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存儲層次設計要解決的四個問題

發布時間: 2022-04-21 22:27:44

『壹』 資料庫應用系統設計的四個層次分別包含的內容是什麼它們屬於哪個設計階段求詳細解答,跪謝~~

  1. 表示層

負責直接跟用戶進行交互,一般也就是指系統的界面,用於數據錄入,數據顯示等。意味著只做與外觀顯示相關的工作,不屬於他的工作不用做。

概念設計

  1. 業務邏輯層

    用於做一些有效性驗證的工作,以更好地保證程序運行的健壯性。不允許指定的文本框中輸入空字元串,數據格式是否正確及數據類型驗證;用戶的許可權的合法性判斷等等

    邏輯設計

  2. 數據訪問

    就是用於專門跟資料庫進行交互。執行數據的添加、刪除、修改和顯示等。所有的數據對象只在這一層被引用。

    邏輯設計

  3. 數據持久層

    數據的組織存儲等方面的設計

    物理設計階段

    來自川理-jax-朱哥哥的回答。

『貳』 設計層次化存儲系統的理論依據是什麼

計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級

高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題

輔助存儲器用於擴大存儲空,即硬碟,光碟等,容量大,但存取數據慢,計算機都是先把輔存中要讀的東西放到主存後處理,然後在依據情況是否寫回。

主存即為內存,斷電信息丟失,但存取數據塊,他的容量大小直接影響計算機運行速度。

『叄』 1. 簡述存儲系統層次結構的基本思想

制約計算機存儲器設計的問題歸納起來有三個:容量多大?速度多快?價格多貴?
容量多大的問題似乎沒有限制,不管容量多大,總要開發出應用來使用它。速度多快的問題在某種意義上更容易回答。為了獲得多大的性能,存儲器速度必須能夠跟上處理器的速度,即當處理器執行指令時,我們不想使它停下來等待指令或操作數。最後一個問題也必須考慮,對於實用的系統,存儲器的價格相對於其他部件必須是合理的。
正如人們所預料的,在存儲器的3個關鍵特性即價格、容量和存取時間之間需要進行權衡。任何時候,都有各種技術可用來實現存儲系統。在這個技術領域中,存在如下關系:
存取時間越短,每位的價格就越高;
容量越大,每位的價格就越低;
容量越大,存取時間就越長;
很顯然,擺在設計者面前的難題是,不僅需要大容量,而且需要低的每位價格,因此希望採用提供大容量存儲器的技術。但為了滿足性能需求,設計者又必須使用昂貴、容量較小和存取時間快的存儲器。
解決這個難題的方法是採用存儲器層次結構,而不只是依賴單一的存儲部件或技術。下圖給出了一個通用存儲層次結構,圖中從上到下,出現下列情況:
每位價格降低;
容量增大;
存取時間增大;
處理器訪問存儲器的頻度降低;
因此,容量較小、價格較貴、速度較快的存儲器可作為容量較大、速度較慢的存儲器的補充。這種組織方式成功的關鍵是最後一項,即處理器訪問存儲器的頻度降低。
條件四有效的基礎是訪問局部性原理。在程序執行的過程中,處理器訪問存儲器中的指令和數據傾向於成簇(塊)。程序通常通常包含很多迭代循環和子程序,一旦進入了一個循環和子程序,則需重復訪問一小組指令。同樣,對於表和數組的操作,包含存取一簇簇的數據。在一長段時間內,使用的簇是變動的;而在一小段時間內,處理器主要訪問存儲器中的固定簇。
因此,通過分層結構組織數據,有可能使存取較低層的百分比低於存取高層存儲器的百分比。考慮剛才給出的二級存儲器的例子,讓第二級的存儲器包含所有程序的指令和數據,當前的簇臨時放在第一級,第一級的某些簇會不時地交換回第二級,為將要進入第一級的簇騰出空間。然而,平均來說,多數的訪問是對第一級中的指令和數據。
這個原則可以應用到二級以上的存儲器。考察圖所示的分層結構,速度較快、容量較小且價格最貴的存儲器是處理器的內部寄存器。下跳兩層是主存儲器,它是計算機中主要的內存系統。主存儲器常用速度更快,容量更小的高速緩存來擴充。
(很多體系結構或組成原理相關的書籍上都有的。回答比較粗糙,建議你參考William Stalling的計算機組織與體系結構,這本書上有對該問題的完整的論述。)

『肆』 存儲器的層次體系結構是什麼樣的

各存儲器之間的關系
按照與CPU的接近程度,存儲器分為內存儲器與外存儲器,簡稱內存與外存。內存儲器又常稱為主存儲器(簡稱主存),屬於主機的組成部分;外存儲器又常稱為輔助存儲器(簡稱輔存),屬於外部設備。CPU不能像訪問內存那樣,直接訪問外存,外存要與CPU或I/O設備進行數據傳輸,必須通過內存進行。在80386以上的高檔微機中,還配置了高速緩沖存儲器(cache),這時內存包括主存與高速緩存兩部分。對於低檔微機,主存即為內存。

把存儲器分為幾個層次主要基於下述原因:


半導體存儲器
1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的性能價格比。半導體存儲器速度快,但價格高,容量不宜做得很大,因此僅用作與CPU頻繁交流信息的內存儲器。磁碟存儲器價格較便宜,可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次數較少,且需存放大量程序、原始數據(許多程序和數據是暫時不參加運算的)和運行結果的外存儲器。計算機在執行某項任務時,僅將與此有關的程序和原始數據從磁碟上調入容量較小的內存,通過CPU與內存進行高速的數據處理,然後將最終結果通過內存再寫入磁碟。這樣的配置價格適中,綜合存取速度則較快。


存儲器晶元
為解決高速的CPU與速度相對較慢的主存的矛盾,還可使用高速緩存。它採用速度很快、價格更高的半導體靜態存儲器,甚至與微處理器做在一起,存放當前使用最頻繁的指令和數據。當CPU從內存中讀取指令與數據時,將同時訪問高速緩存與主存。如果所需內容在高速緩存中,就能立即獲取;如沒有,再從主存中讀取。高速緩存中的內容是根據實際情況及時更換的。這樣,通過增加少量成本即可獲得很高的速度。

2、使用磁碟作為外存,不僅價格便宜,可以把存儲容量做得很大,而且在斷電時它所存放的信息也不丟失,可以長久保存,且復制、攜帶都很方便。

『伍』 什麼是分級的存儲體系結構它主要解決了什麼問題

分級存儲是將數據採取不同的存儲方式分別存儲在不同性能的存儲設備上,減少非重要性數據在一級本地磁碟所佔用的空間,還可加快整個系統的存儲性能。分級存儲是根據數據的重要性、訪問頻率、保留時間、容量、性能等指標,將數據採取不同的存儲方式分別存儲在不同性能的存儲設備上,通過分級存儲管理實現數據客體在存儲設備之間的自動遷移。

數據分級存儲的工作原理是基於數據訪問的局部性。通過將不經常訪問的數據自動移到存儲層次中較低的層次,釋放出較高成本的存儲空間給更頻繁訪問的數據,可以獲得更好的性價比。這樣,一方面可大大減少非重要性數據在一級本地磁碟所佔用的空間,還可加快整個系統的存儲性能。

(5)存儲層次設計要解決的四個問題擴展閱讀

在分級數據存儲結構中,存儲設備一般有磁帶庫、磁碟或磁碟陣列等,而磁碟又可以根據其性能分為FC磁碟、SCSI磁碟、SATA磁碟等多種,而快閃記憶體存儲介質(非易失隨機訪問存儲器(NVRAM))也因為較高的性能可以作為分級數據存儲結構中較高的一級。一般,磁碟或磁碟陣列等成本高、速度快的設備,用來存儲經常訪問的重要信息,而磁帶庫等成本較低的存儲資源用來存放訪問頻率較低的信息。

信息生命周期管理(Information Lifecycle Management,ILM)是StorageTek公司針對不斷變化的存儲環境推出的先進存儲管理理念,ILM試圖實現根據數據在整個生命周期過程中不斷變化的數據訪問需求而進行數據的動態分布。

分級存儲和ILM在存儲體系結構上基本相同,目標也都是使不同級別的數據在給定時間和不同級別的存儲資源能夠更好的匹配。二者本質差別是數據分級的標准不同:前者標准為數據近期被訪問的概率;後者標准為數據近期對企業的價值。

『陸』 雲存儲架構分哪些層次,各自實現了什麼功能

(1)存儲層
雲存儲系統對外提供多種不同的存儲服務,各種服務的數據統一存放在雲存儲系統中,形成一個海量數據池。從大多數網路服務後台數據組織方式來看,傳統基於單伺服器的數據組織難以滿足廣域網多用戶條件下的吞吐性能和存儲容量需求;基於P2P架構的數據組織需要龐大的節點數量和復雜編碼演算法保證數據可靠性。相比而言,基於多存儲伺服器的數據組織方法能夠更好滿足在線存儲服務的應用需求,在用戶規模較大時,構建分布式數據中心能夠為不同地理區域的用戶提供更好的服務質量。
雲存儲的存儲層將不同類型的存儲設備互連起來,實現海量數據的統一管理,同時實現對存儲設備的集中管理、狀態監控以及容量的動態擴展,實質是一種面向服務的分布式存儲系統。
(2)基礎管理層
雲存儲系統架構中的基礎管理層為上層提供不同服務間公共管理的統一視圖。通過設計統一的用戶管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共數據管理功能,將底層存儲與上層應用無縫銜接起來,實現多存儲設備之間的協同工作,以更好的性能對外提供多種服務。
(3)應用介面層
應用介面層是雲存儲平台中可以靈活擴展的、直接面向用戶的部分。根據用戶需求,可以開發出不同的應用介面,提供相應的服務。比如數據存儲服務、空間租賃服務、公共資源服務、多用戶數據共享服務、數據備份服務等。
(4)訪問層
通過訪問層,任何一個授權用戶都可以在任何地方,使用一台聯網的終端設備,按照標準的公用應用介面來登錄雲存儲平台,享受雲存儲服務。
2雲存儲技術的優勢
作為新興的存儲技術,與傳統的購買存儲設備和部署存儲軟體相比,雲存儲方式存在以下優點:
(1)成本低、見效快
傳統的購買存儲設備或軟體定製方式下,企業根據信息化管理的需求,一次性投入大量資金購置硬體設備、搭建平台。軟體開發則經過漫長的可行性分析、需求調研、軟體設計、編碼、測試這一過程。往往在軟體開發完成以後,業務需求發生變化,不得不對軟體進行返工,不僅影響質量,提高成本,更是延誤了企業信息化進程,同時造成了企業之間的低水平重復投資以及企業內部周期性、高成本的技術升級。在雲存儲方式下,企業除了配置必要的終端設備接收存儲服務外,不需要投入額外的資金來搭建平台。企業只需按用戶數分期租用服務,規避了一次性投資的風險,降低了使用成本,而且對於選定的服務,可以立即投入使用,既方便又快捷。
(2)易於管理
傳統方式下,企業需要配備專業的IT人員進行系統的維護,由此帶來技術和資金成本。雲存儲模式下,維護工作以及系統的更新升級都由雲存儲服務提供商完成,企業能夠以最低的成本享受到最新最專業的服務。
(3)方式靈活
傳統的購買和定製模式下,一旦完成資金的一次性投入,系統無法在後續使用中動態調整。隨著設備的更新換代,落後的硬體平台難以處置;隨著業務需求的不斷變化,軟體需要不斷地更新升級甚至重構來與之相適應,導致維護成本高昂,很容易發展到不可控的程度。而雲存儲方式一般按照客戶數、使用時間、服務項目進行收費。企業可以根據業務需求變化、人員增減、資金承受能力,隨時調整其租用服務方式,真正做到「按需使用」。
3雲存儲技術趨勢
隨著寬頻網路的發展,集群技術、網格技術和分布式文件系統的拓展,CDN內容分發、P2P、數據壓縮技術的廣泛運用,以及存儲虛擬化技術的完善,雲存儲在技術上已經趨於成熟,以「用戶創造內容」和「分享」為精神的Web2.0推動了全網域用戶對在線服務的認知

『柒』 存儲系統的層次結構給計算機系統帶來了哪些新的問題。

在計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題。輔助存儲器用於擴大存儲空間。 計算機中由存放程序和數據的各種存儲設備、...

『捌』 在多級層次存儲系統中「Cache——主存」層次主要解決什麼問題主存——輔存層次主要解決什麼問題

Cache—主存層次主要解決CPU和主存速度不匹配的問題,在存儲系統中主要對CPU訪存起加速作用。從CPU的角度看,該層次的速度接近於Cache,而容量和每位價格卻接近於主存。這就解決了存儲器的高速度和低成本之間的矛盾。
詳見http://wenku..com/link?url=-HGOB--QbgZYIyhxvGT2y4UtJJSem

『玖』 在操作系統中,什麼是分級的存儲體系結構,它主要解決什麼問題呢

計算機存儲系統的設計主要考慮容量、速度和成本三個問題。容量是存儲系統的基礎,都希望配置盡可能大的存儲系統;同時要求存儲系統的讀寫速度能與處理器的速度相匹配;此外成本也應該在一個合適的范圍之內。但這三個目標不可能同時達到最優。一般情況下,存儲設備讀寫速度越快,平均單位容量的價格越高,存儲容量越小;反之,存儲設備讀寫速度越慢,平均單位容量的價格越低,存儲容量越大。為了在這三者之間取得平衡,就採用分級的存儲體系結構,由寄存器、高速緩存、主內存、硬碟存儲器、磁帶機和光碟存儲器等構成。操作系統經常訪問較小、較貴而快速的存儲設備,以較大、較便宜而讀寫速度較慢的存儲設備作後盾。在整體上通過對訪問頻率的控制來提高存儲系統的效能。

『拾』 存儲體系要解決什麼矛盾

解決存儲器容量和速度的矛盾。

人們為了解決存儲器容量和速度的矛盾,應用了訪問局部性原理,把存儲體系設計成為層次化的結構以滿足使用要求。在這個層次化存儲系統中,一般由寄存器、高速緩存(Cache)、主存(內存)、外存(硬碟等)組成。其中寄存器是最高層次的存儲部件,容量最小,速度最快。寄存器對程序員是不透明的,對它的訪問需按寄存器名訪問而不是按地址。

存儲體系結構的發展分為三個階段:匯流排存儲階段;存儲網路階段 ;虛擬存儲階段。

例如,以伺服器為中心的存儲從體系結構上看,它是基於匯流排連接的存儲 ( BAS ),包括 SCSI 匯流排、IDE介面、數據直接存儲DAS,如 SCSI磁碟陣列。基於匯流排連接的存儲體系結構存在許多不可克服的缺點,如:原始容量限制、沒有擴展性、所有的數據存儲受伺服器性能的限制、無法集中管理等。