‘壹’ 为什么采用分层存储数据能有效提高程序的执行效率
计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级 高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题 辅助存储器用于扩大存储空,即硬盘，光盘等，容量大，但存取数据慢，计算机都是先把辅存中要读的东西放到主存后
‘贰’ 分布式文件存储系统通过什么方式提高可用性和安全性
分布式存储的六大优点
1. 高性能
一个具有高性能的分布式存户通常能够高效地管理读缓存和写缓存，并且支持自动的分级存储。分布式存储通过将热点区域内数据映射到高速存储中，来提高系统响应速度;一旦这些区域不再是热点，那么存储系统会将它们移出高速存储。而写缓存技术则可使配合高速存储来明显改变整体存储的性能，按照一定的策略，先将数据写入高速存储，再在适当的时间进行同步落盘。
2. 支持分级存储
由于通过网络进行松耦合链接，分布式存储允许高速存储和低速存储分开部署，或者任意比例混布。在不可预测的业务环境或者敏捷应用情况下，分层存储的优势可以发挥到最佳。解决了目前缓存分层存储最大的问题是当性能池读不命中后，从冷池提取数据的粒度太大，导致延迟高，从而给造成整体的性能的抖动的问题。
3. 多副本的一致性
与传统的存储架构使用RAID模式来保证数据的可靠性不同，分布式存储采用了多副本备份机制。在存储数据之前，分布式存储对数据进行了分片，分片后的数据按照一定的规则保存在集群节点上。为了保证多个数据副本之间的一致性，分布式存储通常采用的是一个副本写入，多个副本读取的强一致性技术，使用镜像、条带、分布式校验等方式满足租户对于可靠性不同的需求。在读取数据失败的时候，系统可以通过从其他副本读取数据，重新写入该副本进行恢复，从而保证副本的总数固定;当数据长时间处于不一致状态时，系统会自动数据重建恢复，同时租户可设定数据恢复的带宽规则，最小化对业务的影响。
4. 容灾与备份
在分布式存储的容灾中，一个重要的手段就是多时间点快照技术，使得用户生产系统能够实现一定时间间隔下的各版本数据的保存。特别值得一提的是，多时间点快照技术支持同时提取多个时间点样本同时恢复，这对于很多逻辑错误的灾难定位十分有用，如果用户有多台服务器或虚拟机可以用作系统恢复，通过比照和分析，可以快速找到哪个时间点才是需要回复的时间点，降低了故障定位的难度，缩短了定位时间。这个功能还非常有利于进行故障重现，从而进行分析和研究，避免灾难在未来再次发生。多副本技术，数据条带化放置，多时间点快照和周期增量复制等技术为分布式存储的高可靠性提供了保障。
5. 弹性扩展
得益于合理的分布式架构，分布式存储可预估并且弹性扩展计算、存储容量和性能。分布式存储的水平扩展有以下几个特性：
1) 节点扩展后，旧数据会自动迁移到新节点，实现负载均衡，避免单点过热的情况出现;
2) 水平扩展只需要将新节点和原有集群连接到同一网络，整个过程不会对业务造成影响;
3) 当节点被添加到集群，集群系统的整体容量和性能也随之线性扩展，此后新节点的资源就会被管理平台接管，被用于分配或者回收。
6. 存储系统标准化
随着分布式存储的发展，存储行业的标准化进程也不断推进，分布式存储优先采用行业标准接口(SMI-S或OpenStack Cinder)进行存储接入。在平台层面，通过将异构存储资源进行抽象化，将传统的存储设备级的操作封装成面向存储资源的操作，从而简化异构存储基础架构的操作，以实现存储资源的集中管理，并能够自动执行创建、变更、回收等整个存储生命周期流程。基于异构存储整合的功能，用户可以实现跨不同品牌、介质地实现容灾，如用中低端阵列为高端阵列容灾，用不同磁盘阵列为闪存阵列容灾等等，从侧面降低了存储采购和管理成本。
‘叁’ 分布式存储的优点有哪些
分布式存储的六大优点
分布式存储往往采用分布式的系统结构，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，将通用硬件引入的不稳定因素降到最低。优点如下：
1. 高性能
一个具有高性能的分布式存户通常能够高效地管理读缓存和写缓存，并且支持自动的分级存储。分布式存储通过将热点区域内数据映射到高速存储中，来提高系统响应速度;一旦这些区域不再是热点，那么存储系统会将它们移出高速存储。而写缓存技术则可使配合高速存储来明显改变整体存储的性能，按照一定的策略，先将数据写入高速存储，再在适当的时间进行同步落盘。
2. 支持分级存储
由于通过网络进行松耦合链接，分布式存储允许高速存储和低速存储分开部署，或者任意比例混布。在不可预测的业务环境或者敏捷应用情况下，分层存储的优势可以发挥到最佳。解决了目前缓存分层存储最大的问题是当性能池读不命中后，从冷池提取数据的粒度太大，导致延迟高，从而给造成整体的性能的抖动的问题。
3. 一致性
与传统的存储架构使用RAID模式来保证数据的可靠性不同，分布式存储采用了多副本备份机制。在存储数据之前，分布式存储对数据进行了分片，分片后的数据按照一定的规则保存在集群节点上。为了保证多个数据副本之间的一致性，分布式存储通常采用的是一个副本写入，多个副本读取的强一致性技术，使用镜像、条带、分布式校验等方式满足租户对于可靠性不同的需求。在读取数据失败的时候，系统可以通过从其他副本读取数据，重新写入该副本进行恢复，从而保证副本的总数固定;当数据长时间处于不一致状态时，系统会自动数据重建恢复，同时租户可设定数据恢复的带宽规则，最小化对业务的影响。
4. 容灾性
在分布式存储的容灾中，一个重要的手段就是多时间点快照技术，使得用户生产系统能够实现一定时间间隔下的各版本数据的保存。特别值得一提的是，多时间点快照技术支持同时提取多个时间点样本同时恢复，这对于很多逻辑错误的灾难定位十分有用，如果用户有多台服务器或虚拟机可以用作系统恢复，通过比照和分析，可以快速找到哪个时间点才是需要回复的时间点，降低了故障定位的难度，缩短了定位时间。这个功能还非
5. 扩展性
6. 存储系统标准化
‘肆’ 计算机存储系统分为哪几个层次
在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。
存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：
1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存操作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。
2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。
3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。
(4)存储分层写入扩展阅读：
移动存储特点：
1、获国家保密局认证，安全可靠；
2、与加密系统无缝结合，防护能力倍增；
3、国内首创，将普通U盘变为加密U盘，彻底解决U盘的方便性带来的风险；
4、采用双因子认证技术；
5、专用加密移动存储与系统无缝结合，管理更流畅；
6、功能多样，可满足各种不同需求的保密要求；
7、完善的审计功能，随时掌握U盘持有人的行为。
移动存储功能：
1、集中注册与授权。可通过注册信息实现U盘身份识别和介质追踪；
2、主机身份认证。所有安装客户端的计算机都须经管理员分配实名信息后方可使用；
3、加密上锁。对加密上锁后的U盘需要用户进行身份认证；
4、访问控制。可灵活控制移动存储介质注册策略和信息，设定允许使用的计算机或租；
5、外出拷贝。拷入U盘内的数据可与外界的计算机进行数据交互使用，也可实现定向拷贝；
6、用户审计。移动管理存储系统提供详细的审计记录及审计报告。
主存储器：
存放指令和数据，并能由中央处理器直接随机存取的存储器，有时也称操作存储器或初级存储器。主存储器的特点是速度比辅助存储器快，容量比高速缓冲存储器大。
计算机存储介质：
计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。计算机存储介质主要有半导体、磁芯、磁鼓、磁带、激光盘等。
‘伍’ 信息以文件形式存储,文件用什么分类分层存放
文件、块和对象是三种以不同的方式来保存、整理和呈现数据的存储格式。这些格式各有各的功能和限制。文件存储会以文件和文件夹的层次结构来整理和呈现数据；块存储会将数据拆分到任意划分且大小相同的卷中; 对象存储会管理数据并将其链接至关联的元数据。
块存储
块存储会将数据拆分成块，并单独存储各个块。每个数据块都有一个唯一标识符，所以存储系统能将较小的数据存放在最方便的位置。这意味着有些数据可以存储在 Linux 环境中，有些则可以存储在 Windows 单元中。
块存储通常会被配置为将数据与用户环境分离，并会将数据分布到可以更好地为其提供服务的多个环境中。然后，当用户请求数据时，底层存储软件会重新组装来自这些环境的数据块，并将它们呈现给用户。它通常会部署在存储区域网络 (SAN) 环境中，而且必须绑定到正常运行的服务器。
由于块存储不依赖于单条数据路径（和文件存储一样），因此可以实现快速检索。每个块都独立存在，且可进行分区，因此可以通过不同的操作系统进行访问，这使得用户可以完全自由地配置数据。它是一种高效可靠的数据存储方式，且易于使用和管理。它适用于要执行大型事务的企业和部署了大型数据库的企业。这意味着，需要存储的数据越多，就越适合使用块存储。
块存储有一些缺点。块存储的成本高昂。它处理元数据的能力有限。
操作对象：磁盘
存储协议：SCSI、iSCSI、FC
接口命令：以SCSI为例，主要有Read/Write/Read Capacity
存储架构：DAS、SAN
文件存储
文件存储也称为文件级存储或基于文件的存储，数据会以单条信息的形式存储在文件夹中。当需要访问该数据时，计算机需要知道相应的查找路径。存储在文件中的数据会根据元数据来进行整理和检索，这些元数据会告诉计算机文件所在的确切位置。
请试想一下塞满文件柜的储藏室。每个文档都会按照某种类型的逻辑层次结构来排放 ——按文件柜、抽屉、文件夹，然后再是纸张。“分层存储”这个术语就是这么来的，而这就是文件存储。它是适用于直接和网络附加存储（NAS）系统的最古老且运用最为广泛的一种数据存储系统；当访问保存在个人计算机上的文件中的文档，就是在使用文件存储。文件存储具有丰富多样的功能，几乎可以存储任何内容。它非常适合用来存储一系列复杂文件，并且有助于用户快速导航。
问题是基于文件的存储系统必须通过添置更多系统来进行横向扩展，而不是通过增添更多容量来进行纵向扩展。
操作对象：文件和文件夹
存储协议：NFS、SAMBA（SMB）、POSIX
接口命令：以NFS为例，文件相关的接口命令包括：READ/WRITE/CREATE/REMOVE/RENAME/LOOKUP/ACCESS 等；文件夹相关的接口命令包括：MKDIR/RMDIR/READDIR 等
存储架构：NAS （【Linux】NAS存储_Jacky_Feng的博客-CSDN博客）
对象存储
对象存储，也称为基于对象的存储，是一种扁平结构，其中的文件被拆分成多个部分并散布在多个硬件间。在对象存储中，数据会被分解为称为“对象”的离散单元，并保存在单个存储库中，而不是作为文件夹中的文件或服务器上的块来保存。
对象存储卷会作为模块化单元来工作：每个卷都是一个自包含式存储库，均含有数据、允许在分布式系统上找到对象的唯一标识符以及描述数据的元数据。元数据包括年龄、隐私/安全信息和访问突发事件等详细信息。为了检索数据，存储操作系统会使用元数据和标识符，这样可以更好地分配负载，并允许管理员应用策略来执行更强大的搜索。
对象存储需要一个简单的 HTTP 应用编程接口 (API)，以供大多数客户端（各种语言）使用。对象存储经济高效：您只需为已用的内容付费。它可以轻松扩展，因而是公共云存储的理想之选。它是一个非常适用于静态数据的存储系统，其灵活性和扁平性意味着它可以通过扩展来存储极大量的数据。对象具有足够的信息供应用快速查找数据，并且擅长存储非结构化数据。
它的缺点是无法修改对象 ，即必须一次性完整地写入对象。对象存储也不能很好地与传统数据库搭配使用，因为编写对象是一个缓慢的过程，编写应用以使用对象存储 API 并不像使用文件存储那么简单。
操作对象：对象（Object）
存储协议：S3、Swift
接口命令：主要有PUT/GET/DELETE等
存储架构：去中心化框架
对象存储概念
对象存储的数据组成
存储桶（Bucket）：存放对象的“容器”，且该“容器”无容量上限。对象以扁平化结构存放在存储桶中，无文件夹和目录的概念，用户可选择将对象存放到单个或多个存储桶中。存储桶的容量大小需要通过累加各个对象的大小得到。
每个存储桶可容纳任意数量的对象，但同一个主账号下存储桶数量最多仅能够创建200个。（？？？）
对于存储桶，应当以用途为粒度进行划分，确保每个存储桶的用途尽可能单一。例如，针对存放个人文件、发布静态网站、存储备份等用途都应该创建不同的存储桶。此外，不同项目的数据、不同的网站，或者完全私人的文件与工作性质、需要分享的文件，也应该划分不同的存储桶。
对象存储中也没有“文件夹”的概念。对象存储的管理平台为了模仿本地存储的使用习惯，并与本地存储系统互相兼容而模拟了目录结构，背后的原理也仅仅是根据 / 这个字符对 key 进行分隔。为了表示空目录，部分云平台也提供“文件夹”对象，实际上只是 key 以 / 结尾的空存储对象。
存储桶所在地域（Regin）
指对象存储的数据中心所在地域。对象存储允许用户在不同地域创建存储桶，可以选择在离业务最近的地域上创建存储桶，以满足低延迟、低成本以及合规性要求。
Bucket读写权限
Bucket读写权限包括：私有读写、公有读私有写和公有读写。
私有读写
只有该存储桶的创建者及有授权的账号才对该存储桶中的对象有读写权限，其他任何人对该存储桶中的对象都没有读写权限。存储桶访问权限默认为私有读写，推荐使用。
公有读私有写
任何人（包括匿名访问者）都对该存储桶中的对象有读权限，但只有存储桶创建者及有授权的账号才对该存储桶中的对象有写权限。
公有读写
任何人（包括匿名访问者）都对该存储桶中的对象有读权限和写权限，不推荐使用。
对象（Object）：对象存储的基本单元，可理解为任何格式类型的数据，例如图片、文档和音视频文件等。
每个对象都由对象键（Key）、对象值（Data）、和对象元数据（Metadata）组成。
对象键（Key）：对象键是对象在存储桶中的全局唯一标识（UID），可以理解为文件（名）路径。
key用于检索对象，文件对象的 key 与实际存储路径无关，服务器和用户不需要知道数据的物理地址，通过key就能找到对象。
对象值（Data）：即存储对象内容数据，可以理解为文件内容（Object Content）。
对象元数据（Metadata）：是一组键值对，可以通俗的理解为文件的属性，例如文件的修改时间、存储类型等。（传统的文件存储，元数据属于文件本身，和文件一起封装存储。而对象存储，元数据独立出来，并不在数据内部封装。）
对象访问地址
对象的访问地址由存储桶访问地址和对象键组成，其结构形式为<存储桶域名>/<对象键> 。
例如：上传对象exampleobject.txt到广州（华南）的存储桶examplebucket-1250000000中，那么exampleobject.txt的访问地址是：examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/exampleobject.txt。其中examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com为存储桶域名，exampleobject.txt为对象键。
目录和文件夹
对象存储中本身是没有文件夹和目录的概念的，对象存储不会因为上传对象project/a.txt而创建一个project文件夹。为了满足用户使用习惯，对象存储在控制台、COS browser 等图形化工具中模拟了“文件夹”或“目录”的展示方式，具体实现是通过创建一个键值为project/，内容为空的对象，展示方式上模拟了传统文件夹。
对象操作
用户通过控制台、工具、API、SDK等多种方式管理对象。
对象存储架构
对象存储设备（OSD）
OSD由存储介质、处理器、内存以及网络系统等组成，负责管理本地的对象，是对象存储系统的核心。和块设备相比，它们的差异在于提供的访问接口。OSD的主要功能是数据存储和安全访问。
数据存储：OSD管理对象数据，并将它们放置在标准的磁盘系统上，OSD不提供块接口访问方式，Client请求数据时用对象ID、偏移进行数据读写。
智能分布：OSD用其自身的CPU和内存优化数据分布，并支持数据的预取。由于OSD可以智能地支持对象的预取，从而可以优化磁盘的性能。
对象元数据管理：OSD管理存储的对象元数据与传统的inode元数据相似，通常包括对象的数据块和对象的长度。而在传统的NAS系统中，这些元数据是由文件服务器维护的，对象存储架构将系统中主要的元数据管理工作由OSD来完成，降低了Client的开销。
元数据服务器（MDS）
MDS控制Client与OSD对象的交互，为客户端提供元数据，主要是文件的逻辑视图（文件与目录的组织关系、每个文件所对应的OSD等）。主要功能如下：
对象存储访问：MDS构造和管理描述每个文件分布的逻辑视图，允许Client直接访问对象。MDS为Client提供访问该文件所含对象的能力，OSD在接收到每个请求时将先验证该能力，然后才可以访问。
文件和目录访问管理：MDS在存储系统上构建一个文件结构，包括限额控制、目录和文件的创建和删除、访问控制等。
Client Cache一致性：为了提高Client性能，在对象存储系统设计时通常支持Client方的Cache。由于引入Client方的Cache，带来了Cache一致性问题，MDS支持基于Client的文件Cache，当Cache的文件发生改变时，将通知Client刷新Cache，从而防止Cache不一致引发的问题。
客户端（Client）
对象存储系统提供给用户的也是标准的POSIX文件访问接口。接口具有和通用文件系统相同的访问方式，同时为了提高性能，也具有对数据的Cache功能和文件的条带功能。同时，文件系统必须维护不同客户端上Cache的一致性，保证文件系统的数据一致。
文件系统读访问流程：
① 客户端应用发出读请求;
② 文件系统向元数据服务器发送请求，获取要读取的数据所在的OSD;
③ 直接向每个OSD发送数据读取请求；
④ OSD得到请求以后，判断要读取的Object，并根据此Object要求的认证方式，对客户端进行认证，如果此客户端得到授权，则将Object的数据返回给客户端；
⑤ 文件系统收到OSD返回的数据以后，读操作完成。
对象存储的优缺点
（1）优点：
容量大，高扩展性
对象存储的容量是EB级以上,对象存储的所有业务、存储节点采用分布式集群方式工作，各功能节点、集群都可以独立扩容。从理论上来说，某个对象存储系统或单个桶（bucket），并没有总数据容量和对象数量的限制，即服务商就可以不停地往架构里增加资源，这个存储空间就是无限的，也是支持弹性伸缩的。
高安全性，可靠性
对象存储采用了分布式架构，对数据进行多设备冗余存储（至少三个以上节点），实现异地容灾和资源隔离。数据访问方面，所有的桶和对象都有访问控制策略，所有连接都支持SSL加密，访问用户进行身份权限鉴定。
高性能，支持海量用户的并发访问
（2）缺点：
不支持直接在存储上修改
对象存储系统保存的Object不支持修改（追加写Object需要调用特定的接口，生成的Object也和正常上传的Object类型上有差别）。用户哪怕是仅仅需要修改一个字节也需要重新上传整个Object。因此，它不适合存储需要频繁擦写的数据。
参考链接：
对象存储，为什么那么火？ - 知乎 (hu.com)
对象存储 存储桶概述 - 开发者指南 - 文档中心 - 腾讯云 (tencent.com)
基本概念 (aliyun.com)
文件存储、块存储还是对象存储？ (redhat.com)
linux
驻马店市民请关注领取补贴！
巨魔-抽手机公告
广告
对比块存储、文件存储、对象存储
1242阅读·0评论·3点赞
2019年2月27日
ShapeFile的文件格式设计
90阅读·0评论·0点赞
2009年3月20日
应用ceph对象存储(ceph-13.2.10)
72阅读·0评论·0点赞
2022年11月26日
三种存储类型比较-文件、块、对象存储
4.8W阅读·0评论·13点赞
2016年7月26日
常见图片存储格式文件简介
4534阅读·0评论·0点赞
2020年5月4日
s3cmd常用命令
781阅读·0评论·0点赞
2022年11月17日
驻马店发布，你有一台5G手机待领取
00:23
巨摩互动
广告
常见的存储格式
1083阅读·0评论·0点赞
2022年2月15日
文件、对象、块区别
1399阅读·0评论·0点赞
2020年7月13日
对象存储、文件存储、块存储的区别和联系
7330阅读·2评论·5点赞
2021年10月16日
数据分析中常见的存储方式
1537阅读·0评论·0点赞
2021年11月16日
三种存储类型：块存储、文件存储、对象存储
1.5W阅读·3评论·55点赞
2020年11月2日
如何设计二进制文件格式
1940阅读·0评论·1点赞
2020年3月6日
BMP文件存储格式
472阅读·0评论·2点赞
2021年8月2日
hive 的存储格式
1765阅读·0评论·1点赞
2022年6月18日
数据存储格式
446阅读·0评论·0点赞
2022年12月21日
总结：对象存储、块存储、文件存储的区别
6606阅读·0评论·3点赞
2022年4月9日
c语言中文件rw,什么是“块文件”？
386阅读·0评论·0点赞
2021年5月23日
【存储】块存储、文件存储和对象存储的区别？
350阅读·0评论·0点赞
2022年7月22日
块存储、文件存储与对象存储的区别与应用场景
1846阅读·1评论·0点赞
2022年6月5日
数据在内存中的存储方式
272阅读·0评论·0点赞
2022年8月21日
去首页
看看更多热门内容
‘陆’ 分层存储与虚拟化技术的分层存储
分层存储其实已经不是一个新鲜的概念，而是已经在计算机存储领域应用多年。其与计算机的发明与发展相伴相生。在冯－诺依曼提出计算机的模型“存储程序”时就已经包含了分层存储的概念。“存储程序”原理，是将根据特定问题编写的程序存放在计算机存储器中，然后按存储器中的存储程序的首地址执行程序的第一条指令，以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序结束执行。在这里的外存储器与内存储器，就是一个分层存储的最初模型。
分层存储（Tiered Storage），也称为层级存储管理（Hierarchical Storage Management），广义上讲，就是将数据存储在不同层级的介质中，并在不同的介质之间进行自动或者手动的数据迁移，复制等操作。同时，分层存储也是信息生命周期管理的一个具体应用和实现。
而实际上，将相同成本及效率的存储介质放在不同层级之间进行数据迁移复制在实用性及成本上并不是有效的数据存储方式。因此，在不同的层级之间使用有差别的存储介质，以期在相同成本下，既满足性能的需要又满足容量的需要。这种存储介质上的差别主要是在存取速度上及容量上。存取速度快的介质通常都是存储单位成本（每单位存储容量成本，如1元/GB）高，而且容量相对来讲比较低。相应的，存取速度慢的介质通常是为了满足容量与成本方面的要求，既在相同的成本下可以得到更大的容量。所以，从这方面来说，分层存储其实是一种在高速小容量层级的介质层与低速大容量层级的介质层之间进行一种自动或者手动数据迁移、复制、管理等操作的一种存储技术及方案。
一般来说，分层存储中，我们将存取速度最快的那一层的介质层称为第0层（Tier 0），依次为第1层，第2层等等。理论上说，层级的划分可以有很多层，但是在实践中，最多的层级在5层左右。过多的层级会增加数据及介质管理的难道及可用性。因此在层级的设置上有一个拐点，即层级达到一个特定的层数时，会导致成本的上升，而使得可用性、可靠性都会相应下降。通常层级的设定在2－4层之间。如下图所示： 在计算机系统中，CPU 的运行速度往往要比内存速度快上好几百倍甚至更多，为了更多地榨取CPU的计算能力，就需要在访问数据的速度上进行提升，否则内存的速度将成为整个系统的性能短板。因此在这样的思想下，CPU慢慢发展出来1级或者2级这样的存储缓存。实际也表明，缓存的存在确实对于系统性能的提升起到了巨大的推动作用。
相应的，内存的访问速度又是硬盘访问速度的几百倍甚至更多，也是基于CPU类似的指导思想，我们能不能在存储之间也进行这样的分层（或者说缓存）以期提高系统的I/O性能，以满足应用对系统提出的更多高I/O的需求呢？
从某种意义上说，内存其实也就是充当了CPU与外部存储之间的另一个级别的缓存。作为用户来讲，我们当然希望所有需要用到的数据都最好是存在最高速的存储当中。但是这样近乎是乌托邦式的理想至少在当前来说是不现实的。在技术上的难度不说，成本的压力就会使得用户喘不过气来，再一个就是有没有必要的问题，因为有的数据根本都不需要一直存于这样的存储中。在计算机界中有一个很有名的理论，就是说，加上一个中间层，就可以解决计算机中许多的问题。而这个“中间层”也正是我们所寻求的，实际也证明这样的中间层确实取得了非常好的效果。
据IDC数据预测，到2012年，信息数据的增长将会达到50%的复合年增长率，这个增长主要源于越来越来多数据内容生成并存储，经济全球化使用商业各个部门及与商业伙伴之间需要保持连接，使得更多的数据被生成，复制及保存。法规遵从及管理，还有容灾与备份都使得数据的增长持续上升。天下没有一劳永逸的解决方案，我们需要根据不同的数据存储需求，设计不同的存储方案。比如归档，我们可以将数据存储在磁带上，比如需要频繁访问的实时数据我们可以放在内存或者SSD（固态硬盘）设备中，对于容灾或者备份，我们可以使用大容量低成本的存储来应对。正所谓好钢用在刀刃上，用户也希望把资金投向更能产生效益的存储上。
除了需要满足不同的存储需求，还有出于对于高性能高吞吐量应用的支持。因为有的应用需要这样存储系统。特别是现在风头正劲的虚拟化技术。为了在一台设备上支持更多的虚拟应用，就需要系统支持更大的吞吐量以及更高的性能。全部采用高速介质在成本上现在依然不是可行的，也不是必须的。因为根据数据局部性原理，往往被频繁访问的数据是局部而有限的。为了应对部份这样的数据而全采用高速存储实在是过于奢侈。如果我们针对这部份数据另开小灶来解决不是更好？所以分层存储在这里就可以大展拳脚。我们把高频率访问的数据放在高速存储介质上，而其他的数据放在速度较慢一些的介质上，这实际上就是提高了系统的吞吐量。 从计算机系统角度来说，最上层的存储层应该是CPU内的各类型寄存器，其次是CPU内的缓存，其次再是系统内存。因为从分层存储的定义上，此类型存储器是符合定义规则的。因为这些存储器速度与容量都有差别，越靠近CPU的存储器成本越高，速度越快，容量越小，并且在CPU的控制下，数据这些不同类型的存储器中间进行自动的转存。比如寄存器通常在16、32、64、128位之间，而缓存则在几十个字节及到几兆字节之间，内存容量当前通常都在几百兆字节以上，服务器级的内存也上几十个吉字节。很有意思的是，这类型的分层也非常符合上图所示的效益成本曲线图。层级过多时，对于CPU的硬件设计及不同层次之间的数据一致性的保证都是一个挑战。所以，现代CPU在寄存器与内存之间的缓存基本在1-3级。而我们通常使用的386平台的CPU（Intel 及 AMD）基本上都只有两级缓存。这类存储都有一个共同的特点，就是系统掉电后数据不复存在。我们将此类型的分层存储称为易失性存储分层，或者内部存储器分层存储。
而另外一种分类，则是非易失性分层存储，或者叫外部分层存储。此类型的存储介质一般包括固态硬盘（SSD）、机械式硬盘、光盘、闪存盘（包括外置硬盘）、磁带库等等。而此类的存储介质分层正是我们所要关注的，如没有特殊的说明情况下，在此文档中所说的分层存储都是指外部分层存储。一般来说，作为第0层的存储介质通常为 RAM 磁盘（随机访问存储磁盘，其速度与内存同速，但是价格昂贵，使用环境基本上是特殊计算环境）以及 SSD，第1层可能有 FC 15K硬盘或者SAS 15K硬盘，或者相应的10K硬盘。第2层可能有其他类型的硬盘及磁盘库等。第3层，可能是如磁带库以及光盘库这样的离线介质。当然这样的分层不是标准，但是一个实践中常用的分层策略。
如 D2D2T 这样的存储方案，其实就是分层存储的一个实践方案。数据从本地的磁盘转存于于另一个远程的磁盘（D2D）。这个磁盘的形式可以是一个JBOD，或者一个虚拟存储设备，然后再通过一定的转存策略将这个磁盘的数据转存于磁带库或者磁带（D2T）。爱数备份存储柜X系列都支持D2D2T这样的应用。 由上一节可知道，外部分层存储只不过是内部分层存储的一个外延。所以，外部分层存储考虑的问题与内部分层存储实际上是大同小异的。
1、 首先是数据一致性的问题。这个问题比较好理解。如果不同的数据在不同的存储层级之间存在时，数据的改写必然导致数据的不致的问题。在内部分层存储时，可以采用通写策略或者回写策略。而不同的方法也有各自优缺点，这里就不再赘述。但是外部分层存储与内部分层存储有一个最大的不同是，内存储最终数据需要写到内存中，而外分层存储中，则不是必须的。当然也可以设计成这样的实现方案，但是这样话，分层存储的性能优势则必定会受到影响。数据在不同层级之间的连续性可以由一个虚拟层来保证。这个我们在谈到虚拟化时会讨论这个问题。
2、 第二个问题就是命中率的问题。如何设计一套算法或者实现策略来提高数据系统的命中率是分层存储中是否能起到其相应作用的关键。这个与CPU的缓存机制是完全一样的。不过，CPU的缓存机制已经有一套非常成熟的算法设计。而外部分层存储与内部分层存储有其不同的特性，因此，CPU中的缓存机制不能全部照拿过来用。特别是CPU的缓存机制还主要是硬件设计上面的问题。而外部存储层可能还与一些逻辑设计相关，比如文件系统，文件等。从这点上说，外部分层存储的软件设计上比起CPU缓存的设计可能要更复杂一些。
3、 第三个问题就是在分层介质的选择上。上面也提过，不同层级之间的介质应该是有差别的，否则就失去了分层的意义。一般来说，高速介质应该是小容量、高成本，随着层级的往下走，其成本容量曲线应该呈现如下的形式：
即容量越大的单位成本越低，速度越慢，因此应该放到更低的层级中，反之亦然。因此，在存储介质的配置上如何找到一个合适的点，使得成本与效益最优化则是在分层介质选择及策略制定上需要考虑的问题。下面的图中给出了一个实际的可能的配置方案：1、 第四个问题就是数据分层的级别。对于数据的描述有字节级，块级（包括扇区及簇），文件级及文件系统级。当然不同的级别有不同的应用场合，并不是哪种级别好于哪个级别。对于文件级的分层，对于归档，法规遵从则比较适合。对于文件系统级的则多用于容灾及备份系统中。对于块级则可能用在虚拟化中较为合适。因此需要根据不同的需求制定不同的分层级别。
2、 第五个问题就是数据的迁移策略的设计。可以根据数据的重要性、访问频度、大小、年龄来制定迁移策略。但是如同第四点所说明的那样，不同的策略是有不同的应用场合的，没有孰优孰劣的问题。好的策略应该是不同最优策略的组合，也就是因“需”制宜地选择合适的迁移算法或者方法。根据年龄进行迁移的策略可以用在归档及容灾备份系统中。根据访问频度则可以用于虚拟化存储系统中等等。类似的方法已经用于计算机软件设计或者硬件设计当中的很多地方，如LRU（最近最少使用）、ARC（自适应交替缓存）都是可以借鉴的。
‘柒’ 如何利用固态硬盘进行存储分层
固态硬盘不是用来存储的，它的优势在读取，所以，固态硬盘要用来安装操作系统和常用的软件。
存储的事情，交给机械硬盘来做。