存储系统性能

A. 磁盘存储系统的性能主要由哪些指标来衡量

磁盘存储系统的性能主要用下面的四项指标来衡量：记录密度、存储容量、寻址时间和数据传输速率

B. 网络存储系统中主要的功能要求和性能指标有哪些

存储系统不是简单的存储设备，如磁盘；也不是人们常见的磁盘阵列。简单的说，网络存储系统是由多个网络智能化的磁盘阵列和存储控制管理系统构成的。如果我们用一个比喻来形容存储系统的话，假设我们把磁盘作为PC，磁盘阵列则相当于我们计算角度上的服务器，我们的存储系统就是高性能的计算机。

其主要功能要求和性能指标有：
核心内容是计算能力，其次是数据传输。光纤通道和SSA等专门为存储技术开发的协议；SAN、NAS及ESN等各种存储体系结构；iSCSI、iFCP、iSNS等新技术，以及对数据集中、密集数据存取、海量数据、实时数据分发、数据整合、数据管理、数据交换、数据迁移、数据重用、数据分发、数据安全性、数据可管理性的要求。

C. 计算机存储系统分为哪几个层次

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存操作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

(3)存储系统性能扩展阅读：

移动存储特点：

1、获国家保密局认证，安全可靠；

2、与加密系统无缝结合，防护能力倍增；

3、国内首创，将普通U盘变为加密U盘，彻底解决U盘的方便性带来的风险；

4、采用双因子认证技术；

5、专用加密移动存储与系统无缝结合，管理更流畅；

6、功能多样，可满足各种不同需求的保密要求；

7、完善的审计功能，随时掌握U盘持有人的行为。

移动存储功能：

1、集中注册与授权。可通过注册信息实现U盘身份识别和介质追踪；

2、主机身份认证。所有安装客户端的计算机都须经管理员分配实名信息后方可使用；

3、加密上锁。对加密上锁后的U盘需要用户进行身份认证；

4、访问控制。可灵活控制移动存储介质注册策略和信息，设定允许使用的计算机或租；

5、外出拷贝。拷入U盘内的数据可与外界的计算机进行数据交互使用，也可实现定向拷贝；

6、用户审计。移动管理存储系统提供详细的审计记录及审计报告。

主存储器：

存放指令和数据，并能由中央处理器直接随机存取的存储器，有时也称操作存储器或初级存储器。主存储器的特点是速度比辅助存储器快，容量比高速缓冲存储器大。

计算机存储介质：

计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。计算机存储介质主要有半导体、磁芯、磁鼓、磁带、激光盘等。

D. 浪潮存储的系统性能为何要优于一般的服务商

主要是因为浪潮存储在SSD与存储阵列之间进行深度优化，通过盘控搭宽协同打通了存储系统IO栈到SSD底层软件，将整个存储系统提升性能30%，从而实现全栈加速，通过这些举措，浪潮存储的系统性能也表现悄散出更为优异启枝氏的性能。

E. 现代计算机储存器的分级体系

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存操作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

内储存器（内存）

内储存器直接与CPU相连接，由存取速度较快的电子元件构成，但储存容量较小。用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与 CPU 交换信息，是 CPU 处理数据的主要来源。

内储存器由许多储存单元组成，每个单元能存放一个二进制数或一条由二进制编码表示的指令。内储存器是由随机储存器和只读储存器构成的。只读存储器（ROM，Read Only Memory）用于机器的开机初始化工作和系统默认的设备参数设置。

F. 存储-性能IO和带宽

在存储系统内就是，每个IO的传送的数据量越大，并行读写的数量越多，单位时间内存储系统可以提供的带宽就越大。散世
我们以火车大厅售票为例
一次IO指的就是每个乘客到售票窗口购票
并行读写租敏指的是有多个窗口同时售票
作为乘客呢，更关注于售票系统的平均响应时间，也就是花多长的时间才能尽快排队买上票，铁道部门更关注于最大售票量（一段时间内的带宽总和）
这就是从不同角度来衡量存储的性能参数。

详冲型肢见： https://my.oschina.net/u/189445/blog/549312

G. 存储性能和空间利用率哪个重要

最大限度地挖掘存储系统的性能潜力是用户永远的追求，但是，面对众多性能优化技术，我们还必须考虑到底是性能重要还是空间利用率重要。在当前经济形势低迷的大背景下，挖掘现有存储系统的性能潜力成为用户的必然选择，不过追求性能只是一个方面。我们看到的现象是大多数存储系统的空间利用率还不到50%，而且存储控制器的处理能力也只用到一小部分，这些都是让用户不可接受的事实。在数据中心应用领域，通过服务器整合以及虚拟化技术，物理服务器的资源已经被最大化的利用起来，与此相反的是，存储效率低下的问题却成为用户的痛点。若要实现服务器虚拟化的高效率，存储系统就必须跟得上，这是一个必要的前提，因此服务器虚拟化应用推动着存储技术向更高效的方向发展。在虚拟化环境中，当前端服务器数量不断增加，后端存储阵列的不足便暴露出来，尤其表现在缺乏细粒度的分配和调动空间资源的能力方面。因此，如果用户希望对数据中心进行高度整合，那么服务器虚拟化技术和高效的存储技术二者缺一不可。存储效率是一个综合性的指标，实现最佳的存储效率意味着要在有效存储空间以及可用处理资源两方面都有出色表现，通常也是各产品之间相互竞争的重点。StorageIO高级分析师Greg Schulz说，“为了达到应用所需的IOPS能力，有些存储系统被设计得很大，通过大量磁盘的并发来提升IOPS，可是空间利用率却非常低，反之，追求空间利用率的最大化往往需要借助存储精简技术，比如压缩和重复数据删除等等，但是这些功能会对系统性能带来负面的影响“。因此，达成高效的存储就需要在容量和性能之间寻找一个平衡点，根据应用需求的不同，对容量、处理能力、性能以及成本进行控制和优化。保证存储效率有哪些基本条件优化存储系统的性能，本质上就是要尽可能地提高存储处理资源的利用率，同时尽量消除系统的瓶颈或阻塞。随着处理资源利用率的增加，剩余的处理资源以及响应额外处理请求的能力相应的就会降低。而且如果缓冲区太小的话，那么系统达到性能上限（瓶颈）的可能性就非常大。举个例子来说，一个平均处理资源利用率在 50%的磁盘阵列迹弊不太可能触及性能上限（瓶颈），而对于一个利用率达到80%的系统来说，这个可能性就要大得多。高效存储技术及其对性能、容量和成本的影响由存储厂商或第三方公司提供的内嵌在存储系统内部或在外部附加的运行报告、监控以及存储分析功能是十分重要的，它们可以帮助用户更好的了解系统的运行情况，避免系统过度（过高）配置，并减少很多后期维护工作。尤其是当用户需要优化性能或者按需增加处理资源时，这些组件的作用就会体现的非常明显。对此，StorageIO高级分析师Greg Schulz评价道：“无论是性能问题还是容量问题，好好利用存储厂商或第三方公司提供的工具都是十分重要的。”这些工具不仅能够帮助用户定位性能的问题，更重要的方面在于它们可以帮助用户选择出最恰当的解决方案。衡量一套存储系统的性能并不能依赖某个单一指标，而要考虑多种组合因素，它们每一项都对应用程序访问数据的速度有所影响。其中，IOPS、吞吐带宽和访问延迟这三项指标是最关键的。 不过，指标数据究竟是好是坏还氏埋要考虑应用环境的差异，包括工作负载的类型（随机请求或者顺序请求）、数据块的大小、交易类型（读或是写），以及其他相关的能够影响性能的因素都依赖于应用程序本身的特点。比方说，如果是流媒体视频应用，那么大文件快速顺序读性能和大数据块是最重要的；而如果是虚拟化应用环境，那么随机读性能通常是最主要的考察指标。下面的部分，我们将纵览那些可以优化性能并且提高存储资源利用率的技术，这里没有独门秘籍，因为每一种方法都有其优点和缺点。通过堆砌磁盘数量来提高性能磁盘驱动器是一种机械装置，读写磁头通过在高速旋转盘片的内道和外道之间往复移动来寻找并读写数据。即使是转速最快的15000转磁盘，其磁头机械臂的重定位时间延迟都会有数毫秒之多，因此每个磁盘的IOPS值最多只姿核族有几百个，吞吐带宽则局限在100MB/秒以内。通过将数据分布在多个磁盘上，然后对多个磁盘同步进行读写访问是一种常见的扩展性能的方法。通过增加磁盘的个数，系统整体的IOPS和带宽值也会等比例提升。加之，有些存储厂商还提供short stroking这样的可以缩短磁头机械臂移动距离的技术。此类技术可以将数据集中放置在磁盘盘片的外道区域，结果是磁头移动的距离大大缩短，对数据访问的性能具有十分明显的提升作用。可是，当我们通过利用大量的磁盘并发以及short-stroking磁头短距离移动技术达成既定的性能目标之后，我们会发现其代价是非常高昂的，此外，由于仅仅使用了盘片的外道空间，所以存储的空间利用率会非常差。早在SSD固态盘技术出现之前，利用大量的磁盘并发以及 short-stroking磁头短距离移动技术来满足应用的性能要求是最普遍的办法，即使在今天，这种方案依然被大量使用，原因是SSD固态盘的成本太高，所以用户依然青睐磁盘而不是SSD。NatApp技术和战略总监Mike Riley就说：“对于顺序访问大数据块和大文件这样的应用，使用磁盘通常性价比更高。”RAID 及wide-striping技术对效率的影响很多用户容易忽视一点，即RAID和RAID级别其实都会对性能和容量产生影响。通过改变RAID级别来提升存储性能或者空间的利用率是一种很现实的选择。校验盘的数量、条带的大小、RAID组的尺寸以及RAID组内数据块大小都会影响性能和容量。RAID技术对性能和容量的影响我们都熟悉那些常见的RAID级别及其特点，但还有一些不常见的技术趋势值得我们关注，这些都与我们讨论的存储效率有关。首先，RAID组的尺寸会影响性能、可用性以及容量。通常，大的RAID组包含的磁盘数量更多，速度也更快，但是，当出现磁盘故障后，大RAID组也需要更多的时间用来重建。每隔几年，磁盘的容量都会翻一番，其结果是RAID重建的时间也相应变的更长，在数据重建期间出现其他磁盘故障的风险也变得更大。即使是带有双校验机制，允许两块磁盘同时出现故障的RAID 6也存在风险增加的问题，况且，RAID 6对性能的影响还比较大。有一个更好的办法是完全打破传统RAID组和私有校验盘的概念，比如，NetApp的Dynamic Disk Pools (DDP)技术，该技术将数据、校验信息以及闲置空间块分散放置在一个磁盘池中，池中所有的磁盘会并发处理RAID重建工作。另一个有代表性的产品是HP的 3PAR存储系统，3PAR采用了一种叫做wide striping的技术，将数据条块化之后散布在一大堆磁盘上，同时磁盘自身的裸容量又细分成若干小的存储块（chunklet）。3PAR的卷管理器将这些小的chunklet组织起来形成若干个micro-RAID（微型RAID组），每个微型RAID组都有自己的校验块。对于每一个单独的微型 RAID组来说，其成员块（chunklet）都分布在不同的磁盘上，而且chunklet的尺寸也很小，因此数据重建时对性能的冲击和风险都是最小的。固态存储毫无疑问，SSD固态存储的出现是一件划时代的“大事儿“，对于存储厂商来说，在优化性能和容量这两个方面，SSD技术都是一种全新的选择。与传统的磁盘技术相比，SSD固态盘在延迟指标方面有数量级上的优势（微秒 对 毫秒），而在IOPS性能上，SSD的优势甚至达到了多个数量级（10000以上 对 数百）。Flash技术（更多的时候是磁盘与flash的结合）为存储管理员提供了一种更具性价比的解决方案，我们不必像过去那样，为了满足应用对性能的高要求而不得不部署大批量的磁盘，然后再将数据分散在磁盘上并发处理。SSD固态盘最佳的适用场景是大量数据的随机读操作，比如虚拟化 hypervisor，但如果是大数据块和大文件的连续访问请求，SSD的优势就没有那么明显了。EMC统一存储部门负责产品管理与市场的高级副总裁Eric Herzog说：“Flash的价格仍然10倍于最高端的磁盘，因此，用户只能酌情使用，而且要用在刀刃上。”目前，固态存储有三种不同的使用方式：第一种方式，用SSD固态盘完全代替机械磁盘。用SSD替换传统的磁盘是最简单的提升存储系统性能的方法。如果选择这个方案，关键的一点是用户要协同存储厂商来验证SSD固态盘的效果，并且遵循厂商提供的建议。如果存储系统自身的处理能力无法承载固态存储的高性能，那么SSD有可能会将整个系统拖垮。因为，如果SSD的速度超出了存储控制器的承受范围，那么很容易出现性能（I/O阻塞）问题，而且会越来越糟。另一个问题涉及到数据移动的机制，即我们的数据在什么时候、以何种方式迁移到固态存储上，或从固态存储上移走。最简单但也最不可取的方法是人工指定，比如我们通过手动设定将数据库的日志文件固定存放在SSD固态存储空间，对于比较老的存储系统来说，这也许是唯一的方式。在这里我们推荐用户使用那些自动化的数据分层移动技术，比如EMC的 FAST（Fully Automated Storage Tiering）。第二种方式，用Flash（固态存储芯片）作为存储系统的缓存。传统意义上的DRAM 高速缓存容量太小，因此我们可以用Flash作为DRAM的外围扩展，而这种利用Flash的方式较之第一种可能更容易实现一些。Flash缓存本身是系统架构的一个组成部分，即使容量再大，也是由存储控制器直接管理。而用Flash作缓存的设计也很容易解决数据分层的难题，根据一般的定义，最活跃的数据会一直放置在高速缓存里，而过期的数据则驻留在机械磁盘上。与第一种方式比较，存储系统里所有的数据都有可能借助Flash高速缓存来提升访问性能，而第一种方式下，只有存放在SSD固态盘中的数据才能获得高性能。初看起来，用Flash做高速缓存的方案几乎没有缺陷，可问题是只有新型的存储系统才支持这种特性，而且是选件，因此这种模式的发展受到一定的制约。与此相反，我们看到用Flash做大容量磁盘的高速缓存（而不是系统的高速缓存）反而成为更普遍的存储架构设计选择，因为它可以将高容量和高性能更好的融合。IBM存储软件业务经理Ron Riffe说：“在一套磁盘阵列中，只需要增加2-3%的固态存储空间，几乎就可以让吞吐带宽提高一倍。”在服务器中使用Flash存储卡。数据的位置离CPU和内存越近，存储性能也就越好。在服务器中插入PCIe Flash存储卡，比如Fusion-IO，就可以获得最佳的存储性能。不太有利的一面是，内置的Flash存储卡无法在多台服务器之间共享，只有单台服务器上的应用程序才能享受这一好处，而且价格非常昂贵。尽管如此，仍然有两个厂商对此比较热衷，他们都希望将自己的存储系统功能向服务器内部扩展。一个是 NetApp，正在使其核心软件Data Ontap能够在虚拟机hypervisor上运行；另一个是EMC，推出的功能叫做VFCache（原名叫Project Lightning）。显而易见，这两家公司的目标是通过提供服务器端的Flash存储分级获得高性能，而这种方式又能让用户的服务器与他们提供的外部存储系统无缝集成。存储加速装置存储加速装置一般部署在服务器和存储系统之间，既可以提高存储访问性能，又可以提供附加的存储功能服务，比如存储虚拟化等等。多数情况下，存储加速装置后端连接的都是用户已有的异构存储系统，包括各种各样的型号和品牌。异构环境的问题是当面临存储效率低下或者性能不佳的困扰时，分析与评估的过程就比较复杂。然而，存储加速装置能够帮助已有磁盘阵列改善性能，并将各种异构的存储系统纳入一个统一的存储池，这不但可以提升整个存储环境的整体性能、降低存储成本，而且还可以延长已有存储的服役时间。最近由IBM发布的 SmartCloud Virtual Storage Center是此类产品的代表，它将IBM的存储虚拟化软件SVC（SAN Volume Controller）以及存储分析和管理工具集成在一个单独的产品中。SmartCloud Virtual Storage Center可以将各种异构的物理存储阵列纳入到一个虚拟存储池中，在这个池之上创建的卷还支持自动精简配置。该装置不但可以管理连接在其后的存储阵列中的Flash固态存储空间，而且SmartCloud Virtual Storage Center自身内部也可以安装Flash固态存储组件。通过实时存储分析功能，SmartCloud Virtual Storage Center能够识别出I/O访问频繁的数据以及热点区域，并能够自动地将数据从磁盘迁移到Flash固态存储上，反向亦然。用户可以借助 SmartCloud Virtual Storage Center的这些功能大幅度的提高现有的异构混合存储系统环境的性能和空间利用率。与IBM SmartCloud Virtual Storage Center类似的产品还有Alacritech和Avere，它们都是基于块或基于文件的存储加速设备。日益增加的存储空间利用率利用存储精简技术，我们可以最大化的利用起可用的磁盘空间，存储精简技术包括自动精简配置、瘦克隆、压缩以及重复数据删除等等。这些技术都有一个共同的目标，即最大程度的引用已经存在的数据块，消除或避免存储重复的数据。然而存储精简技术对系统的性能稍有影响，所以对于用户来说，只有在明确了性能影响程度并且能够接受这种影响的前提下，才应该启动重复数据删除或数据压缩的功能。性能和容量：密不可分存储系统的性能和空间利用率是紧密相关的一对参数，提升或改进其中的一个，往往会给另一个带来负面的影响。因此，只有好好的利用存储分析和报表工具，我们才能了解存储的真实性能表现，进而发现系统瓶颈并采取适当的补救措施，这是必要的前提。总之，提高存储效率的工作其实就是在性能需求和存储成本之间不断的寻找平衡。

H. 经济学阿尔法定律是什么

经济学阿尔法定律是柯布-道格拉斯生产函数，一般形式为：Q=ALαKβ其中的参数α和β的经济含义是：当α+β=1时，α和β分别表示劳动和资本在生产过程中的相对重要性，α为劳动所得在总产量中所占的份额，β为资本在总产量中所占的份额。
拓拦雀展资料：
1、随着从存储系统的日益复杂，对存储系统的性能分析就显得非常必要。单个存储器的性能由生产厂商在数据手册中说明，那么由多个存储体构成的并行存储系统的性能如何分析，尤其是系统的吞吐率及相应时间就必须借助数学模型进行分析，或者再利用软件进行仿真确定。对于更全面的系统仿真将花费非常大的代价，因此实际上多采用数学模型的方式确定。为此，利用阿姆达尔定律来说明存储系统性能分析模型。
2、Amdahl加速定律的基本出发点是：1.对于很多科学计算，实时性要求很高，即在此类应用中时间是个关键因素，而计算负载是固定不变的。为此在一定的计算负载下，为达到实时性可利用增加处理器数来提高计算速度；2.因为固定的计算负载是可分布在多个处理器上的，这样增加了处理器就加快了执行速亩衡核度，从而达到了加速的目的。在此意义下，1967年Amdahl推导出了固定负载的加速公式。
3、阿姆达尔定律是计算机系统设计的重要定量原理之一，于1967年由IBM360系列机的主要设计者阿姆达尔首先提出。该定律是指：系统中对某一部件采用更快执行方式所能获得的系统性能改进程度，取决于这种执行方式被使用的频率，或所占总执行时间的比例。阿姆达尔定律实际上定义了采取增强（加速）某部分功能处理的措施后可获得的性能改进或执行时间的加速比。简单来说是通过更快的处理器来获得加迅掘速是由慢的系统组件所限制。
4、阿姆达尔曾致力于并行处理系统的研究。对于固定负载情况下描述并行处理效果的加速比s，阿姆达尔经过深入研究给出了如下公式

I. 如何进行存储系统的性能测试

要解决问题，首先要明确准备将测试结果精确到什么程度：
只是获得一个初步的结果；
分析未来的发展动向；
准备搜集尽可能多的数据；
进行存储性能分析不仅仅是收集数据那么简单。采集数据只是一方面，另外，需要分析数据。可以用现有的SRM(存储资源管理)工具来采集数据。如果没有这种系统，可以雇用顾问公司来解决这个问题(顾问公司还可以同时进行数据分析)。
几个SRM系统能够工作，比如SUN公司的StorEdge Suite，IBM公司也集成了Trellisoft SRM系统，这两个系统都能在开源环境中工作。然而，这些系统都有至少5个许可证书，如果要在自己的系统中采用它们，就需要获得相应许可。
如果只想测试系统性能，不需要执行整个SRM系统，最好的选择是获得外部的帮助(比如雇用顾问公司)。
如果打算采用别的软件来完成采集数据的工作，那么需要注意如下几点：
执行软件前，需要配置好对应的管理框架
软件不一定支持所有的操作环境(Windows, Linux, Solaris, Aix)
软件不支持数据库
测试代理性能时需要重启已经安装过的服务器
除了少数几个操作系统，软件代理大部分情况下无法进行远程操作(设想一下，可能需要手动安装上百个代理软件)

J. 简述计算机三级存储体系结构

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

1、高速缓冲存储器

存在于主存与CPU之间的一级存储器， 由静态存储余局芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多， 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

2、主存储器（Main memory）

计算机硬件的一个重要部件，其作用是存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。现代计算机是为了提高性能，又能兼顾合理的造价，往往采用多级存储体系。即由存储容量小，存取速度高的高速缓冲存储器，存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。

主存储器是按地址存放信息的，存取速度一般与地址无竖帆让关。32位（比特）的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够，但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够，从而对64位结构提出需求。

3、外储存器

辅助存储器又称外存储器（简称外存）。指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

(10)存储系统性能扩展阅读

计算机的主存储器不能同时满轿野足存取速度快、存储容量大和成本低的要求，在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器，以最优的控制调度算法和合理的成本，构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存操作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。