❶ 数字经济时代,高性能数据分析存储迎来新机遇
数字经济时代,数据已成为新的核心生产要素,其重要战略资源地位和核心科学决策作用已日渐凸显。数据潜能的激发,有赖于数据的采集、存储、计算、管理和应用,其中,作为数据采集后进行处理的第一道关口,数据存储无疑是数字经济最重要的“底盘”。
海量数据爆发,数据存储成关键
当前,数据呈现指数级增长,数据规模已经从之前的GB、TB、PB,上升到EB级、甚至ZB级。据Hyperion预测,到2025年,全球数据空间将增长到163ZB,这是2011年HPC产生数据16.1ZB的10倍。爆炸式增长的数据,哺育了数字技术发展和应用,但是同时也对计算和存储提出了更高的要求。
在高性能计算(HPDA)中,计算、存储、网络三大部件缺一不可。以前,产业创新的焦点都在追求更高的算力。而随着大数据、多样性算力等相关技术的快速发展,高性能计算的重心开始从以计算为核心,向以数据为中心的计算演进;传统HPC开始向高性能数据分析(HPDA)方向演进。据IDC统计,全球67%的高性能计算中心(HPC)已经在使用AI、大数据相关技术,HPC与AI、大数据加速融合,走向以数据密集型为典型特征的高性能数据分析HPDA时代。
HPDA时代下,各行业数据量迎来了井喷式增长。地震勘探从二维向三维的演进中,数据量增加了10-20倍;电影渲染从2K升级到8K的革命中,数据量增长16倍;卫星测绘领域,探测精准度由20米缩小到2米,数据量同比增长近70倍。
数据规模激增之外,业务模型复杂以及分析效率较低等挑战,也都在呼唤着更高效率的存储。
存储作为数据的承载者,逐步成为推动HPC产业发展的新动能。然而,传统的HPC存储在混合负载性能、成本、跨协议访问等多方面存在壁垒,无法匹配HPDA场景的需求。如何打破存储性能、成本、效率的限制,充分释放数据潜能,成为制约HPC产业升级换代的掣肘。
高性能数据分析存储,加速HPC产业发展
当前,作为数据应用和数据分析的支撑平台,以及 科技 强国的关键基础设施,数据存储已成为国之重器,在金融核心交易、新型油气勘探、基因测序、自动驾驶、气象预测、宇宙 探索 等领域发挥重要作用。数据的存储与处理能力已经成为提升政府管理水平、提高企业经营效率、增强企业发展韧性的关键,数据存储正成为加速数字化转型的坚实底座。
新的产业变化以及数据存储的重要地位,对高端存储提出了新的挑战,同时也在加速存储技术的革新——从HPC部分场景向HPC/HPDA全场景扩展,存储开始承担起加速产业向“数据密集型”转型的重任。根据国际权威分析师机构Hyperion Research 2020年针对HPC市场空间的数据显示,数据存储的增速第一,远高于整体市场平均增速。
高性能数据分析(HPDA)存储,能够匹配各HPDA场景的高端存储,可以让基因测序、气象海洋、超算中心、能源勘探、科研与工业创新、智能医疗、深度学习、人脸识别等数据密集型HPDA应用场景,在效率、品质、性价比等方面实现飞跃式提升。
值得注意的是,华为OceanStor Pacific系列下一代高性能数据分析(HPDA)存储,可以高效应对超高密设计、混合负载设计以及多协议互通上的关键挑战,推动HPC产业向数据密集型升级。目前已经成功应用于自动驾驶、基因测序、气象预测、卫星遥感等众多国内外高性能计算场景企业及机构。
存储作为高性能数据分析的重要引擎,正全面释放HPC的应用价值,驱动着HPC产业不断进步,跨越“计算密集型”到“数据密集型”的鸿沟,持续推动人类 社会 繁荣 健康 发展。
❷ 集中式存储和分布式存储有什么区别
区别:
1、物理介质分布不同。
集中存储:物理介质集中布放。
分布存储:物理介质分布到不同的地理位置。
2、视频流上传不同:
集中存储:视频流上传到中心。
分布存储:视频流就近上传,对骨干网带宽没有什么要求;可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署,设备价格和维护成本较低;小容量设备分布部署,对机房环境要求低。
3、对机房有要求不同:
集中存储:对机房环境要求高,要求机房空间大,承重、空调等都是需要考虑的问题。
分布存储:对骨干网带宽没有什么要求,可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署,设备价格和维护成本较低;。小容量设备分布部署,对机房环境要求低。
(2)分析式存储扩展阅读:
集中存储:
指建立一个庞大的数据库,把各种信息存入其中,各种功能模块围绕信息库的周围并对信息库进行录入、修改、查询、删除等操作的组织方式。
分布式存储系统:
是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,也是可靠性和安全性的焦点,不能满足大规模存储应用的需要。
分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
网络-集中存储
网络-分布式存储系统
❸ 数据分析数据库有哪些常见类型
1、MySQL数据库
定位:开源、多平台、关系型数据库;
目前使用最广泛、流行度最高的的开源数据库。
功能:支持事务,符合关系型数据库原理,符合ACID,支持多数SQL规范,以二维表方式组织数据,有插件式存储引擎,支持多种存储引擎格式。
部署:用编译安装的方式,或者二进制包的方式,按照“安装软件-创建实例-库表用户初始化”,可以很快完成数据库部署。
使用:使用标准的SQL语句进行数据库管理,简单SQL语句的并发和性能较好,对视图、存储过程、函数、触发器等支持的不是太好。
2、SQL Server数据库
定位:商业、Windows平台、关系型数据库;
最早接触、与微软体系结合紧密的的商业数据库,属于“微软技术体系”。
功能:支持事务,符合关系型数据库原理,符合ACID,支持多数SQL规范,以二维表方式组织数据
部署:在Windows平台,用图形界面进行软件安装;
使用:在Windows平台,使用SQL Server Mangement Studio图形界面进行安装。
❹ 数据持久化处理1分析存储过程的运行过程
数据持久化处理和分析储存的过程,在运算过程当中是自我进行分解运算的。
❺ 集中式存储和分布式存储的区别在哪里如何选择
如今全球数据存储量呈现爆炸式增长,企业及互联网数据以每年50%的速率在增长,据Gartner预测,到2020年,全球数据量将达到35ZB,等于80亿块4TB硬盘。数据结构变化给存储系统带来新的挑战。非结构化数据在存储系统中所占据比例已接近80%。
互联网的发展使得数据创造的主体由企业逐渐转向个人用户,而个人所产生的绝大部分数据均为图片、文档、视频等非结构化数据;企业办公流程更多通过网络实现,表单、票据等都实现了以非结构化为主的数字化存档;同时,基于数据库应用的结构化数据仍然在企业中占据重要地位,存储大量的核心信息。
数据业务的急剧增加,传统单一的SAN存储或NAS存储方式已经不适应业务发展需要。SAN存储:成本高,不适合PB级大规模存储系统。数据共享性不好,无法支持多用户文件共享。NAS存储:共享网络带宽,并发性能差。随系统扩展,性能会进一步下降。因此,集中式存储再次活跃。
那么集中式存储和分布式存储的有缺点分别有哪些呢?在面对二者时我们该如何选择呢?下面我将为大家介绍和分析集中式存储和分布式存储的不同之处以及在应用中我们应做的选择。
分布式和集中式存储的选择
集中存储的优缺点是,物理介质集中布放;视频流上传到中心对机房环境要求高,要求机房空间大,承重、空调等都是需要考虑的问题。
分布存储,集中管理的优缺点是,物理介质分布到不同的地理位置;视频流就近上传,对骨干网带宽没有什么要求;可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署,设备价格和维护成本较低;小容量设备分布部署,对机房环境要求低。
❻ 分析存储器的分段情况和物理地址的形成
(1)
1000H:0100H的物理地址是10100H
第一个字单元:
10100H
第二个:
10102(就是加2,每个字占用两个字节,也就是两个内存单元)
第三个:
10104H
......
第N个:
10100H+(N-1)*2
减一是因为地址是从0开始的
第50个:
10100H+(32H-1)*2=10162H
(2)
10000H:20H
10001H:10H
10002H:未知
10003H:未知
10004H:CDH
10005H:ABH
字型数据的低8位存放在该字型数据的地址的那个内存单元里,高8位存放在字的地址+1的那个内存单元里
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你是为了活跃汇编区的气氛才问问题的么?
❼ FC SAN存储技术分析:如何解决存储问题
这意味着,一半以上的存储基础设施都采用了基于数据块的 DAS 和 NAS 外存贮器技术。人们经常问,是否可用作为现有存储投资的补充来部署光纤通道,以构建真正的异构存储元件集合。
答案是肯定的,我们将在下面讨论几个相关的案例分析。
案例分析 1:由 Ultra320 SCSI、ATA、SATA 等组成的、完全基于 DAS 的基础设施
在这个案例中,存储设备是在几年内分批采购的,现在有数十、甚至数百台计算机 - 数十个、甚至数百个存储设备“容器”。每个节点的容量可能有很大差别,而且利用率的差别也很大 - 这是个大问题。但是,从许多层次上看,通过一次性采购来升级到 SAN、购买所有新的存储设备并将现有存储设备迁移到新卷的方式并不具吸引力。首先,执行数据复制过程需要很多的人力和 IT 资源,成本很高,而且不可避免地会出现员工生产效率丧失的阶段。其次,如果现有 DAS 存储设备过早报废也会造成很大的资本帐面损失。
解决方案 1:虚拟化
现在市场上有许多软件虚拟化产品可供选择,使您可以将现有 DAS 基础设施连接到 SAN。例如,FalconStor 推出了 IPSTOR 产品,它允许公司把现有 DAS 存储连接到该设备的后面,从而使得原有的存储设备可在光纤通道网络上使用。所有数据都在原处保存,不要求执行复制或迁移。而且,原有节点还能够配备 2Gb 光纤通道主机适配器。采用 SAN 的优势在于投资保护,可在原有存储基础设施上简便地共享、开展和构建多种功能。利用可随需求增长的 SAN,您可以引入新的本地光纤通道存储设备和光纤通道交换机,在计算机间高效地共享可用存储容量。因此,部署的异构系统可同时支持 DAS 和 SAN 组件。
案例分析 2:有网络设备组成的、主要基于 NAS 的基础设施
用户可能会感到惊讶,NAS 设备可将光纤通道等数据块存储设备转变为在以太网上显示的“文件视图”。连接到 NAS 的用户可以看到文件夹和文件,甚至可能不知道外存贮器使用了光纤通道。问题是,许多应用程序(例如 Microsoft Exchangereg;)在允许直接与光纤通道数据块存储设备通信时表现的性能更好;这是因为,他们能够避免与以太网和 TCP/IP 文件处理相关的开销。(这是一种广义上的概念, NAS 缓冲的大小仍然对顺序数据读写和随机数据读写的应用产生影响)。如同其他数据块技术(Ultra320 SCSI 和串行SCSI -SAS),光纤通道的时延也非常低。
解决方案 2:在 外存贮器上增加光线通道数据块访问功能
为了适应优化用来利用数据块存储设备的应用程序,用户可以在 NAS 设备上添加光纤通道目标接口。这个过程涉及到在以目标模式运行的 外存贮器中插入经过认可的光纤通道 HBA (主机总线适配器)。这样允许在 SAN 中通告一个或多个 LUN。然后,在每个希望访问这些 LUN(LUN,逻辑单元号, Logic Unit Number) 的计算机上安装单独的光线通道 HBA。最后,使用设备提供的管理 GUI,用户可向每个 LUN 分配 外存贮器的剩余容量。因此,部署的异构系统可同时支持文件和数据块级的数据访问。
案例分析 3:光纤通道存储设备“机架”太昂贵、不适于融合近线存储应用
许多 IT 机构的企业环境中都会积累数以千 G 的数据,几乎不可能在工作日之间的夜晚八个小时内完全备份到磁带中。市场上有许多磁带虚拟化产品,如 EMC 的 CDL (CLARiiON 磁盘库)和 Neartek 的 Virtual Storage Engine (VSE2),他们可将基于 RAID 的磁盘设备转变为许可磁带设备,而且还可能具有很高的写入性能。各种应用以为它们在与磁带外设进行数据通讯,但实际上数据被写入了 RAID 设备中。这些 RAID 设备的速度允许 IT 管理员在指定的夜间时段内轻松地完全备份数据。此后,在第二天的工作过程中,可进行真正的磁带备份,而且还不会影响到 SAN 的性能。问题是,本机光纤通道磁盘驱动器价格昂贵,不适用于这种“近线性存储”应用。
解决方案 3:使用 SAS/SATA 磁盘驱动器的光纤通道存储 JBOD
许多厂商都在推出内部使用 SAS/SATA 硬盘驱动器的光线通道 JBOD 机架。JBOD 无论采用哪种驱动器都能很好地工作。如果应用要求冗余端口、高 I/O 性能和最高的 平均无故障时间 等级时,用户可以选择更加可靠(也更昂贵)的 SAS 驱动器。对于近线性存储应用,用户可以选择使用不太昂贵的大容量 (300GB) SATA 驱动器。SATA 技术适用于大数据块、低 I/O 工作负载的近线性存储设备,适合与光纤通道“前端”连接集成。
案例分析 4:大量光纤通道存储设备采用物理距离很远的服务器
尽管光纤通道能够支持超过 10km 的光缆,但这经常不切实际,或者距离甚至会超出光线通道的适应能力。在这些情况下,企业往往会发现,无法在企业数据中心和工作现场的服务器间建立连接,使得服务器无法联网。
解决方案 4:ISCSI 和 FCIP 桥接产品
现在,供应商提供了一些新产品,允许不能联网的服务器以某种方式访问光线通道 SAN。第一种方式,采用 FCIP 或 iFCP;这些隧道技术允许在 SAN 间建立 广域网 距离的链路。例如,从技术角度讲,以太网被用来通过隧道将光纤通道从一侧的 SAN 连接到另一侧的 SAN。McData 推出了几种具备这种能力的新型交换机产品。第二种方法是以网桥的方式使用 iSCSI。光线通道 SAN 上的额外的存储容量作为在以太网网络上被声明为iSCSI的LUN。远程位置的服务器能够通过基于硬件的 iSCSI 适配器或基于软件的 iSCSI 驱动程序访问 iSCSI LUN。有免费的 iSCSI 驱动程序可用于 Windowsreg; 和 Linux 操作系统。这些驱动程序利用远程服务器上已有的以太网连接。尽管用户可以选择购买 1Gb iSCSI HBA,但他们必须考虑到许多远程办公室只有 T1 和部分 T1 WAN 连接,而不可能进行持续的 1Gb 传输。现在,McData 和 Maranti Networks 等许多公司都在销售具备光纤通道到 iSCSI 桥接功能的光线通道交换设备。值得一提的是,有些网络设备现在也可以提供 iSCSI LUN 功能。
作为一项技术,FC在海量存储方面有着极强的优势:简化的管理、更好的空间利用、更短的反应时间和高带宽。在过去十年中,FC在提高协同性、降低复杂性和减少成本方面等方面有了巨大的改进。这些改进已使FC超越企业级数据中心的应用,进入中小企业领域。上面一系列的例子旨在证明,在现实情况下,光线通道、NAN 和 DAS 的混合部署能够为用户带来很大的利益。
❽ 存储系统分析 存储区域网瓶颈到底在哪里
存储网络系统由存储设备、网络设备和主机三个部分组成。存储设备是指该系统中采用的NAS、ISCSI、FC-SAN等磁盘阵列设备,网络设备是指FC交换机或以太网交换机,主机是指安装了以太网卡、FC HBA卡,并安装了一定应用软件的主机设备。存储系统的瓶颈分析主要是看这三个部分中哪一种会首先达到其性能的最大值。 存储成为整个系统的瓶颈是指存储设备的带宽达到最大值,或IOPS达到最大值,存储设备限制了系统性能的进一步提升,甚至影响了整个系统的正常运行。由于不同业务系统对存储的性能要求不同,一般小文件(小于1MB)读写型的系统中对IO的要求较高,大文件的读写型系统对存储设备带宽的要求比较高。不用应用模式下系统对存储设备的要求不同,瓶颈点出现的位置和特点也不一样。 应用模式1: 小型网站系统,应用大多集中于远程用户对WEB页面访问,网站内部为WEB服务器和数据库之间的读写,应用系统对存储的压力非常小,差不多所有类型、所有档次的存储设备都可以作为核心存储,存储设备的带宽和IOPS很难会达到极限。在这样的系统中,与存储设备连接的网络设备一般都千兆以太网交换机,交换机本身的交换能力大多都是10Gb,只有接入网部分的可用带宽较小,一般只有100Mb/s左右的接入带宽,因此接入网最有可能成为存储网络的瓶颈。 应用模式2: 如果该网站是一个大型的网络视频系统,支持大量用户在线进行视频节目播放和下载,这种类型的网站前端接入网一般都在2Gb/s以上。此时要分析瓶颈位置,首先要比较接入网带宽和存储带宽,同时还要比较在线用户的最大IO访问量和存储设备的IOPS值。一般来讲,由于NAS设备的带宽和IOPS相对较小,因此NAS比ISCSI和FC-SAN设备更容易成为系统的瓶颈,而ISCSI和FC-SAN较难成为瓶颈。如果存储设备采用NAS,则存储系统成为瓶颈的机率大于接入网,如果存储设备采用FC-SAN,则存储系统成为瓶颈的机率小于接入网。 瓶颈还经常会出现在负责节目播放和下载功能的视频服务器处。如果视频服务器配置的数量不足,或视频服务器之间无法正常地实现自动地网络负载均衡,那么整个系统的性能压力瓶颈就会出现在视频服务器,使用整个视频网站无法给远程用户提供流畅的节目画面。 应用模式3: 数据库系统,数据库系统的存储应用一般都表现为大量的IO访问,对带宽要求较低。如果存储设备的IOPS较小时,会降低数据库的检索和查寻速度,从来影响整个业务的效率。因此建议数据库系统采用IOPS(可按业务规模、工作站数量、每秒的读写访问次数和估算)比较大的FC-SAN设备,不建议采用IOPS相对较小的NAS或ISCSI设备。大型数据库存储最好能采用15000RPM的高速FC磁盘,这样才能将数据库服务器成为整个系统的压力瓶颈。由于SATA硬盘在随机IO读写时的性能不佳,因此存储设备不建议采用SATA磁盘,否则存储设备极有可能数据库系统的IOPS瓶颈。 应用模式4: 非线性编辑制作系统。在非线性编辑制作网络中,所有工作站共享式地访问核心存储系统,每台工作站同时以50-200Mb/S的恒定码率访问存储设备。业务系统对带宽的压力非常,而IOPS压力较小。 存储设备的总可用带宽越大,存储设备就能支持更多数量的编辑制作工作站,网络的规模就越大,网络系统所能承担的业务就越重要。因此编辑制作网的存储一般都会选择主机端口多、特别是磁盘端口多、带宽大的FC-SAN设备。存储设备内部设计时,一般会通过增加磁盘数量、增加扩展柜数量、跨扩展柜创建RAID组、增加主机通道数量等方式最大限度地利用存储控制器前端和后端的总可用带宽,使得磁盘、磁盘通道、主机通道等的总带宽大于控制器的总带宽,这样在工作站访问时存储设备时,才能最大地发挥出控制器的带宽性能。带宽瓶颈在控制器部位才能说明是最好的存储系统设计方案。