文档介绍：第3章数据存储技术
数据的存储、备份与恢复
随着信息技术尤其是存储技术的发展,数据存储技术与设备也在不断进步,计算机技术与网络技术的发展已经使得各种新型存储技术不断涌现,为计算机信息系统的应用提供了更大的发展空间。同时如何从实际需求出发,综合考虑系统的性价比,设计出最佳的数据存储方案,成为了当前的热门研究方向。本节主要介绍高性能、大容量存储技术。
数据存储

数据存储是数据流在加工过程中产生的临时文件或加工过程中需要查找的信息。数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。数据存储要命名,这种命名要能够反映信息特征的组成含义。数据流反映了系统中流动的数据,表现出动态数据的特征;数据存储反映系统中静止的数据,表现出静态数据的特征。
总体来说,数据存储包含两方面内容:
(1)作为数据临时或长期存储的物理媒介。
(2)保证数据安全、完整地存取过程或者方法。

存储的分类方式有很多种。
按照存储器的使用方式,分为移动存储和非移动存储。移动存储主要包括U盘、PCMCIA硬盘和移动硬盘等;非移动存储包括内置硬盘、磁盘阵列、磁带机、磁盘库和磁带库等。
按其存储原理可以分为:电存储技术,如固态硬盘、闪存等;磁存储技术,如磁带、磁盘等;光存储技术,如光盘、DVD等。光盘的成本最低但是适用性不强,故使用不广泛。磁带的成本适中,多用于大型、超大型数据存储。磁盘的成本最高,存取性能也最好,被广泛使用。
数据存储

1)数据分级存储简介
根据用户数据的用途和访问频率,存储数据细分为3种类型:访问频率高和访问速度快的数据;访问频率较低,但用户仍要访问的数据;平时根本不用,只是用作长期备份的数据。
有统计数字表明,现在用户储存在硬盘上的数据,有近60%平时很少用到。现在的做法是将前两者作为一种类型的数据,全部存储在硬盘中。这种做法虽然对用户的访问应对自如,但硬盘上的很多空间长时间处于等待访问状态。而且在用户需要将容量扩大的情况下,必须有专门的系统管理员对系统重新设置,增加了系统的管理费用而且其升级费用相当可观。
应该根据数据的3种分类,合理使用各种存储设备,以求得到最好的投入产出比。具体的方案是:将第一种数据存储在磁盘上,而将第二种数据存储在二级存储设备上,利用它升级方便快捷的特点,不断地扩充新设备给日益增大容量的数据,同时可以腾出更多的硬盘空间给第一种数据。第三种数据显然应该离线存储在二级存储设备上。这就涉及了数据分级存储概念。
数据存储
2)3种存储模式
分级存储是根据数据的重要性、访问频率、保留时间、容量、性能等指标,将数据采取不同的存储方式分别存储在不同性能的存储设备上,通过分级存储管理实现数据客体在存储设备之间的自动迁移。数据分级存储的工作原理是基于数据访问的局部性。通过将不经常访问的数据自动移到较低的存储层次,释放出较高成本的存储空间给更频繁访问的数据,可以获得更好的性价比。这样,一方面可大大减少非重要性数据在一级本地磁盘所占用的空间,还可加快整个系统的存储性能。
数据存储
下面介绍分级存储的3种存储模式。
(1)在线存储。在线存储(onstore)是指将数据存放在高速的磁盘系统(如闪存存储介质、FC磁盘或SCSI磁盘阵列等存储设备)上,适合存储那些需要经常和快速访问的程序和文件,其存取速度快、性能好,存储价格相对昂贵。在线存储是工作级的存储,其最大特征是存储设备和所存储的数据时刻保持“在线”状态,可以随时读取和修改,以满足前端应用服务器或数据库对数据访问的速度要求。
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(2)近线存储。近线存储(nearstore)是指将数据存放在低速的磁盘系统上,一般是一些存取速度和价格介于高速磁盘与磁带之间的低端磁盘设备。近线存储外延相对比较广泛,主要定位于客户在线存储和离线存储之间的应用。就是指将那些并不是经常用到(如一些长期保存的不常用)的文件归档,或者说访问量并不大的数据存放在性能较低的存储设备上。但对这些设备的要求是寻址迅速、传输率高。因此,近线存储对性能要求相对来说并不高,但又要求相对较好的访问性能。同时,多数情况下由于不常用的数据占总数据量的比重较大,这就要求近线存储设备在容量需求上相对较大。近线存储设备主要有SATA磁盘阵列、DVDRAM光盘塔和光盘库等设备。
数据存储
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(3)离线存储。离线存储(offstore)是指将数据备份到磁带或磁带库上。大多数情况下,主要用于对在线存储或近线存储的数据进行备份,以防范可能发生的数据灾难,因此又称备份级存储。离线存储通常采用磁带作为存储介质,它是访问速度低,但价格低廉的海量存储。
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