三大存储

A. 大数据时代下的三种存储架构

大数据时代下的三种存储架构_数据分析师考试

大数据时代，移动互联、社交网络、数据分析、云服务等应用的迅速普及，对数据中心提出革命性的需求，存储基础架构已经成为IT核心之一。政府、军队军工、科研院所、航空航天、大型商业连锁、医疗、金融、新媒体、广电等各个领域新兴应用层出不穷。数据的价值日益凸显，数据已经成为不可或缺的资产。作为数据载体和驱动力量，存储系统成为大数据基础架构中最为关键的核心。

传统的数据中心无论是在性能、效率，还是在投资收益、安全，已经远远不能满足新兴应用的需求，数据中心业务急需新型大数据处理中心来支撑。除了传统的高可靠、高冗余、绿色节能之外，新型的大数据中心还需具备虚拟化、模块化、弹性扩展、自动化等一系列特征，才能满足具备大数据特征的应用需求。这些史无前例的需求，让存储系统的架构和功能都发生了前所未有的变化。

基于大数据应用需求，“应用定义存储”概念被提出。存储系统作为数据中心最核心的数据基础，不再仅是传统分散的、单一的底层设备。除了要具备高性能、高安全、高可靠等特征之外，还要有虚拟化、并行分布、自动分层、弹性扩展、异构资源整合、全局缓存加速等多方面的特点，才能满足具备大数据特征的业务应用需求。

尤其在云安防概念被热炒的时代，随着高清技术的普及，720P、1080P随处可见，智能和高清的双向需求、动辄500W、800W甚至上千万更高分辨率的摄像机面市，大数据对存储设备的容量、读写性能、可靠性、扩展性等都提出了更高的要求，需要充分考虑功能集成度、数据安全性、数据稳定性，系统可扩展性、性能及成本各方面因素。

目前市场上的存储架构如下：

（1）基于嵌入式架构的存储系统

节点NVR架构主要面向小型高清监控系统，高清前端数量一般在几十路以内。系统建设中没有大型的存储监控中心机房，存储容量相对较小，用户体验度、系统功能集成度要求较高。在市场应用层面，超市、店铺、小型企业、政法行业中基本管理单元等应用较为广泛。

（2）基于X86架构的存储系统

平台SAN架构主要面向中大型高清监控系统，前端路数成百上千甚至上万。一般多采用IPSAN或FCSAN搭建高清视频存储系统。作为监控平台的重要组成部分，前端监控数据通过录像存储管理模块存储到SAN中。

此种架构接入高清前端路数相对节点NVR有了较高提升，具备快捷便利的可扩展性，技术成熟。对于IPSAN而言，虽然在ISCSI环节数据并发读写传输速率有所消耗，但其凭借扩展性良好、硬件平台通用、海量数据可充分共享等优点，仍然得到很多客户的青睐。FCSAN在行业用户、封闭存储系统中应用较多，比如县级或地级市高清监控项目，大数据量的并发读写对千兆网络交换提出了较大的挑战，但应用FCSAN构建相对独立的存储子系统，可以有效解决上述问题。

面对视频监控系统大文件、随机读写的特点，平台SAN架构系统不同存储单元之间的数据共享冗余方面还有待提高；从高性能服务器转发视频数据到存储空间的策略，从系统架构而言也增加了隐患故障点、ISCSI带宽瓶颈导致无法充分利用硬件数据并发性能、接入前端数据较少。上述问题催生了平台NVR架构解决方案。

该方案在系统架构上省去了存储服务器，消除了上文提到的性能瓶颈和单点故障隐患。大幅度提高存储系统的写入和检索速度；同时也彻底消除了传统文件系统由于供电和网络的不稳定带来的文件系统损坏等问题。

平台NVR中存储的数据可同时供多个客户端随时查询，点播，当用户需要查看多个已保存的视频监控数据时，可通过授权的视频监控客户端直接查询并点播相应位置的视频监控数据进行历史图像的查看。由于数据管理服务器具有监控系统所有监控点的录像文件的索引，因此通过平台CMS授权，视频监控客户端可以查询并点播整个监控系统上所有监控点的数据，这个过程对用户而言也是透明的。

（3）基于云技术的存储方案

当前，安防行业可谓“云”山“物”罩。随着视频监控的高清化和网络化，存储和管理的视频数据量已有海量之势，云存储技术是突破IP高清监控存储瓶颈的重要手段。云存储作为一种服务，在未来安防监控行业有着客观的应用前景。

与传统存储设备不同，云存储不仅是一个硬件，而是一个由网络设备、存储设备、服务器、软件、接入网络、用户访问接口以及客户端程序等多个部分构成的复杂系统。该系统以存储设备为核心，通过应用层软件对外提供数据存储和业务服务。

一般分为存储层、基础管理层、应用接口层以及访问层。存储层是云存储系统的基础，由存储设备（满足FC协议、iSCSI协议、NAS协议等）构成。基础管理层是云存储系统的核心，其担负着存储设备间协同工作，数据加密，分发以及容灾备份等工作。应用接口层是系统中根据用户需求来开发的部分，根据不同的业务类型，可以开发出不同的应用服务接口。访问层指授权用户通过应用接口来登录、享受云服务。其主要优势在于：硬件冗余、节能环保、系统升级不会影响存储服务、海量并行扩容、强大的负载均衡功能、统一管理、统一向外提供服务，管理效率高，云存储系统从系统架构、文件结构、高速缓存等方面入手，针对监控应用进行了优化设计。数据传输可采用流方式，底层采用突破传统文件系统限制的流媒体数据结构，大幅提高了系统性能。

高清监控存储是一种大码流多并发写为主的存储应用，对性能、并发性和稳定性等方面有很高的要求。该存储解决方案采用独特的大缓存顺序化算法，把多路随机并发访问变为顺序访问，解决了硬盘磁头因频繁寻道而导致的性能迅速下降和硬盘寿命缩短的问题。

针对系统中会产生PB级海量监控数据，存储设备的数量达数十台上百台，因此管理方式的科学高效显得十分重要。云存储可提供基于集群管理技术的多设备集中管理工具，具有设备集中监控、集群管理、系统软硬件运行状态的监控、主动报警，图像化系统检测等功能。在海量视频存储检索应用中，检索性能尤为重要。传统文件系统中，文件检索采用的是“目录-》子目录-》文件-》定位”的检索步骤，在海量数据的高清视频监控，目录和文件数量十分可观，这种检索模式的效率就会大打折扣。采用序号文件定位可以有效解决该问题。

云存储可以提供非常高的的系统冗余和安全性。当在线存储系统出现故障后，热备机可以立即接替服务，当故障恢复时，服务和数据回迁；若故障机数据需要调用，可以将故障机的磁盘插入到冷备机中，实现所有数据的立即可用。

对于高清监控系统，随着监控前端的增加和存储时间的延长，扩展能力十分重要。市场中已有友商可提供单纯针对容量的扩展柜扩展模式和性能容量同步线性扩展的堆叠扩展模式。

云存储系统除上述优点之外，在平台对接整合、业务流程梳理、视频数据智能分析深度挖掘及成本方面都将面临挑战。承建大型系统、构建云存储的商业模式也亟待创新。受限于宽带网络、web2.0技术、应用存储技术、文件系统、P2P、数据压缩、CDN技术、虚拟化技术等的发展，未来云存储还有很长的路要走。

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B. 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。

C. 存储器可分为哪三大类

（1）内存储器,外存储器,随机存储器
（2）总线是一组信号线，用它来在各部件之间传递信息和数据，一般分为三类：控制总线，数据总线，地址总线。
（3）核心，主频，外频，缓存，工艺!
（4）CRT显示器 LCD显示器 LED显示器
（5）显示器

D. 网络化存储的三种主要类型

1)DAS

将存储设备通过SCSI线缆或FC通道直接连接到服务器上。

2)NAS

一种文件共享服务。拥有自己的文件系统，通过NFS或CIFS对外提供文件访问服务。

NAS，包括存储器件和专用服务器，专用服务器上装有专门的操作系统，通常是简化的unix/linux操作系统，或者是一个特殊的win2000内核。它为文件系统管理和访问做了专门优化。专用服务器NFS或CIFS，充当远程文件服务器，对外提供文件级的访问。
3)SAN

一种通过网络方式连接存储设备和服务器的存储架构。

这个网络用于存储设备和服务器之间的访问。当有数据存取请求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。
NAS和SAN结合中出现了NAS网关这个部件。NAS网关主要由专为提供文件服务而优化的操作系统和相关硬件组成，可以看成是一个专门的文件管理器。

NAS网关连接到后端的SAN上，使的SAN的大容量存储空间可以为NAS使用。因此，NAS网关后面的存储空间可以根据环境的需求扩展到非常大的容量。

主要就是在NAS一端增加了与SAN连接的“接口”，系统对外只有一个用户接口。

E. 25、 常见三种存储方式DAS、NAS、SAN的架构说明，描述正确的是： A. NAS存储可

摘要 您好亲，很高兴回答你的问题，这边帮你整理答案，您稍等一下哈！

F. 谁能简述三大网络存储

网络存储结构大致分为三种：直连式存储、网络存储设备和存储网络。
1、开放系统的直连式存储(Direct-Attached Storage，简称DAS)已经有近四十年的使用历史，随着用户数据的不断增长，尤其是数百GB以上时，其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接，随着服务器CPU的处理能力越来越强，存储硬盘空间越来越大，阵列的硬盘数量越来越多，SCSI通道将会成为IO瓶颈；服务器主机SCSI ID资源有限，能够建立的SCSI通道连接有限。
2、NAS（Network Attached Storage：网络附属存储）按字面简单说就是连接在网络上，具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。目前国际着名的NAS企业有Netapp、EMC、OUO等。
3、SAN（Storage Area Network ）是一个集中式管理的高速存储网络，由多供应商存储系统、存储管理软件、应用程序服务器和网络硬件组成，能够帮助您充分利用您所拥有的商业信息的价值。由于SAN的基础是存储接口，所以是与传统网络不同的一种网络，常常被称为服务器后面的网络。

G. 奇迹！美国三大存储巨头收入大幅下滑，华为逆势猛增剑指全球第一

科技 先生频道∣公众号：zgkjsir

文/中国 科技 先生 胖猴

近日，美国疾控中心副主任舒查特博士对媒体直言， "由于新冠病毒传播速度太快、范围太广，目前美国疫情正呈失控状态"。

从发展态势来看，确实如此。据美国约翰斯·霍普金斯大学统计数字显示，截止当地时间6月30日上午，美国新冠肺炎确诊病例超过268万，死亡病例为12.95万。 过去一个星期，全美每天新增的新冠病例数量同比猛增42%，达到约38200例。

形势如此严峻，经济重启因而变得艰难。美国媒体6月30日程，由于新冠肺炎疫情再攀高峰， 包括得克萨斯州和佛罗里达州在内的至少16个州已经暂停重启经济的计划。

疫情的影响，已然涉及整个 社会 的方方面面，连美国三大存储巨头Dell EMC、NetApp和HPE也大受冲击。

近日，全球权威分析师机构Gartner发布2020年第一季度的外部存储市场份额报告，报告显示，Dell EMC、NetApp和HPE收入都出现大幅下滑，分别下滑11%，16%和19%。

美国存储巨头迎来至暗时刻，来自中国的 科技 公司华为，却展现出逆势进击的彪悍。

2020年第一季度，尽管同样受到疫情影响，华为依然实现了24.7%的高速增长，增长率排名第一。

具体到不同区域，在第一季度受疫情影响最严重的中国区，华为仍然保持15.4%的收入增长，增长率中国区第一。海外市场方面，华为实现了38.5%的增长率，增长率排海外市场第一。

不难看出，华为干翻了一众海外巨头，成为全球存储市场唯一的一抹亮色。在华为这里，疫情也好，巨头林立也罢，都不是战斗停歇的理由，恰恰相反，困难越多，越要能转危为机。

要知道，此前，美国三大存储巨头"制霸"全球存储市场，风头最劲的当属Dell EMC。

在911事件中，Dell EMC帮助摩根斯坦利24小时恢复全部业务，从而名声大噪。随后，Dell EMC完成一系列收购，"迅速完成了从高端存储厂商到存储巨头的角色转换，开启了长达十五年的存储霸主生涯"。

权威分析机构IDC发布的报告数据显示，2020年第一季度，Dell EMC依旧是最大的企业外部存储系统厂商，占全球收入的33.2%，NetApp则以11.0%的收入份额位列第二，其次是HPE/新华三，份额为9.9%。

面对美国巨头，华为无可倚靠，只能仰仗技术研发，不断深耕。你可能想象不到，征途之初，可以用"筚路蓝缕"来形容。

2002年，华为开始对存储业务进行投入，"团队加起来也就十来个人"，但必须在一年之内把预研的产品研发出来。

怎么办？华为存储首先想到与高校科研机构合作。于是，华为存储与华中理工大学（后来改名为华中 科技 大学）谢长生教授团队展开合作，开始基于标准服务器+商用FC卡+开源RAID代码+Cache/SCSI组件打造预研的存储系统。

经过一年努力，存储原型机终于研发成功，通过了管理层验收。第二年，也就是2003年，华为存储正式启动研发。

到2005年，华为又完成对双控存储系统的研发工作，这意味着华为存储研发实现了阶段性胜利。

此后，技术研发的实力日积月累，越发雄厚。 目前，华为在全球布局了12个研发中心，有超过4000名工程师从事存储研发，存储专利超过800项，华为OceanStor存储Dorado系列全闪存更在日本年度最大规模ICT展会Interop Tokyo 2020上再次获得Best of Show Award金奖。

得益于研发投入，华为存储爆发出惊人能量，不仅受到海内外众多用户青睐，市场份额也节节攀升。2019年，华为存储在全球市场份额杀进前四，而在中国市场，华为存储已经连续19个季度排名第一。

对此，华为云与计算BG副总裁、数据存储与机器视觉产品线总裁周跃峰当仁不让地坦承： "华为公司成为全球第一的存储厂商指日可待。"

按照华为长期的技术研发，尤其是现在这样迅猛的增长速度，加上美国三大巨头发展变得疲软，华为存储将会趁胜追击，最终屹立于全球存储市场之巅。

这一天，正在加速到来。

H. 三级存储系统是指哪三种存储器计算机系统为何采用三级存储系统

摘要 Cache（高速缓冲存储器）、主存储器、辅助存储器；三者速度依次降低。

I. 三种存储器从快到慢

存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。
存储速度从快到慢排列：内存储器、高速缓冲存储器、计算机的主存、大容量磁盘。
根据存储材料的性能及使用方法的不同，存储器有几种不同的分类方法。
1．按存储介质分类

半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。
磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。
2．按存储方式分类

随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。
顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间与存储单元的物理位置有关。
3．按存储器的读写功能分类

只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。
随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。

4．按信息的可保存性分类

非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。
永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。
5．按在计算机系统中的作用分类

主存储器（内存）：用于存放活动的程序和数据，其速度高、容量较小、每位价位高。
辅助存储器（外存储器）：主要用于存放当前不活跃的程序和数据，其速度慢、容量大、每位价位低。
缓冲存储器：主要在两个不同工作速度的部件起缓冲作用。

J. 三级存储系统是指哪三种存储器计算机系统为何采用三级存储系统

Cache（高速缓冲存储器）、主存储器、辅助存储器；三者速度依次降低。
Cache通常位于CPU内，主存可以理解为现代计算机中的内存条，而辅存则为大容量硬盘。
三级存储系统结构层次中的”Cache-主存”层次主要用于解决CPU和主存的速度不匹配的问题；而“主存-辅存”层次主要解决存储系统的容量问题；