSTD是否有容错保护.象许多大型存储系统一样,在成熟的对称式虚拟存储系统中,HSTD是成对配制的,每对HSTD之间是通过SAN Appliance内嵌的网络管理服务实现缓存数据一致和相互通信的.
(5)在SAN Appliance之上可方便的连接交换设备,实现超大规模Fabric结构的SAN.
因为系统保持了标准的SAN结构,为系统的扩展和互连提供了技术保障,所以在SAN Appliance之上可方便的连接交换设备,实现超大规模Fabric结构的SAN.
B.非对称式虚拟存储系统
图2
图2非对称式虚拟存储系统示意图
在图2所示的非对称式虚拟存储系统结构图中,网络中的每一台主机和虚拟存储管理设备均连接到磁盘阵列,其中主机的数据路径通过FC交换设备到达磁盘阵列;虚拟存储设备对网络上连接的磁盘阵列进行虚拟化操作,将各存储阵列中的LUN虚拟为逻辑带区集(Strip),并对网络上的每一台主机指定对每一个Strip的访问权限(可写,可读,禁止访问).当主机要访问某个Strip时,首先要访问虚拟存储设备,读取Strip信息和访问权限,然后再通过交换设备访问实际的Strip中的数据.在此过程中,主机只会识别到逻辑的strip,而不会直接识别到物理硬盘.这种方案具有如下特点:
(1)将不同物理硬盘阵列中的容量进行逻辑组合,实现虚拟的带区集,将多个阵列控制器端口绑定,在一定程度上提高了系统的可用带宽.
(2)在交换机端口数量足够的情况下,可在一个网络内安装两台虚拟存储设备,实现Strip信息和访问权限的冗余.
但是该方案存在如下一些不足:
(1)该方案本质上是带区集——磁盘阵列结构,一旦带区集中的某个磁盘阵列控制器损坏,或者这个阵列到交换机路径上的铜缆,GBIC损坏,都会导致一个虚拟的LUN离线,而带区集本身是没有容错能力的,一个LUN的损坏就意味着整个Strip里面数据的丢失.
(2)由于该方案的带宽提高是通过阵列端口绑定来实现的,而普通光纤通道阵列控制器的有效带宽仅在40MB/S左右,因此要达到几百兆的带宽就意味着要调用十几台阵列,这样就会占用几十个交换机端口,在只有一两台交换机的中小型网络中,这是不可实现的.
(3)由于各种品牌,型号的磁盘阵列其性能不完全相同,如果出于虚拟化的目的将不同品牌,型号的阵列进行绑定,会带来一个问题:即数据写入或读出时各并发数据流的速度不同,这就意味着原来的数据包顺序在传输完毕后被打乱,系统需要占用时间和资源去重新进行数据包排序整理,这会严重影响系统性能.
4 数据块虚拟与虚拟文件系统
以上从拓扑结构角度分析了对称式与非对称式虚拟存储方案的异同,实际从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统.
数据块虚拟存储方案着重解决数据传输过程中的冲突和延时问题.在多交换机组成的大型Fabric结构的SAN中,由于多台主机通过多个交换机端口访问存储设备,延时和数据块冲突问题非常严重.数据块虚拟存储方案利用虚拟的多端口并行技术,为多台客户机提供了极高的带宽,最大限度上减少了延时与冲突的发生,在实际应用中,数据块虚拟存储方案以对称式拓扑结构为表现形式.
虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题.通过对不同的站点指定不同的访问权限,保证网络文件的安全.在实际应用中,虚拟文件系统存储方案以非对称式拓扑结构为表现形式.
虚拟存储技术和这门课的结合点
本学期的这门课中,所涉及的虚拟存储技术,实际上是虚拟存储技术的一个方面,特指以CPU时间和外存空间换取昂贵内存空间的操作系统中的资源转换技术
基本思想:程序,数据,堆栈的大小可以超过内存的大小,操作系统把程序当前使用的部分保留在内存,而把其他部分保存在磁盘上,并在需要时在内存和磁盘之间动态交换,虚拟存储器支持多道程序设计技术
目的:提高内存利用率
管理方式
A 请求式分页存储管理
在进程开始运行之前,不是装入全部页面,而是装入一个或零个页面,之后根据进程运行的需要,动态装入其他页面;当内存空间已满,而又需要装入新的页面时,则根据某种算法淘汰某个页面,以便装入新的页面
B 请求式分段存储管理
为了能实现虚拟存储,段式逻辑地址空间中的程序段在运行时并不全部装入内存,而是如同请求式分页存储管理,首先调入一个或若干个程序段运行,在运行过程中调用到哪段时,就根据该段长度在内存分配一个连续的分区给它使用.若内存中没有足够大的空闲分区,则考虑进行段的紧凑或将某段或某些段淘汰出去,这种存储管理技术称为请求式分段存储管理
Ⅳ 虚拟存储器是什么
虚拟存储器是计算机系统内存管理的一种技术。 它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。其效率是系统性能评价的重要内容,它与主存容量、页面大小、命中率等因素有关。
1、虚拟内存的作用:内存在计算机中的作用很大,电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存消耗殆尽,从而使计算机进入假死状态。为了解决这个问题,Windows中运用了虚拟内存技术,即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用,当内存占用完时,电脑就会自动调用硬盘来充当内存,以缓解内存的紧张。举一个例子来说,如果电脑只有128MB物理内存的话,当读取一个容量为200MB的文件时,就必须要用到比较大的虚拟内存,文件被内存读取之后就会先储存到虚拟内存,等待内存把文件全部储存到虚拟内存之后,跟着就会把虚拟内里储存的文件释放到原来的安装目录里了。下面,就让我们一起来看看如何对虚拟内存进行设置吧。
2、虚拟内存的设置 对于虚拟内存主要设置两点,即内存大小和分页位置,内存大小就是设置虚拟内存最小为多少和最大为多少;而分页位置则是设置虚拟内存应使用那个分区中的硬盘空间。对于内存大小的设置,如何得到最小值和最大值呢?你可以通过下面的方法获得:选择“开始→程序→附件→系统工具→系统监视器”(如果系统工具中没有,可以通过“添加/删除程序”中的Windows安装程序进行安装)打开系统监视器,然后选择“编辑→添加项目”,在“类型”项中选择“内存管理程序”,在右侧的列表选择“交换文件大小”。这样随着你的操作,会显示出交换文件值的波动情况,你可以把经常要使用到的程序打开,然后对它们进行使用,这时查看一下系统监视器中的表现值,由于用户每次使用电脑时的情况都不尽相同,因此,最好能够通过较长时间对交换文件进行监视来找出最符合您的交换文件的数值,这样才能保证系统性能稳定以及保持在最佳的状态。 找出最合适的范围值后,在设置虚拟内存时,用鼠标右键点击“我的电脑”,选择“属性”,弹出系统属性窗口,选择“性能”标签,点击下面“虚拟内存”按钮,弹出虚拟内存设置窗口,点击“用户自己指定虚拟内存设置”单选按钮,“硬盘”选较大剩余空间的分区,然后在“最小值”和“最大值”文本框中输入合适的范围值。如果您感觉使用系统监视器来获得最大和最小值有些麻烦的话,这里完全可以选择“让Windows管理虚拟内存设置”。 3、调整分页位置 Windows 9x的虚拟内存分页位置,其实就是保存在C盘根目录下的一个虚拟内存文件(也称为交换文件)Win386.swp,它的存放位置可以是任何一个分区,如果系统盘C容量有限,我们可以把Win386.swp调到别的分区中,方法是在记事本中打开System.ini(C:\\Windows下)文件,在[386Enh]小节中,将“PagingDrive=C:WindowsWin 386.swp”,改为其他分区的路径,如将交换文件放在D:中,则改为“PagingDrive=D:Win386.swp”,如没有上述语句可以直接键入即可。 而对于使用Windows 2000和Windows XP的,可以选择“控制面板→系统→高级→性能”中的“设置→高级→更改”,打开虚拟内存设置窗口,在驱动器[卷标]中默认选择的是系统所在的分区,如果想更改到其他分区中,首先要把原先的分区设置为无分页文件,然后再选择其他分区。
如果你的硬盘够大,那就请你打开”控制面板“中的“系统”,在“性能”选项中打开“虚拟内存”,选择第二项:用户自己设定虚拟内存设置,指向一个较少用的硬盘,并把最大值和最小值都设定为一个固定值,大小为物理内存的2倍左右。这样,虚拟存储器在使用硬盘时,就不用迁就其忽大忽小的差别,而将固定的空间作为虚拟内存,加快存取速度。虚拟内存的设置最好在“磁盘碎片整理”之后进行,这样虚拟内存就分不在一个连续的、无碎片文
如果你的硬盘够大,那就请你打开”控制面板“中的“系统”,在“性能”选项中打开“虚拟内存”,选择第二项:用户自己设定虚拟内存设置,指向一个较少用的硬盘,并把最大值和最小值都设定为一个固定值,大小为物理内存的2倍左右。这样,虚拟存储器在使用硬盘时,就不用迁就其忽大忽小的差别,而将固定的空间作为虚拟内存,加快存取速度。虚拟内存的设置最好在“磁盘碎片整理”之后进行,这样虚拟内存就分不在一个连续的、无碎片文件的空间上,可以更好的发挥作用。
虚拟内存使用技巧
对于虚拟内存如何设置的问题,微软已经给我们提供了官方的解决办法,对于一般情况下,我们推荐采用如下的设置方法:
(1)在Windows系统所在分区设置页面文件,文件的大小由你对系统的设置决定。具体设置方法如下:打开"我的电脑"的"属性"设置窗口,切换到"高级"选项卡,在"启动和故障恢复"窗口的"写入调试信息"栏,如果你采用的是"无",则将页面文件大小设置为2MB左右,如果采用"核心内存存储"和"完全内存存储",则将页面文件值设置得大一些,跟物理内存差不多就可以了。
小提示:对于系统分区是否设置页面文件,这里有一个矛盾:如果设置,则系统有可能会频繁读取这部分页面文件,从而加大系统盘所在磁道的负荷,但如果不设置,当系统出现蓝屏死机(特别是STOP错误)的时候,无法创建转储文件 (Memory.dmp),从而无法进行程序调试和错误报告了。所以折中的办法是在系统盘设置较小的页面文件,只要够用就行了。
(2)单独建立一个空白分区,在该分区设置虚拟内存,其最小值设置为物理内存的1.5倍,最大值设置为物理内存的3倍,该分区专门用来存储页面文件,不要再存放其它任何文件。之所以单独划分一个分区用来设置虚拟内存,主要是基于两点考虑:其一,由于该分区上没有其它文件,这样分区不会产生磁盘碎片,这样能保证页面文件的数据读写不受磁盘碎片的干扰;其二,按照Windows对内存的管理技术,Windows会优先使用不经常访问的分区上的
页面文件,这样也减少了读取系统盘里的页面文件的机会,减轻了系统盘的压力。
(3)其它硬盘分区不设置任何页面文件。当然,如果你有多个硬盘,则可以为每个硬盘都创建一个页面文件。当信息分布在多个页面文件上时,硬盘控制器可以同时在多个硬盘上执行读取和写入操作。这样系统性能将得到提高。
Ⅵ 什么事虚拟存储器.其实现方式有哪些
指将多个不同类型、独立存在的物理存储体,通过软、硬件技术,集成转化为一个逻辑上的虚拟的存储单元,集中管理供用户统一使用。这个虚拟逻辑存储单元的存储容量是它所集中管理的各物理存储体的存储量的总和,而它具有的访问带宽则在一定程度上接近各个物理存储体的访问带宽之和。
从虚拟化存储的拓扑结构来讲主要有两种方式:即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术指虚拟存储控制设备与存储软件系统、交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式虚拟存储技术指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统。
(6)虚拟存储器只有对称虚拟存储器吗扩展阅读
虚拟存储器地址变换基本上有3种形虚拟存储器工作过程式:全联想变换、直接变换和组联想变换。任何逻辑空间页面能够变换到物理空间任何页面位置的方式称为全联想变换。每个逻辑空间页面只能变换到物理空间一个特定页面的方式称为直接变换。
组联想变换是指各组之间是直接变换,而组内各页间则是全联想变换。替换规则用来确定替换主存中哪一部分,以便腾空部分主存,存放来自辅存要调入的那部分内容。常见的替换算法有4种。
1、随机算法:用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面。
2、先进先出:先调入主存的页面先替换。
3、近期最少使用算法(LRU,Least Recently Used):替换最长时间不用的页面。
4、最优算法:替换最长时间以后才使用的页面。这是理想化的算法,只能作为衡量其他各种算法优劣的标准。
Ⅶ 内存管理
在一段时间内,程序的执行仅限于某个部分,相应地,它所访问的存储空间也局限于某个区域。
局部性原理的 分类 :
将编译后的目标模块装配成一个可执行程序。
可执行程序以 二进制可执行文件 的形式存储在磁盘上。
链接程序的 任务 :
程序的链接,可划分为:
重定位 :将逻辑地址(相对地址)转换为物理地址(绝对地址)的过程。
物理地址 = 逻辑地址 + 程序在内存中的起始地址
程序的装入,可划分为:
任何时刻主存储器 最多只有一个作业 。
每个分区 大小固定不变 :分区大小相等、分区大小不等。
每个分区可以且 仅可以装入一个作业 。
使用 下限寄存器 和 上限寄存器 来保存当前作业的起始位置和结束位置。
使用 固定分区说明表 区分各分区的状态。
分区 大小不是预先固定的 ,而是按作业(进程)的实际需求来划分的。
分区 个数也不是预先固定的 ,而是由装入的作业数决定的。
使用 空闲分区表 说明空闲分区的位置。
使用 空闲分区链 说明空闲分区的位置。
首次适应算法的 过程 :
外部碎片:空闲内存 没有在 分配的 进程 中。
内部碎片:空闲内存 在 分配的 进程 中。
从 上次找到的 空闲分区的 下一个 空闲分区开始查找。
优点:空闲区分布均匀、查找开销较小。
缺点:缺乏大空闲区。
最佳适应算法的 过程 :
优点:提高内存利用率。
注意点:每次在进行空闲区的修改前,需要先进行 分区大小递增 的排序。
页 :将一个 进程 的 逻辑地址空间 分成若干个 大小相等 的 片 。
页框 :将 物理内存空间 分成与页大小相同的若干个 存储块 。
分页存储 :将进程的若干 页 分别装入多个 可以不相邻 的 页框 中。
页内碎片 :进程 最后一页 一般装不满一个页框,形成 页内碎片 。
页表 :记录描述页的各种数据,实现从 页号 到 页框号 的映射。
注意: 页内偏移量 的单位是 字节 。
分页地址变换指是: 逻辑地址 通过 地址变换机构 变换为 物理地址 。
分页地址变换的 过程 :
操作系统在修改或装入页表寄存器的值时,使用的是 特权级 指令。
页大小:512B ~ 4KB,目前的计算机系统中,大多选择 4KB 大小的页。
页大小的 选择因素 :
快表也称为“转换后援缓冲”,是为了提高CPU访问速度而采用的专用缓存,用来存放 最近被访问过的页表项 。
英文缩写:TLB。
组成: 键和值 。
在TLB中找到某一个页号对应的页表项的百分比称为 TLB命中率 。
当 能 在TLB中找到所需要的页表项时:
有效访问时间 = 一次访问TLB 的时间 + 一次访问内存 的时间(访问内存读写数据或指令)
当 不能 在TLB中找到所需要的页表项时:
有效访问时间 = 一次访问TLB 的时间 + 两次访问内存 的时间(一次访问内存页表,一次访问内存读写数据或指令)
将页表再分页,形成两级或多级页表,将页表离散地存放在物理内存中。
在进程切换时,要运行的进程的页目录表歧视地址被写入 页表寄存器 。
在二级分页系统中,为页表再建立一个页目录表的目的是为了能在地址映射时得到页表在物理内存中的地址,在页目录表的表项中存放了每一个 页表 在物理内存中所在的 页框号 。
虚拟存储器 :是指具有 请求调入功能 和 置换功能 ,能 从逻辑上对内存容量进行扩充 的一种存储系统。
请求调入 :就是说,先将进程一部分装入内存,其余的部分什么时候需要,什么时候请求系统装入。
置换 :如果请求调入时,没有足够的内存,则由操作系统选择一部分内存中的进程内容移到外存,以腾出空间把当前需要装入的内存调入。
为了实现请求分页,需要:
保证进程正常运行的所需要的最小页框数。
最小页框数与进程的大小没有关系,它与计算机的 硬件结构 有关,取决于 指令的格式、功能和寻址方式 。
内存不够时,从进程本身选择淘汰页,还是从系统中所有进程中选择?:
采用什么样的算法为不同进程分配页框?:
常用的两种 置换策略 : 局部置换 和 全局置换 。
从分配给进程的页框数量上看,常使用的两种 分配策略 : 固定分配 和 可变分配 。
用新调入的页替换 最长时间没有访问 的页面。
找到 未来最晚被访问 的那个页换出。
,P为缺页率。
有效访问时间与缺页率成 正比 ,缺页率越高,有效访问时间越长,访问效率越低。
工作集 :某段时间间隔里,进程实际要访问的页的集合。
引入工作集的 目的 :降低缺页率,提高访问内存效率。
抖动 :运行进程的大部分时间都用于页的换入换出,几乎不能完成任何有效果工作的状态。
抖动的 产生原因 :
抖动的 预防方法 :
在分段存储管理的系统中,程序使用 二维 的逻辑地址,一个数用来表示 段 ,另一个数用来表示 段内偏移量 。
引入分段的 目的 :
引入分段的 优点 :
进程的地址空间被划分成 若干个段 。
每个段定义了一组逻辑信息,每个段的大小由相应的逻辑信息组的长度确定, 段的大小不一样 ,每个段的逻辑地址从0开始,采用一段 连续的地址空间 。
系统为每个段分配一个 连续的物理内存区域 ,各个 不同的段可以离散 地放入物理内存不同的区域。
系统为 每个进程建立一张段表 ,段表的每一个表项记录的信息包括: 段号、段长和该段的基址 ,段表存放在内存中。
分段的 逻辑地址结构 :
段表是由操作系统维护的用于支持分段存储管理 地址映射 的数据结构。
每个进程有一个段表,段表由段表项构成。每个段表项包括: 段号、段长(段的大小)和该段的基址(段的起始地址) 。
若已知逻辑单元的地址为 S:D (段号:段内偏移量),求相应物理地址的步骤如下:
相同点 :分页和分段都属于 离散 分配方式,都要通过数据结构与硬件的配合来实现 逻辑地址到物理地址 的映射。
不同点 :
将用户进程的逻辑空间 先划分为若干个段 , 每个段再划分成若干个页 。
进程以页为单位在物理内存中 离散 存放,每个段中被离散存放的页具有 逻辑相关性 。
为了实现地址映射,操作系统为 每个进程建立一个段表 ,再为 每个段建立一个页表 。
进程段表的段表项组成:
满足以下条件的两个块称为 伙伴 :
Ⅷ 物理内存和虚拟内存是什么意思怎么理解
在计算机概念中,内存主要有物理内存和虚拟内存,那么它们分别是什么意思呢?怎么理解物理内存和虚拟内存呢?可能很多用户了解过却不知道具体含义,下面一起看看!
物理内存和虚拟内存是什么意思?
物理内存,就是我们将内存条插在主板内存槽上的内存条的容量的大小。看计算机配置的时候,主要看的就是这个物理内存。一般内存大小有1G、2G、4G。
可能上面这样说大家不是很好理解,举个例子吧,假如你用的是2G的内存条,那么系统检测到你的物理内存是2G,可是如果有的软件是超过出你的物理内存,这样这些软件就不能安装了,这样就需要用到虚拟内存,而这些虚拟内存是调用硬盘的内存来使用,这样通过虚拟内存来安装运行这些应用程序。小。它将计算机的RAM和硬盘上的临时空间组合。当RAM运行速率缓慢时,它便将数据从RAM移动到称为“分页文件”的空间中。将数据移入分页文件可释放RAM,以便完成工作。当然我们可以对虚拟内存设置大小。
补充:内存常见维护保养技巧
1.对于由灰尘引起的内存金手指、显卡氧化层故障,大家应用橡皮或棉花沾上酒精清洗,这样就不会黑屏了。
2.关于内存混插问题,在升级内存时,尽量选择和你现有那条相同的内存,不要以为买新的主流内存会使你的电脑性能很多,相反可能出现很多问题。内存混插原则:将低规范、低标准的内存插入第一内存插槽(即DIMM1)中。
3.当只需要安装一根内存时,应首选和CPU插座接近的内存插座,这样做的好处是:当内存被CPU风扇带出的灰尘污染后可以清洁,而插座被污染后却极不易清洁。
4.安装内存条,DIMM槽的两旁都有一个卡齿,当内存缺口对位正确,且插接到位了之后,这两个卡齿应该自动将内存“咬”住。 DDR内存金手指上只有一个缺口,缺口两边不对称,对应DIMM内存插槽上的一个凸棱,所以方向容易确定。而对于以前的SDR而言,则有两个缺口,也容易确定方向,不过SDR已经渐渐淡出市场,了解一下也无妨;而拔起内存的时候,也就只需向外搬动两个卡齿,内存即会自动从DIMM(或RIMM)槽中脱出。
相关阅读:常用内存条辨别真伪方法
查看内存标签:正品金士顿内存标签印刷清晰规则,而假货则明显粗糙浅淡,字体显得比较单薄。另外,真假金士顿内存标签的排版规则也有很大出入,请仔细观察。
查看内存颗粒:通过图片中金士顿内存颗粒可以清晰看出,正品金士顿内存颗粒印刷清晰,而假内存的颗粒则非常暗淡,与正品形成鲜明对比。对于一款内存,PCB电路板仅占内存成本的百分之十左右,而内存颗粒才是决定内存价格的重点。因此,通常假货的PCB基本也是正规代工厂制造,而颗粒则采用行话里的“白片”,就是我们所说的次品,价格低廉,但稳定性和兼容性很差。
查看注册商标标识:正品金士顿的注册商标“R”的周围清楚的印有由"KINGSTON"英文字母组成的圆圈,而假货则明显胡乱仿制的一个圆框而已。还有一点,仔细观察标签内部的水印,假内存水印和KINGSTON字体衔接处都有明显的痕迹,证明是后印刷的,这在正品金士顿内存中是不会出现的。
金手指辨认:下为正品金士顿内存的金手指。正品金士顿内存的金手指色泽纯正、紫色方框内的金手指连接部位经过镀金;假冒金士顿内存的金手指色泽略显暗淡,红色方框内的金手指连接处为PCB板的铜片,并未镀金。
PCB板上的字体辨认:左为正品金士顿内存。正品金士顿内存的字体均匀,无明显大小区别,并且有相关的认证符号。假冒金士顿内存的字体不一,无相关认证符号。
K字标签:这是使用单反相机进行微距拍摄,同时打开闪光灯拍摄真假标签,正品标签的镭射图案能看出密集的银粉颗粒,K字并不明显,背景呈蓝色。而假冒标签的K字十分明显,银粉颗粒的密度较低。
翻转角度查看防伪:正品金士顿内存的镭射防伪标签,通过变换角度能呈现出两种图案,第一种图案为上半沿带银粉效果,下半沿呈半个K渍;第二种图案为下半沿带银粉效果,上半沿呈半个K字。而假冒标签就只有一种图案,就是整个呈现出来一个很明显的K字。
查询序列号:验证方式内存产品编辑短信“M+产品SN序列号”发送至0212 333 0345
按照金士顿官方的说法,我输入“M36785241571636”发到“02123330345”即可查询内存真伪!
Ⅸ 什么是虚拟内存呀
虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。
别称虚拟存储器(Virtual Memory)。电脑中所运行的
程序均需经由内存执行,若执行的程序占用内存很大或很多,则会导致内存消耗殆尽。为解决该问题,Windows中运用了虚拟内存[1]技术,即匀出一部分硬盘空间来充当内存使用。当内存耗尽时,电脑就会自动调用硬盘来充当内存,以缓解内存的紧张。若计算机运行程序或操作所需的随机存储器(RAM)不足时,则 Windows 会用虚拟存储器进行补偿。它将计算机的RAM和硬盘上的临时空间组合。当RAM运行速率缓慢时,它便将数据从RAM移动到称为“分页文件”的空间中。将数据移入分页文件可释放RAM,以便完成工作。 一般而言,计算机的RAM容量越大,程序运行得越快。若计算机的速率由于RAM可用空间匮乏而减缓,则可尝试通过增加虚拟内存来进行补偿。但是,计算机从RAM读取数据的速率要比从硬盘读取数据的速率快,因而扩增RAM容量(可加内存条)是最佳选择。
虚拟内存是Windows 为作为内存使用的一部分硬盘空间。即便物理内存很大,虚拟内存也是必不可少的。虚拟内存在硬盘上其实就是为一个硕大无比的文件,文件名是PageFile.Sys,通常状态下是看不到的。必须关闭资源管理器对系统文件的保护功能才能看到这个文件。虚拟内存有时候也被称为是“页面文件”就是从这个文件的文件名中来的。
[1]内存在计算机中的作用很大,电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存消耗殆尽。为了解决这个问题,WINDOWS运用了虚拟内存技术,即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用,这部分空间即称为虚拟内存,虚拟内存在硬盘上的存在形式就是 PAGEFILE.SYS这个页面文件。
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7虚拟存储器段页式调度编辑
[2]段页式虚拟存储器是段式虚拟存储器和页式虚拟存储器的结合。实存被等分成页。每个程序则先按逻辑结构分段,每段再按照实存的页大小分页,程序按页进行调入和调出操作,但可按段进行编程、保护和共享。它把程序按逻辑单位分段以后,再把每段分成固定大小的页。程序对主存的调入调出是按页面进行的,但它又可以按段实现共享和保护,兼备页式和段式的优点。缺点是在映象过程中需要多次查表。在段页式虚拟存储系统中,每道程序是通过一个段表和一组页表来进行定位的。段表中的每个表目对应一个段,每个表目有一个指向该段的页表起始地址及该段的控制保护信息。由页表指明该段各页在主存中的位置以及是否已装入、已修改等状态信息。如果有多个用户在机器上运行,多道程序的每一道需要一个基号,由它指明该道程序的段表起始地址。虚拟地址格式如下:
基号 段号 页号 页内地址
8虚拟存储器变换算法编辑
[2]虚拟存储器地址变换基本上有3种形虚拟存储器工作过程式:全联想变换、直接变换和组联想变换。任何逻辑空间页面能够变换到物理空间任何页面位置的方式称为全联想变换。每个逻辑空间页面只能变换到物理空间一个特定页面的方式称为直接变换。组联想变换是指各组之间是直接变换,而组内各页间则是全联想变换。替换规则用来确定替换主存中哪一部分,以便腾空部分主存,存放来自辅存要调入的那部分内容。常见的替换算法有4种。
①随机算法:用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面。
②先进先出:先调入主存的页面先替换。
③近期最少使用算法:替换最长时间不用的页面。
④最优算法:替换最长时间以后才使用的页面。这是理想化的算法,只能作为衡量其他各种算法优劣的标准。
虚拟存储器的效率是系统性能评价的重要内容,它与主存容量、页面大小、命中率,程序局部性和替换算法等因素有关。[
9虚拟内存不足的成因编辑
【1】、感染病毒:有些病毒发作时会占用大量内存空间,导致系统出现内存不足问题。
【2】、虚拟内存设置不当:通常,应设置为物理内存大小的2倍。若设置过小,则会影响系统程序的正常运行。此时便需重设虚拟内存数值,以“Windows XP”为例,右击“我的电脑”,选择“属性”,在“高级”标签页点击“性能”框中的“设置”按钮,切换至“高级”标签页,后在“虚拟内存”框中点击“更改”按钮,接着重设虚拟内存数值,再点“设置”并“确定”,完后重启系统即可。
【3】、系统盘空间不足:在默认情况下,虚拟内存是以名为“Pagefile.sys”的交换文件存于硬盘的系统分区中。若系统盘剩余容量过小,即会出现该问题。系统盘至少应留有300MB的可用空间,当然此数值需据用户的实际需要而定。尽量不要将各种应用软件装在系统盘,以保证有足够的空间供虚拟内存文件使用,且最好将虚拟内存文件安放至非系统盘内。
【4】、System用户权限设置不当:基于NT内核的Windows系统启动时,System用户会为系统创建虚拟内存文件。有些用户为了系统的安全,采用NTFS文件系统,但却取消了System用户在系统盘“写入”和“修改”的权限,这样就无法为系统创建虚拟内存文件,运行大型程序时,也会出现此类问题。对策:重新赋予System用户“写入”和“修改”的权限即可。(注:该仅限于使用NTFS文件系统的用户。)
10合理设置编辑
如何确定虚拟内存大小?
新手篇
由系统或系统优化软件分配或设置为物理内存的1.5-3倍。
老手篇
事实上,严格按照1.5-3倍的倍数关系来设置并不科学,因此我们可以根据系统的实际应用情况进行设置。在这过程中需要用到Windows 2000/XP Pro/2003自带的性能监视器。
运行“perfmon.msc”打开性能监视器,展开左侧的性能日志和警报,并点击选择计数器日志,在右侧的面板中空白处点击鼠标右键,选择新建日志设置,并命名为Pagefile,然后回车确认。
在常规选项卡下,点击添加计数器按钮,在新弹出的窗口的性能对象下拉菜单中选择Paging File,并选择“从列表选择计数器”,然后点击% Usage Peak,在范例中选择“_Total”,并接着点击“添加”按钮。
然后关闭这个窗口,并点击图三中的“确定”按钮。点击“是”创建日志文件。接着打开“日志文件”选项卡,在日志文件类型下拉菜单中选则“文本文件(逗号分隔)”,然后记住“例如”框中显示的日志文件的路径。
这样,点击确定后这个计数器已经开始运行了,你可以在电脑上进行你的日常操作,并尽可能多的打开和关闭各种经常使用的应用程序和游戏。经过几个小时的使用,基本上计数器已经可以对你的使用情况做出一个完整的评估。
这时你需要先停止这个记数器的运行,同样是在计数器日志窗口中,选中我们新建的Page File记数器,然后右键点击,并且选择停止。用记事本打开日志文件。
需要注意的是,在日志中的数值并不是分页文件的使用量,而是使用率。也就是说,根据日志文件的显示,该系统一般情况下的分页文件只使用了25%左右,而系统当前设置的分页文件足有2GB,那么为了节省硬盘空间,完全可以把分页文件最大值缩小为512MB大小。而对于最小值,可以先根据日志中的占用率求出平均占用率,然后再与最大值相乘,就可以得到了。
相关信息
虚拟内存的位置
在设置虚拟内存的时候还需要注意,如果你有超过一块硬盘,那么最好能把分页文件设置在没有安装操作系统或应用程序的硬盘上,或者所有硬盘中速率最快的硬盘上。这样在系统繁忙的时候才不会产生同一个硬盘既忙于读取应用程序的数据又同时进行分页操作的情况。相反,如果应用程序和分页文件在不同的硬盘上,这样才能最大程度降低硬盘利用率,同时提高效率。当然,如果你只有一个硬盘,那么把页面文件设置在其他分区,也不会有提高磁盘效率的效果。
虚拟内存页面文件与磁盘碎片
由于虚拟内存使用了硬盘,硬盘上非连续写入的文件会产生磁盘碎片,因此一旦用于实现虚拟内存的文件或分区过于零碎,会加长硬盘的寻道时间,影响系统性能。有观点误认为Windows系统频繁读写pagefile.sys就会产生磁盘碎片,实则不然。因为pagefile.sys文件一旦创立,在分区中的分布连续形式就固定下来,文件内部读写并不增加或减少pagefile.sys的文件大小。仅当页面文件告罄后系统创建的temppf.sys会带来磁盘碎片。 而在Linux系统中,将用于虚拟内存的部分置于单独的分区中,不影响其他的分区或文件,则基本杜绝了磁盘碎片带来的影响。
虚拟内存太低的解决办法
一般windowsXP默认情况下是利用C盘的剩余空间来做虚拟内存的,因此,C盘的剩余空间越大,对系统运行就越好,虚拟内存是随着你的使用而动态地变化的,这样C盘就容易产生磁盘碎片,影响系统运行速率,所以,最好将虚拟内存设置在其它分区,如D盘中。查看虚拟内存设置情况如下:
右键点“我的电脑”,左键点“属性”,点选“高级”选项卡,点“性能”里的“设置”按钮,再选“高级”选项卡,点下面的“更改”按钮,所弹出的窗口就是虚拟内存设置窗口,一般默认的虚拟内存是从小到大的一段取值范围,这就是虚拟内存变化大小的范围,最好给它一个固定值,这样就不容易产生磁盘碎片了,具体数值根据你的物理内存大小来定,一般为物理内存的1.5到3倍,如512M内存,可以设置256-768MB(内存+虚拟内存之和一般比正常占用高256MB即可)。1GB的内存的话,设为128-1024MB(内存+虚拟内存之和一般比正常占用高256-512MB即可),2GB内存以上的话,一般可以禁用虚拟内存了,部分确实会使用大量内存的人,如玩大型3D游戏、制作大幅图片、3D建模等,并收到系统内存不足警告的,才需要酌情设定虚拟内存[3],设置方法如下:
假设内存为256M,虚拟内存放在D盘,先要将默认的清除,保持C盘为选中状态,单选“无分页文件(N)”再按“设置”按钮,此时C盘旁的虚拟内存就消失了,然后选中D盘,单选“自定义大小”,在下面的“初始大小”和“最大值”两个方框里都添上512,再点一下“设置”按钮,会看到D盘的旁边出现了“512-512”的字样,这样就说明设置好了,再一路确定,最终,系统会要重新启动,重启一下,便完成了设置。
设置方法
手动设置
找出最合适的虚拟内存大小范围值后,
①用右键点击桌面上的“我的电脑”图标,在出现的右键菜单中选“属性”选项打开“系统属性”窗口。在窗口中点击“高级”选项卡,出现高级设置的对话框
②点击“性能”区域的“设置”按钮,在出现的“性能选项”窗口中选择“高级”选项卡,打开其对话框。
③在该对话框中可看到关于虚拟内存的区域,点击“更改”按钮进入“虚拟内存”的设置窗口。选择一个有较大空闲容量的分区,勾选“自定义大小”前的复选框,将具体数值填入“初始大小”、“最大值”栏中,而后依次点击“设置→确定”按钮即可,最后重新启动计算机使虚拟内存设置生效。
调整分页位置
虚拟内存的显示
Windows9x的虚拟内存分页位置,其实就是保存在C盘根目录下的一个虚拟内存文件(也称为交换文件)Win386.swp,它的存放位置可以是任何一个分区,如果系统盘C容量有限,我们可以把Win386.swp调到别的分区中,方法是在记事本中打开System.ini(C:Windows下)文件,在[386Enh]小节中,将“PagingDrive=C:WindowsWin386.swp”,改为其他分区的路径,如将交换文件放在D:中,则改为“PagingDrive=D:Win386.swp”,如没有上述语句可以直接键入即可。
而对于使用Windows2000和WindowsXP的,可以选择“控制面板→系统→高级→性能”中的“设置→高级→更改”,打开虚拟内存设置窗口,在驱动器[卷标]中默认选择的是系统所在的分区,如果想更改到其他分区中,首先要把原先的分区设置为无分页文件,然后再选择其他分区。
或者,WinXP一般要求物理内存在256M以上。如果你喜欢玩大型3D游戏,而内存(包括显存)又不够大,系统会经常提示说虚拟内存不够,系统会自动调整(虚拟内存设置为系统管理)。
注意事项
允许设置的虚拟内存最小值为2MB,最大值不能超过当前硬盘的剩余空间值,同时也不能超过32位操作系统的内存寻址范围——4GB。
禁用页面文件
当拥有了1G以上的内存时,页面文件的作用将不再明显,因此我们可以将其禁用。方法是:依次进入注册表编辑器“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement”下,在“DisablePagingExecutive”(禁用页面文件)选项中将其值设为“1”即可。
PS:此举可能会造成系统不稳定.某些程序无法运行或死机。请根据自己实际情况更改。
1G以上内存就比较够用了,玩游戏、使用大型软件不推荐禁用虚拟内存。当然如果内存有2G的时候,可以根据自己的实际情况选择虚拟内存的使用大小(我个人认为2G内存可以禁用虚拟内存以提升系统性能,VISTA系统内存使用比较大,可以根据实际情况设定)。
清空页面文件
在同一位置上有一个“ClearPageFileAtShutdown(关机时清除页面文件)”,将该值设为“1”。这里所说的“清除”页面文件并非是指从硬盘上完全删除pagefile.sys文件,而是对其进行“清洗”和整理,根据微软的说法,这是一个安全选项,与性能无关。
高级话题:使用 SweepRAM 工具。适用于 Windows 2000/XP/2003。网上可以找到 SweepRAM 程序。该程序最大的作用是把所有进程的工作集清空。所谓工作集是指进程已映射的物理内存部分(即这些内存块全在物理内存中,并且 CPU 可以直接访问),还有一部分不在工作集中的虚拟内存则可能在转换列表中(CPU 不能通过虚地址访问,需要 Windows 映射之后才能访问),还有一部分则在磁盘上的页面文件里。工作集在进程运行时会被 Windows 自动调整,频繁访问的页面(4KB 的块)会留在内存中,而不频繁访问的页面在内存紧张时会被从工作集中移出,暂时保存在内存中的“转换列表”中,或者进一步换出到页面文件中。当应用程序再次访问某一页面时,操作系统会将它重新加回工作集中。
SweepRAM 工具以一种适中的频率(大约 40 分钟一次)反复运行,可以将各进程的工作集清空,而之后各进程的工作集会慢慢恢复。这样可以保持更好的工作集平衡,从而提高系统性能。
关机自动清除
设置步骤如下:
运行:gpedit.msc进入组策略对象编辑器。
如图依次打开如下内容:“计算机配置”---“Windows 设置”---“安全设置”---“本地策略”---“安全选项”---“关机:清除虚拟内存页面”。
右击“属性”点击“已启用”。
确定,这样设置就ok了。
对于没有组策略的解决方案如下:
按系统快捷键win+r运行regedit打开注册表编辑器。
查找到“HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/Session Manager/Memory Management”,然后在右边的列表中双击“ClearPageFileAtShutdown”。
在弹出的“编辑DWORD”值对话框中改为1。
重新启动计算机,使修改生效。
页面文件,文件的大小由你对系统的设置决定。具体设置方法如下:打开"我的电脑"的"属性"设置窗口,切换到"高级"选项卡,在"启动和故障恢复"窗口的"写入调试信息"栏,如果你采用的是试和错误报告了。所以折中的办法是在系统盘设置较小的页面文件,只要够用就行了。
内存,其最小值设置为物理内存的1.5倍,最大值设置为物理内存的3倍,该分区专门用来存储页面文件,不要再存放其它任何文件。之所以单独划分一个分区用来设置虚拟内存,主要是基于两点考虑:其一,由于该分区上没有其它文件,这样分区不会产生磁盘碎片,这样能保证页面文件的数据读写不受磁盘碎片的干扰;其二,按照Windows对内存的管理技术,Windows会优先使用不经常访问的分区上的页面文件,这样也减少了读取系统盘里的页面文件的机会,减轻了系统盘的压力。
页面文件,则其它硬盘分区不设置任何页面文件。因为过多的分区设置页面文件,这样会导致,硬盘磁头反复的在不同的分区来回读取。这样既耽误了系统速率,也会减少硬盘的寿命。当然,如果你有多个硬盘,则可以为每个硬盘都创建一个页面文件。当信息分布在多个页面文件上时,硬盘控制器可以同时在多个硬盘上执行读取和写入操作。这样系统性能将得到提高。[1]
需要注意!设置过大的虚拟内存将导致关机过慢甚至几十分钟,例如2G电脑设置16G虚拟内存虽然增加了电脑性能但是关机可能需要几分钟。
希望采纳!
Ⅹ 电脑虚拟内存如何设置 电脑的虚拟内存设置说明
1、以台式电脑为例,在win7系统下,具体只需在电脑桌面找到“计算机”,鼠标右键打开“属性”,在属性里点击“高级系统设置”,将标签切换成“高级”,单击性能选项框里的“设置”,在弹出的窗口中,选择“高级”标签,点击“更改”,将“自动管理所有驱动器的分页文件大小”取消勾选,选择一个盘符,自定义大小即可。
2、如果不知道设置为多少,可以设置成系统的推荐值,设置完成后重启电脑即可。
3、一般情况下,电脑物理内存在4GB以下的话,可以将虚拟内存设置成2倍物理内存。
4、物理内存在4GB以上的话,可以将虚拟内存设置小一点,设置成2GB-4GB即可,这样做是为了兼容一些较旧的应用程序。
5、虚拟内存的最佳值要根据实际使用情况来判断,可以打开任务管理器来查看内存使用情况。
6、如果经常处理多任务,内存不够用的话,虚拟内存是不能够弥补的,可以通过加内存条来解决。加内存条最好选择与电脑里现有内存一个品牌一个型号的,这样兼容性比较好,还可以组成对称双通道,加快内存的读写速度。