存储器基本技术

存储器基本技术目录存储层次结构直连存储硬盘驱动器存储区域网络2

存储层次结构3计算机系统中数据存储的一般规则是，将更快更小的存储器配置到距离处理器更近的位置，将更大更慢的存储器配置到离处理器更远的位置，像DRAM这样当电源关闭后就会丢失信息的数据存储器，一般称作内存;而像磁盘驱动器这样，当电源关闭后，仍然能够保存数据的数据存储器一般被称作存储器。

存储层次结构4

处理器带有若干寄存器，用于存储临时变量，而且可以在一到两个处理器时钟周期内被存取。寄存器中含有系统中最小量的内存。大多数服务器处理器也带有多级缓存。这些多级缓存保存了最近使用的数据，而且这些数据在不久的将来可能被再次使用，如果处理器需要的数据在缓存中，则性能就会提升。因为这样访问数据比从外部数据中读取速度更快。处理器使用并行总线连接到外部的dram，而dram是存储层次结构中的下一个层级，这种内存可保存的数据比处理器芯片中集成的内存多一千倍，但是内存访问时间要比处理器内部的缓存长一百倍。在一些情况下，服务器主板上还会使用闪存，她在移除电源之后，仍然能够保存数据。不过闪存的写周期要比tm的写周期长一百倍。

硬盘驱动器5旋转式磁盘也被称作硬盘驱动器。它作为计算机系统的一种稳定存储介质，已经有数十年历史了。这种存储器是1956年，有IBM公司率先引入的现在它已经小到可以用于便携式电脑了，并且可以存储几t的数据。

硬盘驱动器6

数据中心的的应用推动了对特定磁盘驱动器的需求，使只需要具备一些在PC机上或者便携式电脑的商用硬盘上没有的特性。硬盘通常包含多个旋转式碟片，以及一个带有读写头的制动器臂，这会让很多人想到微型留声机。尽管磁盘是随机访问的，但是其查找时间取决于碟片的旋转速度，以及制动器臂的反应时间和磁盘上数据相对于制动器臂的位置。磁盘驱动器厂商可以在密度性能和可靠性之间进行折中。显然，紧密的磁道会导致较高的数据密度。由于这些原因，个人计算机中的硬盘驱动器要比对数据中心应用设计的硬盘驱动器，有更高的存储密度和更低的成本，但是这样的硬盘驱动器并不具备数据中心应用所要求的可靠性和性能。对于一些高性能应用而言，硬盘驱动器甚至可以是短冲程的，即仅使用驱动器存储速度较快的外部扇区。

直连存储7

使用个人电脑或便携式电脑时，你所使用的就是直连存储。一般来说这意味着将驱动器直接连接到CPU子系统，而且不与其他计算机共享。在数据中心里，对于外部托管这样的应用而言，如果客户希望将自己的私有存储设备连接到其专用服务器，则采用直连存储。直连存储在数据中心里，更常见的应用是引导操作系统和或管理程序，尽管它也可以通过服务器主板上的闪存来引导。直连存储的问题是无法在应用程序之间共享存储器，造成了网络上的数据孤岛。直连存储常用的接口标准有好几种。IBM的PC机上最初设计用于连接硬盘驱动器的标准叫做pata硬盘接口规范。现在这一标准已经被sata所取代。由于在现代PC机和便携式电脑中广泛使用，该标准也成为了业界最常用的直连存储标准。

存储区域网络8存储区域网络是数据中心使用的一种专用网络，专门用于存储器通信，现在最流行的存储区域，网络是光纤信道，光纤信道，要求使用hba，以及带有fc接口的存储阵列，下图就展示了，采用一个或多个fc交换机，将多个服务器连接到多个存储阵列。

存储区域网络9存储阵列在数据中心里很常见，它将多个磁盘驱动器集成到单个机箱中。这些存储阵列既可以使用sata驱动器，也可以使用sas驱动器来建立，而且驱动器通过存储控制板上的交换机连接到fc接口。存储区域网络，有时也被称作块存储，因为服务器应用在模块层级上处理存储问题，而模块则是一个大文件或者数据库的一部分。存储网络管理员非常关注可靠性和安全性，有了专用的存储区域网络管理员可以独立于数据中心的其他部分，对存储网络进行管理，为了达到更高