計算機存儲系統的管理技術探討

宋郁

摘要：近年來，隨著科學技術的發展，計算機技術也有了很大的進步。計算機存儲系統是計算機中的一個重要系統，廣義上來說，計算機存儲系統指的是對海量的數據進行存儲及約存儲的系統，它具有極大的儲量、極多的數據類型以及極廣的涉及面。因此，計算機存儲系統的管理是一項非常重要的工作，同時也是一項難度較大的工作。只有運用科學的計算機存儲系統管理技術，才能夠實現高效的管理。本文主要探討了計算機存儲系統的管理技術。

關鍵詞：計算機 計算機存儲系統 管理技術

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0245-01

馮諾依曼的基本思想是現代計算機體系結構的基礎思想，而馮諾依曼的基本思想則是基于存儲程序理念，因此，存儲系統是計算機系統的重要組成部分。眾所周知，計算機的CPU具有強大的運算能力，但是計算機處理任務的速度仍然有所限制，這主要是由于現階段CPU與存儲器之間的數據交換能力尚且比較有限，其可謂是計算機性能發展的一大瓶頸。計算機存儲系統是由多級結構共同組成的，CPU的運算速度往往遠遠高于主存，因此只有先保證存儲系統的運行數度，才能夠充分發揮出CPU的性能。以下筆者就來談談計算機存儲系統的管理技術。

1 計算機存儲系統的結構和發展

計算機存儲系統的是為CPU提供運算數據的系統，因此它必須要盡可能地滿足CPU的計算速度。而為了能夠做到這點，計算機存儲系統一般都是采用的分級結構，這個分級結構類似于一個金字塔型的數據存儲體系，它具有多層次，最上層主要是高速緩存和主存區，這兩者共同構成了數據的臨時存儲區，一旦計算機系統斷電，則數據不會被臨時存儲區保存，負責永久保存數據的是最下層的永久存儲區。早期的數據存儲一般是以磁盤陣列等設備為外設，圍繞服務器，通過直連的方式進行存儲。而近年來，隨著網絡技術的發展，服務器的數據讀取范圍也得到了很大拓展，逐漸實現了現在的網絡存儲。相較于傳統存儲來說，網絡存儲的優勢更加突出，其不但安裝便捷、成本低廉，并且還能夠大規模地拓展存儲設備，從而有效滿足了海量數據存儲對存儲空間的需求。不過，網絡存儲對網絡資源的消耗極大，這是一項難題，為此，后來又逐漸出現了SAN存儲架構。

2 海量數據存儲管理的關鍵技術

2.1 分級存儲

分級存儲是海量數據存儲管理的關鍵技術之一，其最大的意義在于能夠有效降低計算機存儲系統的成本，同時也保證了系統效率。一般情況下，越是有價值的數據往往越是讀取頻繁及越具備實時訪問性，而這類數據必須要存儲在等級最高的存儲設備上才能夠保證其安全性。

2.2 自動歸檔

計算機系統中隨時隨地都會有許多新的數據，這些新數據不但數量龐大，并且到達的時間也不定，這是海量數據存儲系統所面臨的最大問題，也是其最大特點。若想要及時對新數據進行合理歸檔，只依靠人力顯然是不行的，必須要利用合理的算法對數據進行自動歸檔。

2.3 業務流程控制

數據的存儲管理會涉及到多項業務，例如數據接受、數據歸檔、數據備份、數據遷移及數據輸出等，因此在海量數據的存儲管理過程中非常容易發生混亂，而混亂發生后又非常容易迅速擴散。對此，必須要通過合理的程序來對各項業務流程進行有效控制、集中調度及統一監控，從而避免各業務之間的直接耦合。

2.4 并發設計

并發設計的根本目的是為了可以同時進行數據收發、歸檔等業務，其通常是通過單進程多線程的模式來實現的。當接受到任務之后，多個線程會同時啟動和處理，每當完成一個任務，就會結束一個進程。還有一種并發處理任務的模式是多進程模式，但其每個業務進程都需要獲得相應的任務信息。

2.5 提供數據服務

無論是什么樣的計算機存儲系統，都是以向客戶端提供數據服務為最終價值和目標。通常情況下，存儲系統向客戶端提供數據服務的方案有三種：一是調用API，其需運用到一定的編程基礎，優點是實時性與靈活度高；二是訂單服務，其需先填寫相應的訂單，再將相應的數據經管理系統處理后提供給客戶端；三是實時推送，其相較于訂單服務而言區別在于是存儲系統主動向客戶端提供數據，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 計算機存儲系統的管理技術

3.1 體系管理技術

通過體系管理系統，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。數據的存儲位置是根據使用的頻繁程度來決定的，而管理數據的目的就是確定數據的存儲位置。通常先把數據及程序劃分成多個相鄰的存儲組，然后再采用相應的方式使其在體系中進行傳送。一般可以借助軟件來實現數據傳送，但軟件雖然可以通過更先進的算法或者更高效率的硬件來實現，而若想改變算法卻比較困難。不管在什么樣的情況下，都需要認真設計制定工作的負載，從而保證體系管理的良好性價比。

3.2 NAS操作系統

NAS操作系統采用了Linux系統，開放性良好，均是自由軟件，可以在網絡上自由獲取。Linux系統能夠適應各種硬件平臺，支持各種低端或高端計算機系統，并且支持多種語言。本質上來說NAS操作系統是一種基于web技術的計算機存儲系統管理技術，服務器與客戶端之間使用標準網絡協議，管理界面是由瀏覽器訪問和網頁的形式向用戶提供的。由于系統提供的是網絡存儲服務，而在管理過程中不能影響存儲服務功能，因此應當盡量減少對系統資源的占用。

4 結語

綜上所述，以海量數據存儲管理系統為代表的計算機存儲系統為數據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，促進信息化建設。但關于計算機存儲系統的管理技術仍需進一步研究，找出其中的不足，尋找合理的解決辦法。

參考文獻

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