海量信息存储-导论本图是《海量信息存储》张江陵的导论总结。
主要介绍存储容量极大的存储系统，比如RAID，NAS，SAN等。

概述

存储系统包括两部分

计算机系统内

局域总线与CPU连接

缓存或主存

计算机系统外

外部设备总线连接

包括直接存取的存储器与后援存储器
容量大，速度低

技术特点

概述

信息以数据为载体

对于计算机网络而言，信息存储是指二进制数据存储

任何能保持两种不同状态的物理现象都可以用于二进制的存储

触发器
磁化翻转
凸凹表面
不同折射率的光反射
金属材料不同的金相组织

信息存储是多学科交叉领域

主要分为

原理

器件

存储器的原理和物理特性主要体现在媒体（介质）和器件中

设备

存储设备由精密机械与电子电路组成，按计算机对数据处理的规范与计算机匹配，并要求严格符合接口协议

系统

大容量存储系统则无论是系统结构或组成的软硬件，或采用的算法和调度策略都与计算机系统相似

应用

大容量存储系统的应用则遍布于计算机，通信等许多方面

载体属性

独立性
数据是独立的实体，不属于任何特定系统，类似书画
流动性
可重用性
价值的相对性

社会需求

人类基因，气候变化等科学运算需要的存储容量越来越大
特别是视频存储的需求，未来提供无损视频需要更大的存储
网络技术的发展带来网上流动的数据量大增
数据的备份
新的应用带来的挑战：虚拟现实等

发展趋势

存储系统之所以长期存在的理由

第一

任何存储设备接入时必须要有适配器和控制器，并由计算机，服务器，网络中的系统软件通过设备驱动程序才能进行操作

其中各种设备的操作系统，总线结构多样，只有软硬件与设备同步发展才能得到相得益彰的效果
第二

嵌入了由系统实现的一些功能

比如具有自管理功能，面向对象存储（OBS）的设备

基于网络连接安全装置（NASD）的智能磁盘驱动器
第三

计算机与存储设备沿着各自的目标发展，两者之间的性能差距与联结方式主要由存储系统来处理
第四

组成存储系统的形式才能提供具有单一I/O空间的数据存储

研究热点

通道技术
并行存取技术
网络存储技术
智能化

在系统结构上的一些特点

独立性
可扩展性
并行性
实时性
可靠性
可维护性
共享性
智能性

存取途径的硬件组称

数据的存取途径

数据源到目的地的数据和命令传输的路径

目的地通常是存储器或存储设备
介于两端之间的物理器件组成了存取路径的硬件系统

总线

数据总线
地址总线
控制总线
电源线

经常涉及到的硬件

系统总线

致密的高速总线

通过总线仲裁获得总线使用权

外围设备总线

由桥控制器控制

桥控制器中有高速缓存，用以调节两条总线的速度差别

目前流行的是PCI总线

PCI（Peripheral Component Interconnect）

总线适配器

IDE

SCSI协议

Small Computer System Interface

子主题 2

SSA

网络接口控制器

主机I/O总线与网络的连接及其接口适配器

桥接器

这个网络上的资料较少

数据存取过程及其相关软件

数据存取过程分两种

本机的存取
网络存取

海量信息存储-导论

概述