Ⅰ 大數據存儲與應用特點及技術路線分析
大數據存儲與應用特點及技術路線分析
大數據時代,數據呈爆炸式增長。從存儲服務的發展趨勢來看,一方面,對數據的存儲量的需求越來越大;另一方面,對數據的有效管理提出了更高的要求。大數據對存儲設備的容量、讀寫性能、可靠性、擴展性等都提出了更高的要求,需要充分考慮功能集成度、數據安全性、數據穩定性,系統可擴展性、性能及成本各方面因素。
大數據存儲與應用的特點分析
「大數據」是由數量巨大、結構復雜、類型眾多數據構成的數據集合,是基於雲計算的數據處理與應用模式,通過數據的整合共享,交叉復用形成的智力資源和知識服務能力。其常見特點可以概括為3V:Volume、Velocity、Variety(規模大、速度快、多樣性)。
大數據具有數據規模大(Volume)且增長速度快的特性,其數據規模已經從PB級別增長到EB級別,並且仍在不斷地根據實際應用的需求和企業的再發展繼續擴容,飛速向著ZB(ZETA-BYTE)的規模進軍。以國內最大的電子商務企業淘寶為例,根據淘寶網的數據顯示,至2011年底,淘寶網最高單日獨立用戶訪問量超過1.2億人,比2010年同期增長120%,注冊用戶數量超過4億,在線商品數量達到8億,頁面瀏覽量達到20億規模,淘寶網每天產生4億條產品信息,每天活躍數據量已經超過50TB.所以大數據的存儲或者處理系統不僅能夠滿足當前數據規模需求,更需要有很強的可擴展性以滿足快速增長的需求。
(1)大數據的存儲及處理不僅在於規模之大,更加要求其傳輸及處理的響應速度快(Velocity)。
相對於以往較小規模的數據處理,在數據中心處理大規模數據時,需要服務集群有很高的吞吐量才能夠讓巨量的數據在應用開發人員「可接受」的時間內完成任務。這不僅是對於各種應用層面的計算性能要求,更加是對大數據存儲管理系統的讀寫吞吐量的要求。例如個人用戶在網站選購自己感興趣的貨物,網站則根據用戶的購買或者瀏覽網頁行為實時進行相關廣告的推薦,這需要應用的實時反饋;又例如電子商務網站的數據分析師根據購物者在當季搜索較為熱門的關鍵詞,為商家提供推薦的貨物關鍵字,面對每日上億的訪問記錄要求機器學習演算法在幾天內給出較為准確的推薦,否則就丟失了其失效性;更或者是計程車行駛在城市的道路上,通過GPS反饋的信息及監控設備實時路況信息,大數據處理系統需要不斷地給出較為便捷路徑的選擇。這些都要求大數據的應用層可以最快的速度,最高的帶寬從存儲介質中獲得相關海量的數據。另外一方面,海量數據存儲管理系統與傳統的資料庫管理系統,或者基於磁帶的備份系統之間也在發生數據交換,雖然這種交換實時性不高可以離線完成,但是由於數據規模的龐大,較低的數據傳輸帶寬也會降低數據傳輸的效率,而造成數據遷移瓶頸。因此大數據的存儲與處理的速度或是帶寬是其性能上的重要指標。
(2)大數據由於其來源的不同,具有數據多樣性的特點。
所謂多樣性,一是指數據結構化程度,二是指存儲格式,三是存儲介質多樣性。對於傳統的資料庫,其存儲的數據都是結構化數據,格式規整,相反大數據來源於日誌、歷史數據、用戶行為記錄等等,有的是結構化數據,而更多的是半結構化或者非結構化數據,這也正是傳統資料庫存儲技術無法適應大數據存儲的重要原因之一。所謂存儲格式,也正是由於其數據來源不同,應用演算法繁多,數據結構化程度不同,其格式也多種多樣。例如有的是以文本文件格式存儲,有的則是網頁文件,有的是一些被序列化後的比特流文件等等。所謂存儲介質多樣性是指硬體的兼容,大數據應用需要滿足不同的響應速度需求,因此其數據管理提倡分層管理機制,例如較為實時或者流數據的響應可以直接從內存或者Flash(SSD)中存取,而離線的批處理可以建立在帶有多塊磁碟的存儲伺服器上,有的可以存放在傳統的SAN或者NAS網路存儲設備上,而備份數據甚至可以存放在磁帶機上。因而大數據的存儲或者處理系統必須對多種數據及軟硬體平台有較好的兼容性來適應各種應用演算法或者數據提取轉換與載入(ETL)。
大數據存儲技術路線最典型的共有三種:
第一種是採用MPP架構的新型資料庫集群,重點面向行業大數據,採用Shared Nothing架構,通過列存儲、粗粒度索引等多項大數據處理技術,再結合MPP架構高效的分布式計算模式,完成對分析類應用的支撐,運行環境多為低成本 PC Server,具有高性能和高擴展性的特點,在企業分析類應用領域獲得極其廣泛的應用。
這類MPP產品可以有效支撐PB級別的結構化數據分析,這是傳統資料庫技術無法勝任的。對於企業新一代的數據倉庫和結構化數據分析,目前最佳選擇是MPP資料庫。
第二種是基於Hadoop的技術擴展和封裝,圍繞Hadoop衍生出相關的大數據技術,應對傳統關系型資料庫較難處理的數據和場景,例如針對非結構化數據的存儲和計算等,充分利用Hadoop開源的優勢,伴隨相關技術的不斷進步,其應用場景也將逐步擴大,目前最為典型的應用場景就是通過擴展和封裝 Hadoop來實現對互聯網大數據存儲、分析的支撐。這裡面有幾十種NoSQL技術,也在進一步的細分。對於非結構、半結構化數據處理、復雜的ETL流程、復雜的數據挖掘和計算模型,Hadoop平台更擅長。
第三種是大數據一體機,這是一種專為大數據的分析處理而設計的軟、硬體結合的產品,由一組集成的伺服器、存儲設備、操作系統、資料庫管理系統以及為數據查詢、處理、分析用途而特別預先安裝及優化的軟體組成,高性能大數據一體機具有良好的穩定性和縱向擴展性。
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Ⅱ 儲存器的工藝特徵
隨機存儲器對於任意一個地址,以相同速度高速地、隨機地讀出和寫入數據的存儲器(寫入速度和讀出速度可以不同)。存儲單元的內部結構一般是組成二維方矩陣形式,即一位一個地址的形式(如64k×1位)。但有時也有編排成便於多位輸出的形式(如8k×8位)。存儲器技術特點分析,這種存儲器的特點是單元器件數量少,集成度高,應用最為廣泛(見金屬-氧化物-半導體動態隨機存儲器)。
只讀存儲器用來存儲長期固定的數據或信息,如各種函數表、字元和固定程序等。其單元只有一個二極體或三極體。一般規定,當器件接通時為「1」,斷開時為「0」,反之亦可。若在設計只讀存儲器掩模版時,就將數據編寫在掩模版圖形中,光刻時便轉移到硅晶元上。存儲器技術特點分析,其優點是適合於大量生產。但是,整機在調試階段,往往需要修改只讀存儲器的內容,比較費時、費事,很不靈活(見半導體只讀存儲器)。
串列存儲器的單元排列成一維結構,猶如磁帶。首尾部分的讀取時間相隔很長,因為要按順序通過整條磁帶。半導體串列存儲器中單元也是一維排列,數據按每列順序讀取,如移位寄存器和電荷耦合存儲器等。存儲器技術特點分析,砷化鎵半導體存儲器如1024位靜態隨機存儲器的讀取時間已達2毫秒,預計在超高速領域將有所發展。
Ⅲ 數據存儲的特點和作用
1 DAS
存儲設備直接掛接在伺服器 需存儲的伺服器地理位置分散;
存儲系統必須直接連接到應用伺服器;
各種應用需要直接的存儲支持。
2 NAS
存儲設備通過標準的網路拓撲結構(例如乙太網),連接到一群計算機上 工作組和部門級存儲;與應用伺服器相互獨立;即插即用;佔用大量網路帶寬。
3 SAN
通過專用光纖通道連接一群計算機 企業級應用系統;
異地高速備份;
管理和集中控制簡便。
Ⅳ FORESEE工業存儲可以應用到醫療方面嘛,有什麼代表性產品
可以啊,FORESEE工業存儲的很多產品都是有很好的兼容性的,就比如工規級pSLC microSD,它主要應用於行車記錄儀、工業控制、醫療等方面,這些行業對產品性能要求比較高,就比如說醫療行業吧,肯定要有更強的數據處理能力,同時數據保護能力也很重要,工規級pSLC microSD的讀寫性能比較穩定,再加上各種產品固件讓工規級pSLC microSD的斷電保護能力也有所提高,非常適合對存儲部件有嚴格要求的行業。
Ⅳ FORESEE工業存儲品質怎麼樣,有沒有實際使用過的來說一下感受
我沒有實際使用過,不過我朋友的工廠用的就是FORESEE工業存儲產品的自動化設備,有的時候他喝酒跟我說起來也在字里行間透露著他對FORESEE存儲產品的滿意。他說FORESEE工業存儲產品應用在他的設備上很合適,支持容量從8G到128G都有,存儲類型更是多樣,在應用這種有著很不錯的表現。而且FORESEE工業存儲產品的適應溫度也很寬泛,從零下25℃到零上85℃都可以工作,這種面對極端環境也能工作的良好特性讓我朋友覺得更放心。
Ⅵ 存儲器的分類及其各自的特點
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如內存條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。
存儲器的分類特點及其應用
在嵌入式系統中最常用的存儲器類型分為三類:
1.隨機存取的RAM;
2.只讀的ROM;
3.介於兩者之間的混合存儲器
1.隨機存儲器(Random Access Memory,RAM)
RAM能夠隨時在任一地址讀出或寫入內容。 RAM的優點是讀/寫方便、使用靈活;
RAM的缺點是不能長期保存信息,一旦停電,所存信息就會丟失。 RAM用於二進制信息的臨時存儲或緩沖存儲
2.只讀存儲器(Read-Only Memory,ROM)
ROM中存儲的數據可以被任意讀取,斷電後,ROM中的數據仍保持不變,但不可以寫入數據。
ROM在嵌入式系統中非常有用,常常用來存放系統軟體(如ROM BIOS)、應用程序等不隨時間改變的代碼或數據。
ROM存儲器按發展順序可分為:掩膜ROM、可編程ROM(PROM)和可擦寫可編程ROM(EPROM)。
3. 混合存儲器
混合存儲器既可以隨意讀寫,又可以在斷電後保持設備中的數據不變。混合存儲設備可分為三種:
EEPROM NVRAM FLASH
(1)EEPROM
EEPROM是電可擦寫可編程存儲設備,與EPROM不同的是EEPROM是用電來實現數據的清除,而不是通過紫外線照射實現的。
EEPROM允許用戶以位元組為單位多次用電擦除和改寫內容,而且可以直接在機內進行,不需要專用設備,方便靈活,常用作對數據、參數等經常修改又有掉電保護要求的數據存儲器。
(2) NVRAM
NVRAM通常就是帶有後備電池的SRAM。當電源接通的時候,NVRAM就像任何其他SRAM一樣,但是當電源切斷的時候,NVRAM從電池中獲取足夠的電力以保持其中現存的內容。
NVRAM在嵌入式系統中使用十分普遍,它最大的缺點是價格昂貴,因此,它的應用被限制於存儲僅僅幾百位元組的系統關鍵信息。
(3)Flash
Flash(閃速存儲器,簡稱快閃記憶體)是不需要Vpp電壓信號的EEPROM,一個扇區的位元組可以在瞬間(與單時鍾周期比較是一個非常短的時間)擦除。
Flash比EEPROM優越的方面是,可以同時擦除許多位元組,節省了每次寫數據前擦除的時間,但一旦一個扇區被擦除,必須逐個位元組地寫進去,其寫入時間很長。
存儲器工作原理
這里只介紹動態存儲器(DRAM)的工作原理。
工作原理
動態存儲器每片只有一條輸入數據線,而地址引腳只有8條。為了形成64K地址,必須在系統地址匯流排和晶元地址引線之間專門設計一個地址形成電路。使系統地址匯流排信號能分時地加到8個地址的引腳上,藉助晶元內部的行鎖存器、列鎖存器和解碼電路選定晶元內的存儲單元,鎖存信號也靠著外部地址電路產生。
當要從DRAM晶元中讀出數據時,CPU首先將行地址加在A0-A7上,而後送出RAS鎖存信號,該信號的下降沿將地址鎖存在晶元內部。接著將列地址加到晶元的A0-A7上,再送CAS鎖存信號,也是在信號的下降沿將列地址鎖存在晶元內部。然後保持WE=1,則在CAS有效期間數據輸出並保持。
當需要把數據寫入晶元時,行列地址先後將RAS和CAS鎖存在晶元內部,然後,WE有效,加上要寫入的數據,則將該數據寫入選中的存貯單元。
存儲器晶元
由於電容不可能長期保持電荷不變,必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作,以保持電荷穩定,這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。首先應用可編程定時器8253的計數器1,每隔1⒌12μs產生一次DMA請求,該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應時,DMA控制器送出到刷新地址信號,對動態存儲器執行讀操作,每讀一次刷新一行。
Ⅶ 半導體存儲器有幾類,分別有什麼特點
1、隨機存儲器
對於任意一個地址,以相同速度高速地、隨機地讀出和寫入數據的存儲器(寫入速度和讀出速度可以不同)。存儲單元的內部結構一般是組成二維方矩陣形式,即一位一個地址的形式(如64k×1位)。但有時也有編排成便於多位輸出的形式(如8k×8位)。
特點:這種存儲器的特點是單元器件數量少,集成度高,應用最為廣泛(見金屬-氧化物-半導體動態隨機存儲器)。
2、只讀存儲器
用來存儲長期固定的數據或信息,如各種函數表、字元和固定程序等。其單元只有一個二極體或三極體。一般規定,當器件接通時為「1」,斷開時為「0」,反之亦可。若在設計只讀存儲器掩模版時,就將數據編寫在掩模版圖形中,光刻時便轉移到硅晶元上。
特點:其優點是適合於大量生產。但是,整機在調試階段,往往需要修改只讀存儲器的內容,比較費時、費事,很不靈活(見半導體只讀存儲器)。
3、串列存儲器
它的單元排列成一維結構,猶如磁帶。首尾部分的讀取時間相隔很長,因為要按順序通過整條磁帶。半導體串列存儲器中單元也是一維排列,數據按每列順序讀取,如移位寄存器和電荷耦合存儲器等。
特點:砷化鎵半導體存儲器如1024位靜態隨機存儲器的讀取時間已達2毫秒,預計在超高速領域將有所發展。
(7)工業應用存儲的特點擴展閱讀:
半導體存儲器優點
1、存儲單元陣列和主要外圍邏輯電路製作在同一個硅晶元上,輸出和輸入電平可以做到同片外的電路兼容和匹配。這可使計算機的運算和控制與存儲兩大部分之間的介面大為簡化。
2、數據的存入和讀取速度比磁性存儲器約快三個數量級,可大大提高計算機運算速度。
3、利用大容量半導體存儲器使存儲體的體積和成本大大縮小和下降。
Ⅷ 存儲介質主要有哪些,其特點是什麼
存儲介質是指存儲數據的載體。比如軟盤、光碟、DVD、硬碟、快閃記憶體、U盤、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、記憶棒(Memory Stick)、xD卡等。
特點:存儲空間大,速度快,可讀寫,安全性高,攜帶不方便。
流行的存儲介質是基於快閃記憶體(Nand flash)的,比如U盤、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、記憶棒、xD卡等。
數碼相機將圖像信號轉換為數據文件保存在磁介質設備或者光記錄介質上。如果說數碼相機是電腦的主機,那麼存儲卡相當於電腦的硬碟。存儲記憶體除了可以記載圖像文件以外,還可以記載其他類型的文件,通過USB和電腦相連,就成了一個移動硬碟。
CF卡
CF卡(Compact Flash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,並與之兼容;CF卡重量只有14g,僅紙板火柴般大小(43mm x 36m x m3.3mm),是一種固態產品,也就是工作時沒有運動部件。CF卡採用快閃記憶體(flash)技術,是一種穩定的存儲解決方案,不需要電池來維持其中存儲的數據。
優點
對所保存的數據來說,CF卡比傳統的磁碟驅動器安全性和保護性都更高;比傳統的磁碟驅動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用電量僅為小型磁碟驅動器的5%。CF卡使用3.3V到5V之間的電壓工作(包括3.3V或5V)。這些優異的條件使得大多數數碼相機選擇CF卡作為其首選存儲介質。
CF卡作為世界范圍內的存儲行業標准,保證CF產品的兼容,保證CF卡的向後兼容性;隨著CF卡越來越被廣泛應用,各廠商積極提高CF卡的技術,促進新一代體小質輕、低能耗先進移動設備的推出,進而提高工作效率。
CFA總部在加拿大的Palo Alto,其成員有權免費得到CF卡、CF商標和CF技術詳情。CFA成員包括3COM,佳能、柯達、惠普、日立、IBM、松下、摩托羅拉、NEC、SanDisk、精工(愛普生)和Socket Communications等120多個。而且其中的主要數碼相機生產研發廠商已經成立了一個專門組織,從事於CF產品的開發。
Ⅸ 存儲程序的技術特點
計算機系統由硬體系統和軟體系統兩大部分組成。馮·諾依曼結構(John
von
Neumann)也就是存儲程序奠定了現代計算機的基本結構,其特點是:
1)使用單一的處理部件來完成計算、存儲以及通信的工作。
2)存儲單元是定長的線性組織。
3)存儲空間的單元是直接定址的。
4)使用低級機器語言,指令通過操作碼來完成簡單的操作。
5)對計算進行集中的順序控制。
6)計算機硬體系統由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成並規定了它們的基本功能。
7)採用二進制形式表示數據和指令。
8)在執行程序和處理數據時必須將程序和數據從外存儲器裝入主存儲器中,然後才能使計算機在工作時能夠自動調整地從存儲器中取出指令並加以執行。