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)存儲系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中的一個重要系統(tǒng)，廣義上來說，計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)指的是對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲及約存儲的系統(tǒng)，它具有極大的儲量、極多的數(shù)據(jù)類型以及極廣的涉及面。因此，計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的管理是一項(xiàng)非常重要的工作，同時也是一項(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)存儲系統(tǒng) 管理技術(shù)

中圖分類號：TP333 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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程序理念，因此，存儲系統(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)存儲系統(tǒng)是由多級結(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?jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的管理技術(shù)。

1 計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展

計(jì)算機(jī)存儲系統(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)存儲系統(tǒng)一般都是采用的分級結(jié)構(gòu)，這個分級結(jié)構(gòu)類似于一個金字塔型的數(shù)據(jù)存儲體系，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)的臨時存儲區(qū)，一旦計(jì)算機(jī)系統(tǒng)斷電，則數(shù)據(jù)不會被臨時存儲區(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區(qū)。早期的數(shù)據(jù)存儲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。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。相較于傳統(tǒng)存儲來說，網(wǎng)絡(luò)存儲的優(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)模地拓展存儲設(shè)備，從而有效滿足了海量數(shù)據(jù)存儲對存儲空間的需求。不過，網(wǎng)絡(luò)存儲對網(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存儲架構(gòu)。

2 海量數(shù)據(jù)存儲管理的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 分級存儲

分級存儲是海量數(shù)據(jù)存儲管理的關(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)存儲系統(tǒng)的成本，同時也保證了系統(tǒng)效率。一般情況下，越是有價值的數(shù)據(jù)往往越是讀取頻繁及越具備實(shí)時訪問性，而這類數(shù)據(jù)必須要存儲在等級最高的存儲設(shè)備上才能夠保證其安全性。

2.2 自動歸檔

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中隨時隨地都會有許多新的數(shù)據(jù)，這些新數(shù)據(jù)不但數(shù)量龐大，并且到達(dá)的時間也不定，這是海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)所面臨的最大問題，也是其最大特點(diǎn)。若想要及時對新數(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數(shù)據(jù)進(jìn)行自動歸檔。

2.3 業(yè)務(wù)流程控制

數(shù)據(jù)的存儲管理會涉及到多項(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。對此，必須要通過合理的程序來對各項(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，多個線程會同時啟動和處理，每當(dāng)完成一個任務(wù)，就會結(jié)束一個進(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)存儲系統(tǒng)，都是以向客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)為最終價值和目標(biāo)。通常情況下，存儲系統(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)時推送，其相較于訂單服務(wù)而言區(qū)別在于是存儲系統(tǒng)主動向客戶端提供數(shù)據(jù)，具有較高的針對性，且能夠保證客戶端第一時間獲取到信息。

3 計(jì)算機(jī)存儲系統(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)，可以隨時將信息從指定的一級存儲器中存入或取出，并決定何時將信息從一級傳到另一級。數(shù)據(jù)的存儲位置是根據(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)的存儲位置。通常先把數(shù)據(jù)及程序劃分成多個相鄰的存儲組，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，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)存儲服務(wù)，而在管理過程中不能影響存儲服務(wù)功能，因此應(yīng)當(dāng)盡量減少對系統(tǒng)資源的占用。

4 結(jié)語

綜上所述，以海量數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)為代表的計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)為數(shù)據(jù)的存儲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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