① 数据存储结构包括哪四种类型
数据的存储结构包括以下四种:
1、顺序存储方法:把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元里。
2、链接存储方法:结点间的逻辑关系由附加的指针字段表示。
3、索引存储方法:通常在储存结点信息的同时,还建立附加的索引表。
4、散列存储方法:根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。
② 目前主要三种数据存储方式
三种存储方式:DAS、SAN、NAS
三种存储类型:块存储、文件存储、对象存储
块存储和文件存储是我们比较熟悉的两种主流的存储类型,而对象存储(Object-based Storage)是一种新的网络存储架构,基于对象存储技术的设备就是对象存储设备(Object-based Storage Device)简称OSD。
本质是一样的,底层都是块存储,只是在对外接口上表现不一致,分别应用于不同的业务场景。
分布式存储的应用场景相对于其存储接口,现在流行分为三种:
对象存储: 也就是通常意义的键值存储,其接口就是简单的GET、PUT、DEL和其他扩展,如七牛、又拍、Swift、S3
块存储: 这种接口通常以QEMU Driver或者Kernel Mole的方式存在,这种接口需要实现Linux的Block Device的接口或者QEMU提供的Block Driver接口,如Sheepdog,AWS的EBS,青云的云硬盘和阿里云的盘古系统,还有Ceph的RBD(RBD是Ceph面向块存储的接口)
文件存储: 通常意义是支持POSIX接口,它跟传统的文件系统如Ext4是一个类型的,但区别在于分布式存储提供了并行化的能力,如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存储的接口),但是有时候又会把GFS,HDFS这种非POSIX接口的类文件存储接口归入此类。
③ 数据信息的存储方式可以分为几类
(1)结构化数据,简单来说就是数据库。结合到典型场景中更容易理解,比如企业ERP、财务系统;医疗HIS数据库;政府行政审批;其他核心数据库等。这些应用需要哪些存储方案呢?基本包括高速存储应用需求、数据备份需求、数据共享需求以及数据容灾需求。
(2)非结构化数据库是指其字段长度可变,并且每个字段的记录又可以由可重复或不可重复的子字段构成的数据库,用它不仅可以处理结构化数据(如数字、符号等信息)而且更适合处理非结构化数据(全文文本、图像、声音、影视、超媒体等信息)。
面对海量非结构数据存储,杉岩海量对象存储MOS,提供完整解决方案,采用去中心化、分布式技术架构,支持百亿级文件及EB级容量存储,具备高效的数据检索、智能化标签和分析能力,轻松应对大数据和云时代的存储挑战,为企业发展提供智能决策。
④ 数据存储的三种方式
数据存储的三种方式包括内存存储器、外存储器和高速缓存存储器。
双字宽存储器是指存储闹亩器的数据线宽携和度为两个字(word)宽度,即可以同时传输两个字辩弯盯节的数据。这种存储器通常用于需要高速访问和传输大量数据的应用中,比如视频和图像处理等领域。
⑤ 计算机可存储的常见的数据类型有那些举例说明。
1. 字符串数据类型
char
此数据类型可存储1~8000个定长字符串,字符串长度在创建时指定;如未指定,默认为char(1)。每个字符占用1byte存储空间。
nchar
此数据类型可存储1~4000个定长Unicode字符串,字符串长度在创建时指定;如未指定,默认为nchar(1)。每个字符占用2bytes存储空间。
varchar
此数据类型可存储最大值为8000个字符的可变长字符串。可变长字符串的最大长度在创建时指定,如varchar(50),每个字符占用1byte存储空间。
nvarchar
此数据类型可存储最大值为4000个字符可变长Unicode字符串。可变长Unicode字符串的最大长度在创建时指定,如nvarchar(50),每个字符占用2bytes存储空间。
text
此数据类型可存储最大值为2147483647个字符的变长文本,并且无需指定其初始值,每个字符占用1byte存储空间,一般用来存储大段的文章。text数据类型实际上是一个Large Object数据类型,默认情况下,此类型的数据不是存储在数据行内,而是存储于独立的Large Object数据页上。另外,text数据类型不能做为函数、存储过程或触发器中的参数来用。
ntext
同text数据类型,只不过存储的是最大值为1073741823个字符的Unicode变长文本,每个字符占用1byte存储空间。
说明:无论使用哪种字符串数据类型,字符串值必须放在引号内,推荐使用单引号。
2. 数值数据类型
bit
此数据类型存储值为0或1的二进制字段。占用1byte存储空间。
tinyint
此数据类型存储0~255的整数,占用1byte存储空间。
smallint
此数据类型存储-32768~32767的整数,占用2bytes存储空间。
int
此数据类型存储-2147483648~2147483647的整数,占用4bytes存储空间。
bigint
此数据类型存储-9223372036854775808~9223372036854775807的整数,占用8bytes存储空间。
decimal/numeric
这两个数据类型功能相同,均为存储精度可变的浮点值。但推荐采用decimal,因其存储的数据“更有说明性”。此种数据类型由两个值来确定decimal(p,s),p为精度,s为标量,如decimal(3,2),其中数值2为小数的位数,那么decimal(3,2)可用来存储如1.28这样的浮点数。此种数据类型占用的存储空间取决于精度值p。p为1~9,占用5bytes存储空间;p为10~19,占用9bytes存储空间;p为20~28,占用13bytes存储空间;p为29~38,占用17bytes存储空间。
⑥ 数据存储形式有哪几种
【块存储】
典型设备:磁盘阵列,硬盘
块存储主要是将裸磁盘空间整个映射给主机使用的,就是说例如磁盘阵列里面有5块硬盘(为方便说明,假设每个硬盘1G),然后可以通过划逻辑盘、做Raid、或者LVM(逻辑卷)等种种方式逻辑划分出N个逻辑的硬盘。(假设划分完的逻辑盘也是5个,每个也是1G,但是这5个1G的逻辑盘已经于原来的5个物理硬盘意义完全不同了。例如第一个逻辑硬盘A里面,可能第一个200M是来自物理硬盘1,第二个200M是来自物理硬盘2,所以逻辑硬盘A是由多个物理硬盘逻辑虚构出来的硬盘。)
接着块存储会采用映射的方式将这几个逻辑盘映射给主机,主机上面的操作系统会识别到有5块硬盘,但是操作系统是区分不出到底是逻辑还是物理的,它一概就认为只是5块裸的物理硬盘而已,跟直接拿一块物理硬盘挂载到操作系统没有区别的,至少操作系统感知上没有区别。
此种方式下,操作系统还需要对挂载的裸硬盘进行分区、格式化后,才能使用,与平常主机内置硬盘的方式完全无异。
优点:
1、 这种方式的好处当然是因为通过了Raid与LVM等手段,对数据提供了保护。
2、 另外也可以将多块廉价的硬盘组合起来,成为一个大容量的逻辑盘对外提供服务,提高了容量。
3、 写入数据的时候,由于是多块磁盘组合出来的逻辑盘,所以几块磁盘可以并行写入的,提升了读写效率。
4、 很多时候块存储采用SAN架构组网,传输速率以及封装协议的原因,使得传输速度与读写速率得到提升。
缺点:
1、采用SAN架构组网时,需要额外为主机购买光纤通道卡,还要买光纤交换机,造价成本高。
2、主机之间的数据无法共享,在服务器不做集群的情况下,块存储裸盘映射给主机,再格式化使用后,对于主机来说相当于本地盘,那么主机A的本地盘根本不能给主机B去使用,无法共享数据。
3、不利于不同操作系统主机间的数据共享:另外一个原因是因为操作系统使用不同的文件系统,格式化完之后,不同文件系统间的数据是共享不了的。例如一台装了WIN7/XP,文件系统是FAT32/NTFS,而Linux是EXT4,EXT4是无法识别NTFS的文件系统的。就像一只NTFS格式的U盘,插进Linux的笔记本,根本无法识别出来。所以不利于文件共享。
【文件存储】
典型设备:FTP、NFS服务器
为了克服上述文件无法共享的问题,所以有了文件存储。
文件存储也有软硬一体化的设备,但是其实普通拿一台服务器/笔记本,只要装上合适的操作系统与软件,就可以架设FTP与NFS服务了,架上该类服务之后的服务器,就是文件存储的一种了。
主机A可以直接对文件存储进行文件的上传下载,与块存储不同,主机A是不需要再对文件存储进行格式化的,因为文件管理功能已经由文件存储自己搞定了。
优点:
1、造价交低:随便一台机器就可以了,另外普通以太网就可以,根本不需要专用的SAN网络,所以造价低。
2、方便文件共享:例如主机A(WIN7,NTFS文件系统),主机B(Linux,EXT4文件系统),想互拷一部电影,本来不行。加了个主机C(NFS服务器),然后可以先A拷到C,再C拷到B就OK了。(例子比较肤浅,请见谅……)
缺点:
读写速率低,传输速率慢:以太网,上传下载速度较慢,另外所有读写都要1台服务器里面的硬盘来承担,相比起磁盘阵列动不动就几十上百块硬盘同时读写,速率慢了许多。
【对象存储】
典型设备:内置大容量硬盘的分布式服务器
对象存储最常用的方案,就是多台服务器内置大容量硬盘,再装上对象存储软件,然后再额外搞几台服务作为管理节点,安装上对象存储管理软件。管理节点可以管理其他服务器对外提供读写访问功能。
之所以出现了对象存储这种东西,是为了克服块存储与文件存储各自的缺点,发扬它俩各自的优点。简单来说块存储读写快,不利于共享,文件存储读写慢,利于共享。能否弄一个读写快,利 于共享的出来呢。于是就有了对象存储。
首先,一个文件包含了了属性(术语叫metadata,元数据,例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(以下简称数据)。
以往像FAT32这种文件系统,是直接将一份文件的数据与metadata一起存储的,存储过程先将文件按照文件系统的最小块大小来打散(如4M的文件,假设文件系统要求一个块4K,那么就将文件打散成为1000个小块),再写进硬盘里面,过程中没有区分数据/metadata的。而每个块最后会告知你下一个要读取的块的地址,然后一直这样顺序地按图索骥,最后完成整份文件的所有块的读取。
这种情况下读写速率很慢,因为就算你有100个机械手臂在读写,但是由于你只有读取到第一个块,才能知道下一个块在哪里,其实相当于只能有1个机械手臂在实际工作。
而对象存储则将元数据独立了出来,控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件),里面主要负责存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息),而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD,主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象,会先访问元数据服务器,元数据服务器只负责反馈对象存储在哪些OSD,假设反馈文件A存储在B、C、D三台OSD,那么用户就会再次直接访问3台OSD服务器去读取数据。
这时候由于是3台OSD同时对外传输数据,所以传输的速度就加快了。当OSD服务器数量越多,这种读写速度的提升就越大,通过此种方式,实现了读写快的目的。
另一方面,对象存储软件是有专门的文件系统的,所以OSD对外又相当于文件服务器,那么就不存在文件共享方面的困难了,也解决了文件共享方面的问题。
所以对象存储的出现,很好地结合了块存储与文件存储的优点。
最后为什么对象存储兼具块存储与文件存储的好处,还要使用块存储或文件存储呢?
1、有一类应用是需要存储直接裸盘映射的,例如数据库。因为数据库需要存储裸盘映射给自己后,再根据自己的数据库文件系统来对裸盘进行格式化的,所以是不能够采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储的。此类应用更适合使用块存储。
2、对象存储的成本比起普通的文件存储还是较高,需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量,只是为了做文件共享的时候,直接用文件存储的形式好了,性价比高。
⑦ 数据存储的三类简介
一、DAS(Direct Attached Storage)直接附加存储,DAS这种存储方式与我们普通的PC存储架构一样,外部存储设备都是直接挂接在服务器内部总线上,数据存储设备是整个服务器结构的一部分。
DAS存储方式主要适用以下环境:
(1)小型网络
因为网络规模较小,数据存储量小,且也不是很复杂,采用这种存储方式对服务器的影响不会很大。并且这种存储方式也十分经济,适合拥有小型网络的企业用户。
(2)地理位置分散的网络
虽然企业总体网络规模较大,但在地理分布上很分散,通过SAN或NAS在它们之间进行互联非常困难,此时各分支机构的服务器也可采用DAS存储方式,这样可以降低成本。
(3)特殊应用服务器
在一些特殊应用服务器上,如微软的集群服务器或某些数据库使用的原始分区,均要求存储设备直接连接到应用服务器。
(4)提高DAS存储性能
在服务器与存储的各种连接方式中,DAS曾被认为是一种低效率的结构,而且也不方便进行数据保护。直连存储无法共享,因此经常出现的情况是某台服务器的存储空间不足,而其他一些服务器却有大量的存储空间处于闲置状态却无法利用。如果存储不能共享,也就谈不上容量分配与使用需求之间的平衡。
DAS结构下的数据保护流程相对复杂,如果做网络备份,那么每台服务器都必须单独进行备份,而且所有的数据流都要通过网络传输。如果不做网络备份,那么就要为每台服务器都配一套备份软件和磁带设备,所以说备份流程的复杂度会大大增加。
想要拥有高可用性的DAS存储,就要首先能够降低解决方案的成本,例如:LSI的12Gb/s SAS,在它有DAS直联存储,通过DAS能够很好的为大型数据中心提供支持。对于大型的数据中心、云计算、存储和大数据,所有这一切都对DAS存储性能提出了更高的要求,云和企业数据中心数据的爆炸性增长也推动了市场对于可支持更高速数据访问的高性能存储接口的需求,因而LSI 12Gb/s SAS正好是能够满足这种性能增长的要求,它可以提供更高的IOPS和更高的吞吐能力,12Gb/s SAS提高了更高的写入的性能,并且提高了RAID的整个综合性能。
与直连存储架构相比,共享式的存储架构,比如SAN(storage-area network)或者NAS(network-attached storage)都可以较好的解决以上问题。于是乎我们看到DAS被淘汰的进程越来越快了。可是到2012年为止,DAS仍然是服务器与存储连接的一种常用的模式。事实上,DAS不但没有被淘汰,近几年似乎还有回潮的趋势。 二、NAS(Network Attached Storage)数据存储方式
NAS(网络附加存储)方式则全面改进了以前低效的DAS存储方式。它采用独立于服务器,单独为网络数据存储而开发的一种文件服务器来连接所存储设备,自形成一个网络。这样数据存储就不再是服务器的附属,而是作为独立网络节点而存在于网络之中,可由所有的网络用户共享。
NAS的优点:
(1)真正的即插即用
NAS是独立的存储节点存在于网络之中,与用户的操作系统平台无关,真正的即插即用。
(2)存储部署简单
NAS不依赖通用的操作系统,而是采用一个面向用户设计的,专门用于数据存储的简化操作系统,内置了与网络连接所需要的协议,因此使整个系统的管理和设置较为简单。
(3)存储设备位置非常灵活
(4)管理容易且成本低
NAS数据存储方式是基于现有的企业Ethernet而设计的,按照TCP/IP协议进行通信,以文件的I/O方式进行数据传输。
NAS的缺点:
(1)存储性能较低(2)可靠度不高 三、SAN(Storage Area Network)存储方式
1991年,IBM公司在S/390服务器中推出了ESCON(Enterprise System Connection)技术。它是基于光纤介质,最大传输速率达17MB/s的服务器访问存储器的一种连接方式。在此基础上,进一步推出了功能更强的ESCON Director(FC SWitch),构建了一套最原始的SAN系统。
SAN存储方式创造了存储的网络化。存储网络化顺应了计算机服务器体系结构网络化的趋势。SAN的支撑技术是光纤通道(FC Fiber Channel)技术。它是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成。FC技术支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议,其最大特性是将网络和设备的通信协议与传输物理介质隔离开,这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送。
SAN的硬件基础设施是光纤通道,用光纤通道构建的SAN由以下三个部分组成:
(1)存储和备份设备:包括磁带、磁盘和光盘库等。
(2)光纤通道网络连接部件:包括主机总线适配卡、驱动程序、光缆、集线器、交换机、光纤通道和SCSI间的桥接器
(3)应用和管理软件:包括备份软件、存储资源管理软件和存储设备管理软件。
SAN的优势:
(1)网络部署容易;
(2)高速存储性能。因为SAN采用了光纤通道技术,所以它具有更高的存储带宽,存储性能明显提高。SAn的光纤通道使用全双工串行通信原理传输数据,传输速率高达1062.5Mb/s。
(3)良好的扩展能力。由于SAN采用了网络结构,扩展能力更强。光纤接口提供了10公里的连接距离,这使得实现物理上分离,不在本地机房的存储变得非常容易。 DAS、NAS和SAN三种存储方式比较
存储应用最大的特点是没有标准的体系结构,这三种存储方式共存,互相补充,已经很好满足企业信息化应用。
从连接方式上对比,DAS采用了存储设备直接连接应用服务器,具有一定的灵活性和限制性;NAS通过网络(TCP/IP,ATM,FDDI)技术连接存储设备和应用服务器,存储设备位置灵活,随着万兆网的出现,传输速率有了很大的提高;SAN则是通过光纤通道(Fibre Channel)技术连接存储设备和应用服务器,具有很好的传输速率和扩展性能。三种存储方式各有优势,相互共存,占到了磁盘存储市场的70%以上。SAN和NAS产品的价格仍然远远高于DAS.许多用户出于价格因素考虑选择了低效率的直连存储而不是高效率的共享存储。
客观的说,SAN和NAS系统已经可以利用类似自动精简配置(thin provisioning)这样的技术来弥补早期存储分配不灵活的短板。然而,之前它们消耗了太多的时间来解决存储分配的问题,以至于给DAS留有足够的时间在数据中心领域站稳脚跟。此外,SAN和NAS依然问题多多,至今无法解决。