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存儲系統
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存儲系統是(yes)指計算機中由存放程序和(and)數據的(of)各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的(of)設備(硬件)和(and)算法(軟件)所組成的(of)系統。計算機的(of)主存儲器不(No)能同時(hour)滿足存取速度快、存儲容量大(big)和(and)成本低的(of)要(want)求,在(exist)計算機中必須有速度由慢到(arrive)快、容量由大(big)到(arrive)小的(of)多級層次存儲器,以(by)最優的(of)控制調度算法和(and)合理的(of)成本,構成具有性能可接受的(of)存儲系統。

存儲系統

計算機的(of)主存儲器不(No)能同時(hour)滿足存取速度快、存儲容量大(big)和(and)成本低的(of)要(want)求,在(exist)計算機中必須有速度由慢到(arrive)快、容量由大(big)到(arrive)小的(of)多級層次存儲器,以(by)最優的(of)控制調度算法和(and)合理的(of)成本,構成具有性能可接受的(of)存儲系統。存儲系統的(of)性能在(exist)計算機中的(of)地(land)位日趨重要(want),主要(want)原因是(yes):①馮諾伊曼體系結構是(yes)建築在(exist)存儲程序概念的(of)基礎上(superior),訪存操作(do)約占中央處理器(CPU)時(hour)間的(of)70%左右。②存儲管理與組織的(of)好壞影響到(arrive)整機效率。③現代的(of)信息處理,如圖像處理、數據庫、知識庫、語音識别、多媒體等對存儲系統的(of)要(want)求很高。

沿革

計算機最初采用(use)串行的(of)延遲線存儲器,不(No)久又用(use)磁鼓存儲器。50年代中期,主要(want)使用(use)磁芯存儲器作(do)爲(for)主存。60年代中期以(by)後,半導體存儲器已取代磁芯存儲器。在(exist)邏輯結構上(superior),并行存儲和(and)從屬存儲器技術的(of)采用(use)提高了(Got it)主存的(of)供數速度,緩和(and)了(Got it)主存和(and)高速的(of)中央處理器速度不(No)匹配的(of)矛盾。1968年IBM- 360/85最早采用(use)了(Got it)高速緩沖存儲器——主存儲器結構。高速緩沖存儲器的(of)存取周期與中央處理器主頻周期一(one)樣,由硬件自動調度高速緩沖存儲器與主存儲器之間信息的(of)傳遞,使中央處理器對主存儲器的(of)絕大(big)部分存取操作(do),可以(by)在(exist)中央處理器和(and)高速緩沖存儲器之間進行。1970年,美國(country)RCA公司研究成功虛拟存儲器系統。IBM公司于(At)1972年在(exist)IBM370系統上(superior)全面采用(use)了(Got it)虛拟存儲技術。

由于(At)科學計算和(and)數據處理對存儲系統的(of)要(want)求越來(Come)越高,需要(want)不(No)斷改進已有的(of)存儲技術,研究新型的(of)存儲介質,改善存儲系統的(of)結構和(and)管理。大(big)規模集成電路和(and)磁盤依然是(yes)主要(want)的(of)存儲介質。利用(use)新型材料制作(do)大(big)規模集成電路、大(big)容量的(of)聯想存儲器可大(big)大(big)提高速度,對于(At)計算機系統和(and)軟件都會發生(born)影響。磁盤技術、光盤技術、約瑟夫遜結器件,以(by)至研究新的(of)存儲模型,都是(yes)計算機存儲系統發展的(of)研究課題。此外還要(want)進行新的(of)存儲機制的(of)研究。這(this)方面的(of)研究方向是(yes):①由一(one)維線性存儲發展到(arrive)面向二叉樹存儲結構,提供更廣闊數據結構所需的(of)動态存儲空間。②由單純的(of)數據存儲發展到(arrive)能融合圖像、聲音、文字、數據等爲(for)一(one)體的(of)多維存儲系統。③由存儲精确的(of)數據到(arrive)能接收模糊數據的(of)輸入。④面向對象的(of)存儲管理的(of)研究。⑤智能存儲技術的(of)研究,探索新的(of)記憶原理,發明新的(of)存儲器件,構造新的(of)存儲系統。

存儲層次

在(exist)計算機系統中存儲層次可分爲(for)高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。高速緩沖存儲器用(use)來(Come)改善主存儲器與中央處理器的(of)速度匹配問題。輔助存儲器用(use)于(At)擴大(big)存儲空間。

存儲映像

完成邏輯地(land)址空間和(and)物理地(land)址空間之間的(of)變換,并且合理地(land)管理存儲系統資源。邏輯地(land)址是(yes)指程序員編制的(of)程序地(land)址,由它構成邏輯地(land)址空間。程序主存儲器中的(of)實際地(land)址稱爲(for)物理地(land)址,由它構成物理地(land)址空間。存儲映像基本上(superior)分爲(for)兩種情況:一(one)種是(yes)邏輯地(land)址空間小于(At)物理地(land)址空間,映像要(want)求可以(by)訪問所有的(of)物理存儲器;另一(one)種是(yes)邏輯地(land)址空間大(big)于(At)物理地(land)址空間,映像要(want)确定每個(indivual)邏輯地(land)址實際所對應的(of)物理地(land)址。

存儲變換

最簡單的(of)方法是(yes)采用(use)基址編址。基址編址是(yes)将基址寄存器中的(of)内容(程序基點)與邏輯地(land)址相加,形成物理地(land)址,然後訪問存儲器。

存儲保護

近代計算機系統資源爲(for)一(one)同執行的(of)多個(indivual)用(use)戶程序所共享。就主存來(Come)說,它同時(hour)存有多個(indivual)用(use)戶的(of)程序和(and)系統軟件。爲(for)使系統正常工作(do),必須防止由于(At)一(one)個(indivual)用(use)戶程序出(out)錯而破壞同時(hour)存在(exist)主存内的(of)系統軟件或其他(he)用(use)戶的(of)程序,還須防止一(one)個(indivual)用(use)戶程序不(No)合法地(land)訪問并非分配給它的(of)主存區域。因此,存儲保護是(yes)多道程序和(and)多處理機系統必不(No)可少的(of)部分。

主存保護是(yes)存儲保護的(of)重要(want)環節。主存保護一(one)般有存儲區域保護和(and)訪問方式保護。存儲區域保護可采用(use)界限寄存器方式,由系統軟件經特權指令給定上(superior)、下界寄存器内容,從而劃定每個(indivual)用(use)戶程序的(of)區域,禁止越界訪問。

界限寄存器方式隻适用(use)于(At)每個(indivual)用(use)戶程序占用(use)一(one)個(indivual)或幾個(indivual)連續的(of)主存區域,而對于(At)虛拟存儲器系統,由于(At)一(one)個(indivual)用(use)戶的(of)各頁離散地(land)分布于(At)主存内,就需要(want)采用(use)鍵式保護和(and)環狀保護等方式。鍵式保護是(yes)由操作(do)系統爲(for)每個(indivual)存儲頁面規定存儲鍵,存取存儲器操作(do)帶有訪問鍵,當兩鍵符合時(hour)才允許執行存取操作(do),從而保護别的(of)程序區域不(No)被侵犯,環狀保護是(yes)把系統程序和(and)用(use)戶程序按重要(want)性分層,稱爲(for)環,對每個(indivual)環都規定訪問它的(of)級别,違反規定的(of)存取操作(do)是(yes)非法的(of),以(by)此實現對正在(exist)執行的(of)程序的(of)保護。

主存儲器

存放指令和(and)數據,并能由中央處理器直接随機存取的(of)存儲器,有時(hour)也稱操作(do)存儲器或初級存儲器。主存儲器的(of)特點是(yes)速度比輔助存儲器快,容量比高速緩沖存儲器大(big)。

主存儲器被劃分成若幹用(use)于(At)存放數據或指令的(of)存儲單元。爲(for)了(Got it)區分不(No)同的(of)存儲單元,給每一(one)個(indivual)存儲單元分配一(one)個(indivual)編号,這(this)個(indivual)編号稱爲(for)存儲單元的(of)地(land)址,因此主存是(yes)按地(land)址存取信息的(of)。在(exist)主存中,以(by)字節作(do)爲(for)編址單位,即一(one)個(indivual)存儲單元的(of)長度爲(for)8個(indivual)二進制位。存儲單位的(of)地(land)址編号從0開始,順序加1 ,是(yes)一(one)個(indivual)無符号二進制整數,一(one)般用(use)十六進制數表示。

一(one)般用(use)随機存儲器作(do)主存儲器。存取數據的(of)時(hour)間與數據所在(exist)存儲單元的(of)地(land)址無關。主存儲器工作(do)時(hour),首先由中央處理器将地(land)址送至存儲器的(of)地(land)址寄存器并譯碼,同時(hour)接收由中央處理器發出(out)的(of)“讀”或“寫”命令。于(At)是(yes),存儲器就按照地(land)址譯碼的(of)輸出(out)确定相應的(of)存儲單元。如果是(yes)讀命令,則将存儲單元的(of)代碼讀出(out)并送往代碼緩沖寄存器,如果是(yes)寫命令,代碼緩沖寄存器接收新代碼,接着寫入存儲體。爲(for)了(Got it)提高數據的(of)處理速度,存儲器的(of)讀∕寫操作(do)往往按2個(indivual)字節、4個(indivual)字節、8個(indivual)字節、16個(indivual)字節作(do)爲(for)一(one)組同時(hour)讀出(out)或寫入。主存儲器采用(use)半導體存儲器件。存儲芯片是(yes)集成電路市場的(of)支柱産品,主要(want)采用(use)MOS存儲器。容量大(big)而速度低的(of)外圍存儲器主要(want)采用(use)磁盤、光盤、磁帶等。

移動存儲

特點

► 獲國(country)家保密局認證,安全可靠;

► 與加密系統無縫結合,防護能力倍增;

► 國(country)内首創,将普通U盤變爲(for)加密U盤,徹底解決U盤的(of)方便性帶來(Come)的(of)風險;

► 采用(use)雙因子認證技術;

► 專用(use)加密移動存儲與系統無縫結合,管理更流暢;

► 功能多樣,可滿足各種不(No)同需求的(of)保密要(want)求;

► 完善的(of)審計功能,随時(hour)掌握U盤持有人(people)的(of)行爲(for)。

功能

● 集中注冊與授權。可通過注冊信息實現U盤身份識别和(and)介質追蹤;

● 主機身份認證。所有安裝客戶端的(of)計算機都須經管理員分配實名信息後方可使用(use);

● 加密上(superior)鎖。對加密上(superior)鎖後的(of)U盤需要(want)用(use)戶進行身份認證;

● 訪問控制。可靈活控制移動存儲介質注冊策略和(and)信息,設定允許使用(use)的(of)計算機或租;

● 外出(out)拷貝。拷入U盤内的(of)數據可與外界的(of)計算機進行數據交互使用(use),也可實現定向拷貝;

● 用(use)戶審計。移動管理存儲系統提供詳細的(of)審計記錄及審計報告。

網絡附屬存儲系統

NAS(Network Attached Storage:網絡附屬存儲)是(yes)一(one)種将分布、獨立的(of)數據整合爲(for)大(big)型、集中化管理的(of)數據中心,以(by)便于(At)對不(No)同主機和(and)應用(use)服務器進行訪問的(of)技術。按字面簡單說就是(yes)連接在(exist)網絡上(superior),具備資料存儲功能的(of)裝置,因此也稱爲(for)“網絡存儲器”。它是(yes)一(one)種專用(use)數據存儲服務器。它以(by)數據爲(for)中心,将存儲設備與服務器徹底分離,集中管理數據,從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護投資。其成本遠遠低于(At)使用(use)服務器存儲,而效率卻遠遠高于(At)後者。

NAS是(yes)通過與網絡直接連接的(of)磁盤陣列,它具備了(Got it)磁盤陣列的(of)所有主要(want)特征:高容量、高效能、高可靠。NAS将存儲設備通過标準的(of)網絡拓撲結構連接,可以(by)無需服務器直接上(superior)網,不(No)依賴通用(use)的(of)操作(do)系統,而是(yes)采用(use)一(one)個(indivual)面向用(use)戶設計的(of)、專門用(use)于(At)數據存儲的(of)簡化操作(do)系統,内置了(Got it)與網絡連接所需的(of)協議,因此使整個(indivual)系統的(of)管理和(and)設置較爲(for)簡單。其次,NAS是(yes)真正即插即用(use)的(of)産品,并且物理位置靈活,可放置在(exist)工作(do)組内,也可放在(exist)其他(he)地(land)點與網絡連接。

NAS使用(use)了(Got it)傳統以(by)太網和(and)TCP/IP協議,當進行文件共享時(hour),則利用(use)了(Got it)NFS和(and)CIFS以(by)溝通NT和(and)UNIX系統。由于(At)NFS和(and)CIFS都是(yes)基于(At)操作(do)系統的(of)文件共享協議,所以(by)NAS的(of)性能特點是(yes)進行小文件級的(of)共享存取。NAS提供各種應用(use)領域的(of)異種文件共享和(and)文件服務功能,包括内容傳送和(and)分發、統一(one)的(of)存儲管理、技術計算,以(by)及Web服務。它允許企業在(exist)不(No)使服務器停機的(of)前提下增加容量。

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