① 基本分页存储管理
假设是按字节编址
考虑支持多道程序的两种连续分配方式
原因:连续分配要求进程占有的必须是一块连续的内存区域
能否讲一个进程分散地装入到许多不相邻的分区,便可充分利用内存
基本分页存储管理的思想:把内存分为一个个相等的小分区,再按照分区大小把进程拆分成一个个小部分
页框/页帧:内存空间分成的一个个大小相等的分区(比如4KB)
页框号:页框的编号,从0开始,从低地址开始
页/页面:用户进程的地址空间分为和页框大小相等的一个个区域
页号:页/页面的编号,从0开始
进程的最后一个页面可能没有一个页框那么大,页框不能太大,否则可能产生过大的内部碎片
操作系统以页框为单位为各个进程分配内存空间。进程的每个页面分别放入一个页框中,也就是说,进程的页面与内存的页框有一一对应的关系
每个页面不必连续存放,也不必按照先后顺序,可以放到不相邻的各个页框中
进程在内存中连续存放时,通过动态重定位实现逻辑地址到物理地址的转换。在装入模块之后,内存中指令使用的依然是逻辑地址,直到指令执行的时候才会进行地址转换。系统会设置一个重定位寄存器,用来存放装入模块存放的起始位置,重定位寄存器中的值加上逻辑地址就是该逻辑地址实际对应的物理地址
如果采用分页技术
页框大小为4KB,地址空间为4GB的系统
页号为前20位,页内偏移量为后12位
页表:为了能知道进程的每个页面在内存中存放的位置,操作系统要为每个进程建立一张页表
一个进程对应一张页表
进程的每一页对应一个页表项
每个页表项由页号和页框号组成
页表记录进程页面和实际存放的页框之间的对应关系
每个页表项的长度是相同的,页号是隐含的
各页表项会按顺序连续存放在内存中,如果该页表在内存中的起始地址是X,4GB/4KB系统的页框有
用于实现逻辑地址到物理地址转换的一组硬件机构
通常会在系统中设置一个页表寄存器(PTR),存放页表在内存中的起始地址F和页表长度M(M个页表项)
进程未执行时,页表的起始地址和页表长度放在进程控制块(PCB)中,当进程被调度时,操作系统内核会把他们放到页表寄存器中
基本分页存储管理中地址是一维的,即只要给出一个逻辑地址,系统就可以自动计算出页号、偏移量,不需要显式告诉系统偏移量是多少
理论上,页表项长度为3即可表示内存块号的范围,但是为了方便页表查询,会让页面恰好能装得下整数个页表项,令每个页表项占4字节
4KB页面,可以放4096/3 =1365个页表项,有4096%3 =1B的碎片,访问1365及之后的页表项时,还要考虑前面的页框中的碎片,才能得到页表项的物理地址,比较麻烦
进程页表通常存放在连续的页框中,这样就能用统一的计算方式得到想要得到的页表项存储的位置
地址变换过程中有两次访存操作:查询页表、访问目标内存单元
局部性原理
如果这个程序将程序对应的指令存放在10号内存块,将程序中定义的变量存放在23号内存块,当这个程序执行时,会很频繁地反问10、23号内存块
时间局部性:如果执行了程序中的某条指令,那么不久后这条指令很有可能被再次执行;如果某个数据被访问过,不久之后该数据很有可能再次被访问(因为程序存在大量循环)
空间局部性:一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也很有可能被访问(因为很多数据在内存中连续存放)
基本地址变换机构中,每次要访问一个逻辑地址,都要查询页表,由于局部性原理,可能连续多次查询同一个页表项
快表:又称联想寄存器(TLB),是一种访问速度比内存块很多的高速缓存,用来存放当前访问的若干页表项,以加速地址变换的过程。内存中的页表常称为慢表
引入快表后地址的变换过程
一般来说,快表的命中率可以达到90%以上
单级页表存在的问题
对问题1
可将页表进行分组,使每个内存块刚好可以放入一个分组。为离散分配的页表再建立一张页表,称为页目录表,或外层页表
各级页表的大小不能超过一个页面
针对两级页表
对问题2
可以在需要访问页面时,才把页面调入内存(虚拟存储技术),可以在页表项中增加一个标志位,用于表示该页面是否已经调入内存
若想访问的页面不在内存中,会产生缺页中断(内中断),然后将目标页面从外存调入内存
之后的文章会有展开
两级页表访存次数分析:如果没有TLB,第一次访存是访问内存中的页目录表,第二次访存是访问内存中的二级页表,第三次访存是访问目标内存单元
② 如何使用云存储空间
一.如何使用云存储空间
1、我们该如何使用这个云存储呢?
下载云管家或者登陆官方网站,没有帐号的自己赶快注册吧!以下就是利用网页使用云存储数据的一个例子!登陆之后点击左侧的“网盘”
2、如何把文件存储到云?
点击“上传文件”就可以把自己的资料存放到这个免费的“网络U盘”里面啦,当然这个传输速度是根据你公司或者家庭网络宽带上限所约束的!
3、如何下载云存储的文件?
把箭头移动到需要下载的文件上面后点击箭头所指,在弹出的窗口中指定好保持位置后点击:“直接下载”即可开始下载了。如果你这个文件其他网友上传过的话,那么会秒传哦!这就是云存储!
二.云存储空间的优势
(1)存储管理可以实现自动化和智能化,所有的存储资源被整合到一起,客户看到的是单一存储空间;
(2)提高了存储效率,通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,可以自动重新分配数据,提高了存储空间的利用率,同时具备负载均衡、故障冗余功能;
(3)云存储能够实现规模效应和弹性扩展,降低运营成本,避免资源浪费。
三、云存储技术在安防领域应用存在的问题
受限于安防视频监控自身业务的特点,监控云存储和现有互联网云计算模型会有区别,如安防用户倾向于视频信息存储在本地、政府视频监控应用比较敏感、视频信息的隐私问题、视频监控对网络带宽消耗较大等问题。
③ web的存储技术
引言
随着电网商业化运营的深入开展和电网规模的扩大,电力系统的实时监控、分析决策、信息发布及人员培训等方面的需求水平也越来越高,各部门、人员之间的信息交互也越来越多,越来越频繁,同时要求具有在不同地域对数据的读写功能。信息资源共享及数据的异地读写成为了一个突出的问题。
2 WEB方案的提出
2.1 从对数据的共享需求来看
从数据共享分类大致分为两类:1)只要求对数据进行查询、浏览,属于前台共享;2)需要将数据进行再处理之后使用,属于后台共享。
这里涉及到的需求都可以通过前台共享(WEB模式)来实现。而前台共享实现的方式主要有两种:Client/Server模式 和Browser/Server模式(WEB发布)。现将两种模式的对比如下:
(1)Client/Server模式是传统的解决方案,它在一些传统应用上非常胜任,但对于当今的需求,就有些捉襟见肘。该模式中关系数据库管理系统可处理的并发用户是有限的,不超过50个(一般二三十个并发用户数就可观了)。但随着网络规模的急剧扩大,有许多传统的方法已经不足以应付需求的急剧增长。而采用Browser/Server方式只需要在服务器上建立相应的Web服务程序,对数据库的操作由Web服务器集中完成,不存在并发用户的限制问题。
(2)运用传统的模式,每台客户端机器都必需安装应用软件,造成了软件开发、安装、升级、维护上的大量人力、物力、财力的耗费。而Browser/Server方式在客户端几乎不需要做任何修改,系统软硬件的安装,升级、维护仅集中在服务器端,且Web浏览器具有统一的用户界面,形式简单,操作方便。
(3)Client Server模式在共享区域上也有很大的局限性,它不能打破企业中各信息系统各自为政,互相独立的局面。而Web技术(基于Browser/Server模式)带来了新的企业网络解决方案——Intranet。Intranet是一个以TCP/IP为基础,集成Web技术而形成的企业内部信息网络,主要提供信息服务,避免了信息孤岛现象。企业用户无论在企业内部,还是在家中,甚至在外出差,都可以通过局域网,或通过电话线运用远程访问服务(RAS)进入Intranet,真正实现内部信息的唾手可得。
根据数据面向的访问群范围较广且较分散的特点,我们决定采用Browser/Server模式(即Web发布技术)来实现对数据的共享。
2.2 从对数据读写的类型来看
从数据读写分类也可分为两类:1)数字、字符类型; 2)文件、图表类型。
对于数字、字符类型的读写需求可用WEB模式实现。对文件、图表类型关键在于资料的存储模式。虽然通过人工录入的方式可将数据转录,但通过第三方软件可完美的实现文件的网络存储,不需转化。而此软件的操作管理也是基于WEB服务器模式的,即Web发布技术。
3系统设计思想
我们针对不同的数据存储、读写要求,设计了相应方案。
3.1 关于写入
3.1.1 历史数据处理
(1)不需更新、不需再处理的的数据进行文件扫描、上传处理;
(2)要更新的数据采用WEB服务器进行文件存储,可再次在线编辑;
(3)需处理的数据进行人工录入。
3.1.2 新数据处理
(1)可通过SCADA系统获取实时数据,直接进行自动存储;
(2)须更新的数据采用网页服务器进行文件存储,可再次在线编辑;
(3)不需更新、不需再处理的的数据可进行文件扫描、上传处理;
(4)需处理的数据通过人工录入方式填写。
3.2 关于读取
提供多元化的数据录入、读取样式,能符合各种数据读、写的要求。并且针对不同的录入要求采用相应的录入方式,可节省大量人力。读取方式分两种:
(1)局域网内用户端通过IE直接访问服务器站点;
(2)远程用户通过拨号访问服务器站点。
4 系统技术实现
4.1 WEB结构
Web结构的核心是一台Web 服务器,它一般由一台独立的服务器承担,数据库服务器为信息管理系统数据库服务器,各客户机数据请求均由Web服务器提交给数据库服务器,再由Web服务器返回发给请求的客户机。
这里的Web服务器可设为的内部网,另一端接入企业Intranet,这样既避免了内部网直接暴露于外部,又使内部都可访问到Web站点。
4.2 WEB的软硬平台
大多数Web服务器都是为一种操作系统进行优化的,所以选择Web服务器时,需要和操作系统联系起来考虑。IIS(Internet Information Server)是微软Windows2000/NT自带的Web服务器,具有与操作系统的亲和性,并继承了Microsoft产品一贯的用户界面。所以,我们采用以下Web平台:
(1)硬件:服务器(PII300以上,128MB 以上RAM,100 Mbit/s网卡),客户机(PII200以上64 MB以上RAM,100Mbit/s网卡) ;
(2)软件:服务器(Windows 2000/(NT Server4.0)中文版,建议Server Pack 5.0以上,IIS 4.0 ),客户机(Microsoft Win 9X中文版,IE 4.0以上浏览器) ;
(3)网络:建议为100Mbit/s以太网。
4.3 WEB开发
4.3.1开发工具
(1)ASP是Microsoft用于生态动态网页的技术,它建立在IIS服务器的基础上。在ASP中可以利用ADO方便地实现对数据库的访问。它提供了连接任何兼容ODBC的数据库的能力,通过ODBC连接,从数据库服务器获取数据;执行更新、删除、添加数据,获取ODBC的错误信息等。ASP还支持多种脚本语言,如JavaScript,PerlScript以及VBScript,运用这些脚本语言可以灵活、动态的生成HTML文本。脚本语言还可以方便的调度和控制大量ActiveX控件和Java小程序。即可使ASP相对于原有的CGI技术,具有开发周期短、调试方便、兼容性好、经济易行等特点。所以,在软件制作中,我们采用了ASP技术,并运用Java编制了一些适合自身应用的Applet控件。
(2)以Microsoft 公司出品的SharePoint软件作为网络文件存储的基本结构。可通过WEB页直接进行文件(Word,Excel,PowerPoint,Txt,Html)的网络存储、修改。通过对其中源码的修改,使之适应我们的实际使用情况。同时,对其WEB共享文件夹的安全权限进行设置,达到网络安全的功能。
4.3.2网络用户管理 网络用户的创建是基于服务器的本机用户帐号。所有权限集中于服务器于一身,便于维护人员集中管理。维护人员足不出户就可对每个用户发出命令,允许或禁止用户的读、写操作。为了方便用户修改个人网络帐户及密码,我们通过网络WEB技术提供了系统帐户密码修改页面,使得用户不论身在何处,只要能访问该WEB服务器,就好像在办公室内上班一样方便。
5 系统安全
除了平台、开发环境和功能设计外,网站的安全性问题也不容忽视。从硬件的安全角度考虑,我们为主服务器设置了一台备份服务器,同时将WEB服务器设为网关使用双网卡,对内部机器IP进行合理规划。在软件方面,凡是用于客户端的脚本(主要是响应客户端时间)全部采用JavaScript脚本编写。服务器端脚本(主要是用户权限设置及数据库操作)均采用运行于服务器端的 VbScript脚本编写,ODBC接口及用户权限跟踪进行独特加密。这样,对数据库操作及用户身份验证的脚本在服务器端编译执行,相对于客户端是看不见的,同时传递时进行了多次加密、校验。
在防护上坚持使用正版软件,并时刻注意升级库,做到防患于未然。
6 结语
基于WEB的电网信息管理及办公应用系统不但具有易于开发、使用和维护的特点,而且易于和其他系统接口及协同工作,同时向下和向上兼容过去和将来的办公模式。OFFICE文挡的网络存储和基于网络数据库的数据存储方式,既保留了以前的工作习惯,同时提供了网络数据存储的工作方法。能通过此系统,使得工作人员向完全网络办公模式转化,有一个循序渐进的过程。
④ 存储技术发展历史
最早的外置存储器可以追溯到19世纪末。为了解决人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔纸带改造成穿孔卡片。
他把每个人所有的调查项目依次排列于一张卡片,然后根据调查结果在相应项目的位置上打孔。在以后的计算机系统里,用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到20世纪70年代,数据处理也发展成为电脑的主要功能之一。
2、磁带
UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。此时这个磁带长达1200英寸、包含8个磁道,每英寸可存储128bits,每秒可记录12800个字符,容量也达到史无前例的184KB。从 此之后,磁带经历了迅速发展,后来广泛应用了录音、影像领域。
3、软盘(见过这玩意的一定是80后)
1967年 IBM公司推出世界上第一张“软盘”,直径32英寸。随着技术的发展,软盘的尺寸一直在减小,容量也在不断提升,大小从8英寸,减到到5.25英寸软盘,以及到后来的3.5英寸软盘,容量却从最早的81KB到后来的1.44MB。在80-90年代3.5英寸软盘达到了巅峰。直到CD-ROM、USB存储设备出现后,软盘销量才逐渐下滑。
4、CD
CD也就是我们常说的光盘、光盘,诞生于1982年,最早用于数字音频存储。1985年,飞利浦和索尼将其引入PC,当时称之为CD-ROM(只 读),后来又发展成CD-R(可读)。因为声频CD的巨大成功,今天这种媒体的用途已经扩大到进行数据储存,目的是数据存档和传递。
5、磁盘
第一台磁盘驱动器是由IBM于1956年生产,可存储5MB数据,总共使用了50个24英寸盘片。到1973年,IBM推出第一个现代“温彻斯特”磁盘驱动器3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。此后磁盘的容量一度提升MB到GB再到TB。
6、DVD
数字多功能光盘,简称DVD,是一种光盘存储器。起源于上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。它们的直径多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。
7、闪存
浅谈存储器的进化历程
闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信+息)的存储器。包含U盘、SD卡、CF卡、记忆棒等等种类。在1984年,东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同,闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电后不会丢失),其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。到目前为止闪存形态多样,存储容量也不断扩展到256GB甚至更高。
随着存储器的更新换代,存储容量越来越大,读写速度也越来越快,企业级硬盘单盘容量已经达到10TB以上,目前使用的SSD固态硬盘,读速度达:3000+MB/s,写速度达:1700MB/s,用起来美滋滋啊。
⑤ 互联网如何海量存储数据
目前存储海量数据的技术主要包括NoSQL、分布式文件系统、和传统关系型数据库。随着互联网行业不断的发展,产生的数据量越来越多,并且这些数据的特点是半结构化和非结构化,数据很可能是不精确的,易变的。这样传统关系型数据库就无法发挥它的优势。因此,目前互联网行业偏向于使用NoSQL和分布式文件系统来存储海量数据。
下面介绍下常用的NoSQL和分布式文件系统。
NoSQL
互联网行业常用的NoSQL有:HBase、MongoDB、Couchbase、LevelDB。
HBase是Apache Hadoop的子项目,理论依据为Google论文 Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data开发的。HBase适合存储半结构化或非结构化的数据。HBase的数据模型是稀疏的、分布式的、持久稳固的多维map。HBase也有行和列的概念,这是与RDBMS相同的地方,但却又不同。HBase底层采用HDFS作为文件系统,具有高可靠性、高性能。
MongoDB是一种支持高性能数据存储的开源文档型数据库。支持嵌入式数据模型以减少对数据库系统的I/O、利用索引实现快速查询,并且嵌入式文档和集合也支持索引,它复制能力被称作复制集(replica set),提供了自动的故障迁移和数据冗余。MongoDB的分片策略将数据分布在服务器集群上。
Couchbase这种NoSQL有三个重要的组件:Couchbase服务器、Couchbase Gateway、Couchbase Lite。Couchbase服务器,支持横向扩展,面向文档的数据库,支持键值操作,类似于SQL查询和内置的全文搜索;Couchbase Gateway提供了用于RESTful和流式访问数据的应用层API。Couchbase Lite是一款面向移动设备和“边缘”系统的嵌入式数据库。Couchbase支持千万级海量数据存储
分布式文件系统
如果针对单个大文件,譬如超过100MB的文件,使用NoSQL存储就不适当了。使用分布式文件系统的优势在于,分布式文件系统隔离底层数据存储和分布的细节,展示给用户的是一个统一的逻辑视图。常用的分布式文件系统有Google File System、HDFS、MooseFS、Ceph、GlusterFS、Lustre等。
相比过去打电话、发短信、用彩铃的“老三样”,移动互联网的发展使得人们可以随时随地通过刷微博、看视频、微信聊天、浏览网页、地图导航、网上购物、外卖订餐等,这些业务的海量数据都构建在大规模网络云资源池之上。当14亿中国人把衣食住行搬上移动互联网的同时,也给网络云资源池带来巨大业务挑战。
首先,用户需求动态变化,传统业务流量主要是端到端模式,较为稳定;而互联网流量易受热点内容牵引,数据流量流向复杂和规模多变:比如双十一购物狂潮,电商平台订单创建峰值达到58.3万笔,要求通信网络提供高并发支持;又如优酷春节期间有超过23亿人次上网刷剧、抖音拜年短视频增长超10倍,需要通信网络能够灵活扩充带宽。面对用户动态多变的需求,通信网络需要具备快速洞察和响应用户需求的能力,提供高效、弹性、智能的数据服务。
“随着通信网络管道十倍百倍加粗、节点数从千万级逐渐跃升至百亿千亿级,如何‘接得住、存得下’海量数据,成为网络云资源池建设面临的巨大考验”,李辉表示。一直以来,作为新数据存储首倡者和引领者,浪潮存储携手通信行业用户,不断 探索 提速通信网络云基础设施的各种姿势。
早在2018年,浪潮存储就参与了通信行业基础设施建设,四年内累计交付约5000套存储产品,涵盖全闪存储、高端存储、分布式存储等明星产品。其中在网络云建设中,浪潮存储已连续两年两次中标全球最大的NFV网络云项目,其中在网络云二期建设中,浪潮存储提供数千节点,为上层网元、应用提供高效数据服务。在最新的NFV三期项目中,浪潮存储也已中标。
能够与通信用户在网络云建设中多次握手,背后是浪潮存储的持续技术投入与创新。浪潮存储6年内投入超30亿研发经费,开发了业界首个“多合一”极简架构的浪潮并行融合存储系统。此存储系统能够统筹管理数千个节点,实现性能、容量线性扩展;同时基于浪潮iTurbo智能加速引擎的智能IO均衡、智能资源调度、智能元数据管理等功能,与自研NVMe SSD闪存盘进行系统级别联调优化,让百万级IO均衡落盘且路径更短,将存储系统性能发挥到极致。
“为了确保全球最大规模的网络云正常上线运行,我们联合用户对存储集群展开了长达数月的魔鬼测试”,浪潮存储工程师表示。网络云的IO以虚拟机数据和上层应用数据为主,浪潮按照每个存储集群支持15000台虚机进行配置,分别对单卷随机读写、顺序写、混合读写以及全系统随机读写的IO、带宽、时延等指标进行了360无死角测试,达到了通信用户提出的单卷、系统性能不低于4万和12万IOPS、时延小于3ms的要求,产品成熟度得到了验证。
以通信行业为例,2020年全国移动互联网接入流量1656亿GB,相当于中国14亿人每人消耗118GB数据;其中春节期间,移动互联网更是创下7天消耗36亿GB数据流量的记录,还“捎带”打了548亿分钟电话、发送212亿条短信……海量实时数据洪流,在网络云资源池(NFV)支撑下收放自如,其中分布式存储平台发挥了作用。如此样板工程,其巨大示范及拉动作用不言而喻。
⑥ IPFS与HTTP的区别
http属于集中化的,所有流量直接搭载在中心化的服务器上,承载的压力极大,容易造成系统崩溃,http还容易遭受DDOS攻击;ipfs的存储方式是去中心化的分片的分布式存储,黑客无法攻击,文件不易丢失,安全有保障。
⑦ 什么是网页缓存
来解决降低互联网流量和提高终端用户响应时间的网络技术,也可以叫做网页缓存技术。
是搜索引擎经行蜘蛛爬行后,备份一份纯文本的备份网页,但是可能不保存CSS样式,网页快照就会出现,没有样式表或者部分错位。
扩展网页搜索结果的时间宽度,当检索某个网页后,网页不存在或者改动,点击网页快照也可以访问,比如访问网络图片,有些检索出来存在网络数据库的图片,原网页消失或者不能访问,通过网络图片搜索是可以访问的,但是无法直接访问原网页图片。