宋郁
摘要:近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)也有了很大的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中的一個(gè)重要系統(tǒng),廣義上來說,計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)指的是對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及約存儲(chǔ)的系統(tǒng),它具有極大的儲(chǔ)量、極多的數(shù)據(jù)類型以及極廣的涉及面。因此,計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理是一項(xiàng)非常重要的工作,同時(shí)也是一項(xiàng)難度較大的工作。只有運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)管理技術(shù),才能夠?qū)崿F(xiàn)高效的管理。本文主要探討了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理技術(shù)。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng) 管理技術(shù)
中圖分類號(hào):TP333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)09-0245-01
馮諾依曼的基本思想是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)思想,而馮諾依曼的基本思想則是基于存儲(chǔ)程序理念,因此,存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。眾所周知,計(jì)算機(jī)的CPU具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力,但是計(jì)算機(jī)處理任務(wù)的速度仍然有所限制,這主要是由于現(xiàn)階段CPU與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)交換能力尚且比較有限,其可謂是計(jì)算機(jī)性能發(fā)展的一大瓶頸。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)是由多級(jí)結(jié)構(gòu)共同組成的,CPU的運(yùn)算速度往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于主存,因此只有先保證存儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)度,才能夠充分發(fā)揮出CPU的性能。以下筆者就來談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理技術(shù)。
1 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展
計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的是為CPU提供運(yùn)算數(shù)據(jù)的系統(tǒng),因此它必須要盡可能地滿足CPU的計(jì)算速度。而為了能夠做到這點(diǎn),計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)一般都是采用的分級(jí)結(jié)構(gòu),這個(gè)分級(jí)結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)金字塔型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系,它具有多層次,最上層主要是高速緩存和主存區(qū),這兩者共同構(gòu)成了數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū),一旦計(jì)算機(jī)系統(tǒng)斷電,則數(shù)據(jù)不會(huì)被臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)保存,負(fù)責(zé)永久保存數(shù)據(jù)的是最下層的永久存儲(chǔ)區(qū)。早期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一般是以磁盤陣列等設(shè)備為外設(shè),圍繞服務(wù)器,通過直連的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。而近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,服務(wù)器的數(shù)據(jù)讀取范圍也得到了很大拓展,逐漸實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。相較于傳統(tǒng)存儲(chǔ)來說,網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的優(yōu)勢更加突出,其不但安裝便捷、成本低廉,并且還能夠大規(guī)模地拓展存儲(chǔ)設(shè)備,從而有效滿足了海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)存儲(chǔ)空間的需求。不過,網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的消耗極大,這是一項(xiàng)難題,為此,后來又逐漸出現(xiàn)了SAN存儲(chǔ)架構(gòu)。
2 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 分級(jí)存儲(chǔ)
分級(jí)存儲(chǔ)是海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的關(guān)鍵技術(shù)之一,其最大的意義在于能夠有效降低計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的成本,同時(shí)也保證了系統(tǒng)效率。一般情況下,越是有價(jià)值的數(shù)據(jù)往往越是讀取頻繁及越具備實(shí)時(shí)訪問性,而這類數(shù)據(jù)必須要存儲(chǔ)在等級(jí)最高的存儲(chǔ)設(shè)備上才能夠保證其安全性。
2.2 自動(dòng)歸檔
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中隨時(shí)隨地都會(huì)有許多新的數(shù)據(jù),這些新數(shù)據(jù)不但數(shù)量龐大,并且到達(dá)的時(shí)間也不定,這是海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)所面臨的最大問題,也是其最大特點(diǎn)。若想要及時(shí)對(duì)新數(shù)據(jù)進(jìn)行合理歸檔,只依靠人力顯然是不行的,必須要利用合理的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)歸檔。
2.3 業(yè)務(wù)流程控制
數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理會(huì)涉及到多項(xiàng)業(yè)務(wù),例如數(shù)據(jù)接受、數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)遷移及數(shù)據(jù)輸出等,因此在海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理過程中非常容易發(fā)生混亂,而混亂發(fā)生后又非常容易迅速擴(kuò)散。對(duì)此,必須要通過合理的程序來對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行有效控制、集中調(diào)度及統(tǒng)一監(jiān)控,從而避免各業(yè)務(wù)之間的直接耦合。
2.4 并發(fā)設(shè)計(jì)
并發(fā)設(shè)計(jì)的根本目的是為了可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)、歸檔等業(yè)務(wù),其通常是通過單進(jìn)程多線程的模式來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)接受到任務(wù)之后,多個(gè)線程會(huì)同時(shí)啟動(dòng)和處理,每當(dāng)完成一個(gè)任務(wù),就會(huì)結(jié)束一個(gè)進(jìn)程。還有一種并發(fā)處理任務(wù)的模式是多進(jìn)程模式,但其每個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)程都需要獲得相應(yīng)的任務(wù)信息。
2.5 提供數(shù)據(jù)服務(wù)
無論是什么樣的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng),都是以向客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)為最終價(jià)值和目標(biāo)。通常情況下,存儲(chǔ)系統(tǒng)向客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)的方案有三種:一是調(diào)用API,其需運(yùn)用到一定的編程基礎(chǔ),優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性與靈活度高;二是訂單服務(wù),其需先填寫相應(yīng)的訂單,再將相應(yīng)的數(shù)據(jù)經(jīng)管理系統(tǒng)處理后提供給客戶端;三是實(shí)時(shí)推送,其相較于訂單服務(wù)而言區(qū)別在于是存儲(chǔ)系統(tǒng)主動(dòng)向客戶端提供數(shù)據(jù),具有較高的針對(duì)性,且能夠保證客戶端第一時(shí)間獲取到信息。
3 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理技術(shù)
3.1 體系管理技術(shù)
通過體系管理系統(tǒng),可以隨時(shí)將信息從指定的一級(jí)存儲(chǔ)器中存入或取出,并決定何時(shí)將信息從一級(jí)傳到另一級(jí)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置是根據(jù)使用的頻繁程度來決定的,而管理數(shù)據(jù)的目的就是確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。通常先把數(shù)據(jù)及程序劃分成多個(gè)相鄰的存儲(chǔ)組,然后再采用相應(yīng)的方式使其在體系中進(jìn)行傳送。一般可以借助軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送,但軟件雖然可以通過更先進(jìn)的算法或者更高效率的硬件來實(shí)現(xiàn),而若想改變算法卻比較困難。不管在什么樣的情況下,都需要認(rèn)真設(shè)計(jì)制定工作的負(fù)載,從而保證體系管理的良好性價(jià)比。
3.2 NAS操作系統(tǒng)
NAS操作系統(tǒng)采用了Linux系統(tǒng),開放性良好,均是自由軟件,可以在網(wǎng)絡(luò)上自由獲取。Linux系統(tǒng)能夠適應(yīng)各種硬件平臺(tái),支持各種低端或高端計(jì)算機(jī)系統(tǒng),并且支持多種語言。本質(zhì)上來說NAS操作系統(tǒng)是一種基于web技術(shù)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)管理技術(shù),服務(wù)器與客戶端之間使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,管理界面是由瀏覽器訪問和網(wǎng)頁的形式向用戶提供的。由于系統(tǒng)提供的是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù),而在管理過程中不能影響存儲(chǔ)服務(wù)功能,因此應(yīng)當(dāng)盡量減少對(duì)系統(tǒng)資源的占用。
4 結(jié)語
綜上所述,以海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)為代表的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)開辟了一條平坦的道路,它可以大大提升信息化程度,促進(jìn)信息化建設(shè)。但關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理技術(shù)仍需進(jìn)一步研究,找出其中的不足,尋找合理的解決辦法。
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數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用2016年9期