A. 求晶元儲存發展歷史
也許是「飛芯」機器的金字招牌越打越響，再加上MD機器在競爭中逐漸沒落，MP3市場日漸興旺，人們紛紛把選擇MP3的目光投到「高音質」的節骨眼上，而方案廠商也在此時大力研發和推出性能更強的產品。其中以SIGMATEL3520和飛利浦PNX0102晶元最為突出。
如果說Sigmatel 3420隻是Sigmatel 3410的升級版，那麼Sigmatel 3520就可以說是讓Sigmatel家族的發展邁出了歷史性的一大步。Sigmatel 3520不僅繼承了3420的MP3硬體解碼，而且更改進了以往Sigmatel 3410/1342中音表現一般、高音生硬的缺點，音質清澈，信噪比據說可以達到95dB；增加了對MP3硬體編碼、FM收音和USB2。0等功能的支持；Sigmatel 3520比前代產品在處理速度上也有所提升，達到了75MHz(34xx系列為65MHz)。當年國內MP3廠商魅族推出了性價比極高的E2就使用了Sigmatel3520方案，並最終憑借不俗的音質表現、極高的實用性和性價比而大受歡迎。
與此同時，飛利浦也並沒有放慢腳步，將主要應用於數字電視、Hi-Fi音響等專業領域PNX系列晶元引入便攜隨聲聽的世界。PNX010x系列解碼晶元包括PNX0101、PNX0102和PNX0105。PNX0101和PNX0102主要應用於快閃記憶體MP3隨身聽，PNX0105則是針對採用微硬碟為存儲介質的多媒體播放器。PNX0101內嵌4Mbit的可編程FLASH，只支持USB1.1。因而所有採用PNX0101晶元MP3所配備的USB2.0介面，都是通過另外增加USB2.0控制晶元來實現的。而PNX0102則內嵌有8Mbit的可編程 FLASH，自身提供了對USB2.0的支持。PNX0105同樣支持USB2.0，而且還支持GDMA和IDE(ATA/ATAPI/PC Card)等介面，但它沒有內置可編程FLASH。
性能上，PNX系列都內含速度高達80-100MIPS的24位EPICS7B音頻DSP，內置了一個16位立體聲音頻ADC和DAC。PNX0101和 PNX0102晶元採用了32位的主頻為60MHzARM7核心的RISC處理器，支持圖瀏覽。PNX0105則是主頻高達140MHzARM9核心的RISC處理器，支持視頻播放。
雖然PNX0101/0102晶元在性能和功能上都有不錯的提高，但在音質上的進步卻並不明顯。總體而言，0101/0102晶元的音質與SAA7750晶元不分伯仲，甚至更有的用戶認為0101/0102晶元的聲音還不如7750。這樣與其他在音質上有長足進步的晶元比較起來，「飛芯」和其他晶元的差距顯得大大縮小。
在這個時期，魅族完全看準了MP3市場逐步壯大的第一步。不僅在中低端市場發布了ME、E2等一系列Sigmatel晶元的產品，打響了國產MP3普及的第一槍，更加在中端市場推出了與進口產品相抗衡的「飛芯」產品E3。這款使用PNX0102晶元的E3配合LifeVibes頂級專業音效，其聲音表現在當時算是比較優秀的，再加上了16Mbit 高速RAM和8層PCB版，保證了機器整體的性能和品質。這一切，不僅最終使魅族E3成為了國產機器發展歷程中不可或缺的一款經典，更為魅族帶來了國產機器中史無前例的關注。
採用炬力ATJ2085的昂達VX909
正當Sigmatel和Philips各自的新方案在MP3全球市場上你爭我奪，我國珠海的一家較有實力的集成電路公司炬力也在此時漸漸進入人們的視野。炬力當年採用LQFP64pin封裝的ATJ2085晶元，由於集成度高，周邊元器件極少，非常利於生產。而且這款支持USB2.0(FS)傳輸，MP3/WMA/WAV/WMV/ASF等格式媒體播放，支持MTV電影播放，支持JPG、GIF、BMP圖片瀏覽功能的晶元盡管音質一般，FM效果也有待的提高，但其平易近人的價格，也足以使它十分受國內一些MP3廠商支持。
盡管炬力當年准備以ATJ2085、2087、2089三款方案分別從低中高端打入市場，但令它受到業界矚目的並非由於其產品，而是由於它和Sigmatel之間的官司。2005年3月16日，SigmaTel於當地時間周二向美國國際貿易委員會(ITC)提起訴訟，要求禁止採用珠海炬力產品的商品出口到美國。兩個月前，SigmaTel向美國德克薩斯州聯邦法院提出訴訟，指控珠海炬力侵犯了該公司用於攜帶型MP3播放器的多項電源管理專利。而在後來ITC(美國聯邦國際貿易委員會)法院珠海炬力不侵犯Sigmatel的專利的一個月後，珠海炬力又向深圳中級人民法院提起訴訟，指控SigmaTel公司的產品，包括STMP 3502、3503、3505、3506、3510和3520等等，侵犯了該公司擁有的一項數字音頻處理技術專利。珠海炬力希望法院禁止設計、生產、銷售和使用侵權集成電路以及包含SigmaTel侵權集成電路的設備，以終止SigmaTel在中國的侵權行為。一直到了2007年，這場歷時長達兩年的互告和口水戰在長時間的討價還價後，最終才以雙方達成全面和解協議的戲劇性結局而告終。
在一輪純音播放器的火拚過後，人們在MP3播放器身上投注了更多的期望。於是乎，我們迎來了彩屏，迎來了視頻播放。
Telechips是韓國一家著名的MP3晶元廠家，其解碼晶元基於ARM架構，無論是性能還是音質都比較優秀，一經面世便獲得一致好評，並且在韓國眾多廠商的大力支持下成長迅速，是比較有潛力的解碼晶元。但由於Telechip對外圍電路設計要求比較高，因此在中國市場內的發展得比較低調。而隨著彩屏和視頻時代的來臨，Telechip晶元也伴隨著很多優秀的機器的推出而漸漸被人們所認識。其中除了使用了TCC770晶元的iAudio U3、三星K5，還有使用了TCC7801的iAudio D2和使用TCC8200的iRiver Clix2等。
既然提到了擴展能力強大的Telechip主控晶元，就不得不提「雙核心架構」了。在與Telechip搭配當中最為人熟悉的就是英國的Wolfman音頻晶元了。憑借著採用了TCC770+WM8750S的台電T29和採用了TCC8200+WM8978G的台電T39獲得了巨大成功，使得國內眾多玩家了解到了T芯的強勁性能，讓眾多的隨身聽愛好者感受到了歐勝Wolfman的純凈聲音。這不僅為T39奠定了國產MP3音質王者的地位並延續至今，更讓Wolfman音頻晶元獲得了更廣闊的市場。
三星電子經過多年發展，已經成為了電子行業中少數掌握了多項基礎元件研發及生產技術的龍頭企業之一，而且三星也間接的成為了開創MP3產業的始作俑者，然而三星的晶元卻一直並沒有像它的名字一樣來得強勢。不過，隨著魅族Miniplayer的推出，讓人們親自感受到了三星主控晶元的能耐。而為了延續「飛芯」傳統，魅族在Miniplayer身上除了採用了三星基於ARM9TDMI內核主頻達到200MHZ的SA58700X07，還進一步去掉了主控自帶的Wolfson 8731音頻處理器，而採用了飛利浦從UDA1380改進而來的380HN音頻編碼解碼器。事實上，隨著視頻播放等多功能擴展，「飛芯」的優勢早已日益淡化，Miniplayer也在後來改版的SL版本中，迎來了較受歡迎的歐勝WM8987音頻晶元。不管如何，綜合而言，Miniplayer的各方面設計也都依然是國產MP3的一座里程碑。
使用ADI BF533方案的歌美X750
隨著視頻需求在隨身機器上的日益增長以及快閃記憶體晶元的日益普及，體積較大的AVI格式並不能於國內消費者的訴求，由此支持RMVB格式的呼聲也日漸增長起來。就在這個時候，美國模擬器件公司(簡稱ADI)推出的BF533晶元使得RMVB直播取得革命性成果。時至今日，這款晶元依舊是很多廠商RMVB機型的主控晶元。基於Blackfin架構的BF533有主頻500MHz和600MHz兩種規格兼具了DSP的高速數據處理運算能力和CPU的系統管理能力，因此能夠在信號處理和控制處理的過程中都能保證不俗的表現。
性能強大的愛可視605 wifi
與此同時，著名PMP廠商愛可視推出了愛可視605，並採用一向以高性能高規格著稱的德州儀器(簡稱TI)方案，其主控晶元是TI的一款高端晶元——T1320。盡管TI方面一直沒有公開晶元的相關參數，但從605的強勁表現看來，這款晶元的性能估計是目前PMP產品中無出其右的。當然，強悍的性能自然也就帶來高昂的價格了。
首款RK27晶元播放器藍魔RM970
不僅國外技術領先的廠商不斷進行技術創新，而且國內較有實力的廠商也在技術上不斷地作出努力。總部位於福建省福州市的瑞芯微是一家國內專注於數字音視頻、移動多媒體晶元研究和開發的晶元設計企業。早在2006年，瑞芯微推出的RK2606A晶元就憑借著自身的低成本優勢，讓瑞芯微迅速成為國內MP3晶元市場上第一品牌。如今，瑞芯微的支持RMVB的解決方案是它最新的RK27方案，這一採用了DSP內核＋ARM內核「雙核聯合」的方式，主控晶元頻率為400MHz。它除了能夠 支持包括RMVB在內的多種視頻格式，它還提供了對於APE、FLAC等無損壓縮音頻格式以及MP3（8Kbps～384Kbps位速范圍）、 WMA（32Kbps-320Kbps位速范圍）的支持，另外，它可以搭載微軟PlayFX音效。相比於之前的TI和ADI的解決方案，由於瑞芯微晶元的成本較低，一個瑞芯微的晶元成本一般只有ADI晶元的一半，因此，瑞芯微的終端產品價格要低廉很多,更加接近大眾的消費能力。
在推出了一款ADI晶元的V2000之後，艾諾又推出了一款價格更實惠但功能不變的V2000SE
除了瑞芯微，君正華芯飛也可以說是國內微電子行業的另一匹黑馬。華芯飛的RMVB解決方案與其他公司的解決方案略有不同。實際上，這一解決方案是由兩家公司完成的，其主控晶元是由北京君正提供，而方案設計則是由華芯飛來完成。而這一解決方案也是目前解決方案中成本最低的方案。華芯飛的RMVB解決方案上，主要採用的主控晶元是由北京君正提供的JZ4740晶元。這一晶元是一款通用型32bit CPU，可以在WINCE或LINUX 操作系統上運行，而且功耗很低，在同等的資源下JZ4740功耗是其他主控晶元的50-70%。成本低、耗能低、性能較好，使得華芯飛在RMVB市場上佔取到了一片屬於自己的天空。
後話
芸芸十年間，我們從MPman F10走到如今的隨身多媒體設備與掌上電腦的結合(COWON Q5W)，在眼花繚亂的產品背後起著支撐作用的，正是微電子技術的蓬勃發展。國產廠商的進步我們有目共睹，但我們思維和技術與世界水平的差距同樣不可忽視。十年歲月，機器之多難以概全，方案之繁更難以盡訴。希望，往後的日子裡，科技的發展和市場的競爭，能為我們帶來更大的驚喜，讓我們的生活變得更加多姿多彩。
B. 什麼是對象存儲
什麼是對象存儲？
存儲區域網(SAN)和網路附加存儲(NAS)是我們比較熟悉的兩種主流網路存儲架構，而對象存儲(Object-based Storage)是一種新的網路存儲架構，基於對象存儲技術的設備就是對象存儲設備(Object-based Storage Device)簡稱OSD。
對象存儲的發展歷史：
1999年成立的全球網路存儲工業協會(SNIA)的對象存儲設備(Object Storage Device)工作組發布了ANSI的X3T10標准。
對象存儲的優點：
總體上來講，對象存儲同兼具SAN高速直接訪問磁碟特點及NAS的分布式共享特點。
SAN(Storage Area Network)結構
採用SCSI 塊I/O的命令集，通過在磁碟或FC(Fiber Channel)級的數據訪問提供高性能的隨機I/O和數據吞吐率，它具有高帶寬、低延遲的優勢，在高性能計算中佔有一席之地，如SGI的CXFS文件系統就是基於SAN實現高性能文件存儲的，但是由於SAN系統的價格較高，且可擴展性較差，已不能滿足成千上萬個CPU規模的系統。
C. 數據結構的發展歷史
數據結構(data structure)是帶有結構特性的數據元素的集合，它研究的是數據的邏輯結構和數據的物理結構以及它們之間的相互關系，並對這種結構定義相適應的運算，設計出相應的演算法，並確保經過這些運算以後所得到的新結構仍保持原來的結構類型。簡而言之，數據結構是相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合，即帶「結構」的數據元素的集合。「結構」就是指數據元素之間存在的關系，分為邏輯結構和存儲結構。[2]
數據的邏輯結構和物理結構是數據結構的兩個密切相關的方面，同一邏輯結構可以對應不同的存儲結構。演算法的設計取決於數據的邏輯結構，而演算法的實現依賴於指定的存儲結構。[2]
數據結構的研究內容是構造復雜軟體系統的基礎，它的核心技術是分解與抽象。通過分解可以劃分出數據的3個層次；再通過抽象，舍棄數據元素的具體內容，就得到邏輯結構。類似地，通過分解將處理要求劃分成各種功能，再通過抽象舍棄實現細節，就得到運算的定義。上述兩個方面的結合可以將問題變換為數據結構。這是一個從具體（即具體問題）到抽象（即數據結構）的過程。然後，通過增加對實現細節的考慮進一步得到存儲結構和實現運算，從而完成設計任務。這是一個從抽象（即數據結構）到具體（即具體實現）的過程。[3]
研究對象
數據的邏輯結構
指反映數據元素之間的邏輯關系的數據結構，其中的邏輯關系是指數據元素之間的前後間關系，而與他們在計算機中的存儲位置無關。邏輯結構包括：[1]
1.集合：數據結構中的元素之間除了「同屬一個集合」 的相互關系外，別無其他關系；[1]
2.線性結構：數據結構中的元素存在一對一的相互關系；[1]
3.樹形結構：數據結構中的元素存在一對多的相互關系；[1]
4.圖形結構：數據結構中的元素存在多對多的相互關系。[1]
數據的物理結構
指數據的邏輯結構在計算機存儲空間的存放形式。[1]
數據的物理結構是數據結構在計算機中的表示（又稱映像），它包括數據元素的機內表示和關系的機內表示。由於具體實現的方法有順序、鏈接、索引、散列等多種，所以，一種數據結構可表示成一種或多種存儲結構。[1]
數據元素的機內表示（映像方法）： 用二進制位（bit）的位串表示數據元素。通常稱這種位串為節點（node）。當數據元素有若干個數據項組成時，位串中與各個數據項對應的子位串稱為數據域（data field）。因此，節點是數據元素的機內表示（或機內映像）。[1]
關系的機內表示（映像方法）：數據元素之間的關系的機內表示可以分為順序映像和非順序映像，常用兩種存儲結構：順序存儲結構和鏈式存儲結構。順序映像藉助元素在存儲器中的相對位置來表示數據元素之間的邏輯關系。非順序映像藉助指示元素存儲位置的指針（pointer）來表示數據元素之間的邏輯關系。[1]
數據存儲結構
數據的邏輯結構在計算機存儲空間中的存放形式稱為數據的物理結構(也稱為存儲結構)。一般來說，一種數據結構的邏輯結構根據需要可以表示成多種存儲結構，常用的存儲結構有順序存儲、鏈式存儲、索引存儲和哈希存儲等。[4]
數據的順序存儲結構的特點是：藉助元素在存儲器中的相對位置來表示數據元素之間的邏輯關系；非順序存儲的特點是：藉助指示元素存儲地址的指針表示數據元素之間的邏輯關系。[4]
D. 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
E. 存儲器的層次結構層次結構發展歷程什麼原因導致存儲器發展
SRAM一般用來作為計算機中的高速緩沖存儲器(Cache)。 DRAM是動態隨機存儲器(...SDRAM的讀寫周期為10至15ns。 SDRAM基於雙存儲體結構，內含兩個交錯的存儲...
F. 常用的存儲架構有
順序存儲方法它是把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置相鄰的存儲單元里，結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現，由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構。順序存儲結構是一種最基本的存儲表示方法，通常藉助於程序設計語言中的數組來實現。
鏈接存儲方法它不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰，結點間的邏輯關系是由附加的指針欄位表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構，鏈式存儲結構通常藉助於程序設計語言中的指針類型來實現。
順序存儲和鏈接存儲的基本原理
順序存儲和鏈接存儲是數據的兩種最基本的存儲結構。
在順序存儲中，每個存儲空間含有所存元素本身的信息，元素之間的邏輯關系是通過數組下標位置簡單計算出來的線性表的順序存儲，若一個元素存儲在對應數組中的下標位置為i，則它的前驅元素在對應數組中的下標位置為i-1，它的後繼元素在對應數組中的下標位置為i+1。在鏈式存儲結構中，存儲結點不僅含有所存元素本身的信息，而且含有元素之間邏輯關系的信息。
數據的鏈式存儲結構可用鏈接表來表示。
其中data表示值域，用來存儲節點的數值部分。Pl，p2，…，Pill(1n≥1)均為指針域，每個指針域為其對應的後繼元素或前驅元素所在結點(以後簡稱為後繼結點或前驅結點)的存儲位置。通過結點的指針域(又稱為鏈域)可以訪問到對應的後繼結點或前驅結點，若一個結點中的某個指針域不需要指向其他結點，則令它的值為空（NULL）。
在數據的順序存儲中，由於每個元素的存儲位置都可以通過簡單計算得到，所以訪問元素的時間都相同；而在數據的鏈接存儲中，由於每個元素的存儲位置保存在它的前驅或後繼結點中，所以只有當訪問到其前驅結點或後繼結點後才能夠按指針訪問到，訪問任一元素的時間與該元素結點在鏈式存儲結構中的位置有關。
儲存器方面的儲存結構
儲存系統的層次結構為了解決存儲器速度與價格之間的矛盾，出現了存儲器的層次結構。
程序的局部性原理
在某一段時間內，CPU頻繁訪問某一局部的存儲器區域，而對此范圍外的地址則較少訪問的現象就是
程序的局部性原理。層次結構是基於程序的局部性原理的。對大量典型程序運行情況的統計分析得出的結論是：CPU對某些地址的訪問在短時間間隔內出現集中分布的傾向。這有利於對存儲器實現層次結構。
多級存儲體系的組成
目前，大多採用三級存儲結構。
即：Cache-主存-輔存，如下圖：
3、多級存儲系統的性能
考慮由Cache和主存構成的兩級存儲系統，其性能主要取決於Cache和貯存的存取周期以及訪問它們的
次數。（存取周期為: Tc,Tm ;訪問次數為: Nc,Nm）
（1）Cache的命中率 H= Nc / (Nc+Nm)
（2）CPU訪存的平均時間 Ta= H * Tc+ (1-H) Tm
Cache-主存系統的效率
e= Tc / Ta
=1/H+(1-H)Tm/Tc
根據統計分析：Cache的命中率可以達到90%~98%
當Cache的容量為：32KB時，命中率為86%
64KB時，命中率為92%
128KB時，命中率為95%
256KB時，命中率為98%
G. 大數據時代下的三種存儲架構
大數據時代下的三種存儲架構_數據分析師考試
大數據時代，移動互聯、社交網路、數據分析、雲服務等應用的迅速普及，對數據中心提出革命性的需求，存儲基礎架構已經成為IT核心之一。政府、軍隊軍工、科研院所、航空航天、大型商業連鎖、醫療、金融、新媒體、廣電等各個領域新興應用層出不窮。數據的價值日益凸顯，數據已經成為不可或缺的資產。作為數據載體和驅動力量，存儲系統成為大數據基礎架構中最為關鍵的核心。
傳統的數據中心無論是在性能、效率，還是在投資收益、安全，已經遠遠不能滿足新興應用的需求，數據中心業務急需新型大數據處理中心來支撐。除了傳統的高可靠、高冗餘、綠色節能之外，新型的大數據中心還需具備虛擬化、模塊化、彈性擴展、自動化等一系列特徵，才能滿足具備大數據特徵的應用需求。這些史無前例的需求，讓存儲系統的架構和功能都發生了前所未有的變化。
基於大數據應用需求，「應用定義存儲」概念被提出。存儲系統作為數據中心最核心的數據基礎，不再僅是傳統分散的、單一的底層設備。除了要具備高性能、高安全、高可靠等特徵之外，還要有虛擬化、並行分布、自動分層、彈性擴展、異構資源整合、全局緩存加速等多方面的特點，才能滿足具備大數據特徵的業務應用需求。
尤其在雲安防概念被熱炒的時代，隨著高清技術的普及，720P、1080P隨處可見，智能和高清的雙向需求、動輒500W、800W甚至上千萬更高解析度的攝像機面市，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。
目前市場上的存儲架構如下：
（1）基於嵌入式架構的存儲系統
節點NVR架構主要面向小型高清監控系統，高清前端數量一般在幾十路以內。系統建設中沒有大型的存儲監控中心機房，存儲容量相對較小，用戶體驗度、系統功能集成度要求較高。在市場應用層面，超市、店鋪、小型企業、政法行業中基本管理單元等應用較為廣泛。
（2）基於X86架構的存儲系統
平台SAN架構主要面向中大型高清監控系統，前端路數成百上千甚至上萬。一般多採用IPSAN或FCSAN搭建高清視頻存儲系統。作為監控平台的重要組成部分，前端監控數據通過錄像存儲管理模塊存儲到SAN中。
此種架構接入高清前端路數相對節點NVR有了較高提升，具備快捷便利的可擴展性，技術成熟。對於IPSAN而言，雖然在ISCSI環節數據並發讀寫傳輸速率有所消耗，但其憑借擴展性良好、硬體平台通用、海量數據可充分共享等優點，仍然得到很多客戶的青睞。FCSAN在行業用戶、封閉存儲系統中應用較多，比如縣級或地級市高清監控項目，大數據量的並發讀寫對千兆網路交換提出了較大的挑戰，但應用FCSAN構建相對獨立的存儲子系統，可以有效解決上述問題。
面對視頻監控系統大文件、隨機讀寫的特點，平台SAN架構系統不同存儲單元之間的數據共享冗餘方面還有待提高；從高性能伺服器轉發視頻數據到存儲空間的策略，從系統架構而言也增加了隱患故障點、ISCSI帶寬瓶頸導致無法充分利用硬體數據並發性能、接入前端數據較少。上述問題催生了平台NVR架構解決方案。
該方案在系統架構上省去了存儲伺服器，消除了上文提到的性能瓶頸和單點故障隱患。大幅度提高存儲系統的寫入和檢索速度；同時也徹底消除了傳統文件系統由於供電和網路的不穩定帶來的文件系統損壞等問題。
平台NVR中存儲的數據可同時供多個客戶端隨時查詢，點播，當用戶需要查看多個已保存的視頻監控數據時，可通過授權的視頻監控客戶端直接查詢並點播相應位置的視頻監控數據進行歷史圖像的查看。由於數據管理伺服器具有監控系統所有監控點的錄像文件的索引，因此通過平台CMS授權，視頻監控客戶端可以查詢並點播整個監控系統上所有監控點的數據，這個過程對用戶而言也是透明的。
（3）基於雲技術的存儲方案
當前，安防行業可謂「雲」山「物」罩。隨著視頻監控的高清化和網路化，存儲和管理的視頻數據量已有海量之勢，雲存儲技術是突破IP高清監控存儲瓶頸的重要手段。雲存儲作為一種服務，在未來安防監控行業有著客觀的應用前景。
與傳統存儲設備不同，雲存儲不僅是一個硬體，而是一個由網路設備、存儲設備、伺服器、軟體、接入網路、用戶訪問介面以及客戶端程序等多個部分構成的復雜系統。該系統以存儲設備為核心，通過應用層軟體對外提供數據存儲和業務服務。
一般分為存儲層、基礎管理層、應用介面層以及訪問層。存儲層是雲存儲系統的基礎，由存儲設備（滿足FC協議、iSCSI協議、NAS協議等）構成。基礎管理層是雲存儲系統的核心，其擔負著存儲設備間協同工作，數據加密，分發以及容災備份等工作。應用介面層是系統中根據用戶需求來開發的部分，根據不同的業務類型，可以開發出不同的應用服務介面。訪問層指授權用戶通過應用介面來登錄、享受雲服務。其主要優勢在於：硬體冗餘、節能環保、系統升級不會影響存儲服務、海量並行擴容、強大的負載均衡功能、統一管理、統一向外提供服務，管理效率高，雲存儲系統從系統架構、文件結構、高速緩存等方面入手，針對監控應用進行了優化設計。數據傳輸可採用流方式，底層採用突破傳統文件系統限制的流媒體數據結構，大幅提高了系統性能。
高清監控存儲是一種大碼流多並發寫為主的存儲應用，對性能、並發性和穩定性等方面有很高的要求。該存儲解決方案採用獨特的大緩存順序化演算法，把多路隨機並發訪問變為順序訪問，解決了硬碟磁頭因頻繁尋道而導致的性能迅速下降和硬碟壽命縮短的問題。
針對系統中會產生PB級海量監控數據，存儲設備的數量達數十台上百台，因此管理方式的科學高效顯得十分重要。雲存儲可提供基於集群管理技術的多設備集中管理工具，具有設備集中監控、集群管理、系統軟硬體運行狀態的監控、主動報警，圖像化系統檢測等功能。在海量視頻存儲檢索應用中，檢索性能尤為重要。傳統文件系統中，文件檢索採用的是「目錄-》子目錄-》文件-》定位」的檢索步驟，在海量數據的高清視頻監控，目錄和文件數量十分可觀，這種檢索模式的效率就會大打折扣。採用序號文件定位可以有效解決該問題。
雲存儲可以提供非常高的的系統冗餘和安全性。當在線存儲系統出現故障後，熱備機可以立即接替服務，當故障恢復時，服務和數據回遷；若故障機數據需要調用，可以將故障機的磁碟插入到冷備機中，實現所有數據的立即可用。
對於高清監控系統，隨著監控前端的增加和存儲時間的延長，擴展能力十分重要。市場中已有友商可提供單純針對容量的擴展櫃擴展模式和性能容量同步線性擴展的堆疊擴展模式。
雲存儲系統除上述優點之外，在平台對接整合、業務流程梳理、視頻數據智能分析深度挖掘及成本方面都將面臨挑戰。承建大型系統、構建雲存儲的商業模式也亟待創新。受限於寬頻網路、web2.0技術、應用存儲技術、文件系統、P2P、數據壓縮、CDN技術、虛擬化技術等的發展，未來雲存儲還有很長的路要走。
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H. 電腦硬碟的發展簡史
從第一塊硬碟RAMAC的產生到單碟容量高達666.7GB的硬碟，硬碟經歷了以下幾代的發展歷史：
1956年，IBM的IBM 350 RAMAC是現代硬碟的雛形，它相當於兩個冰箱的體積，不過其存儲容量只有5MB。
1973年IBM 3340問世，他擁有「溫徹斯特」這個綽號，來源於他兩個30MB的存儲單元，恰是當時出名的「溫徹斯特來福槍」的口徑和填彈量。至此，硬碟的基本架構被確立。
1980年，兩位前IBM員工創立的公司開發出5.25英寸規格的5MB硬碟，這是首款面向台式機的產品，而該公司正是希捷（SEAGATE）公司。
80年代末，IBM公司推出MR（Magneto Resistive磁阻）技術令磁頭靈敏度大大提升，使碟片的存儲密度較之前的20Mbpsi（bit/每平方英寸）提高了數十倍，該技術為硬碟容量的巨大提升奠定了基礎。1991年，IBM應用該技術推出了首款3.5英寸的1GB硬碟
1970年到1991年，硬碟碟片的存儲密度以每年25%~30%的速度增長；從1991年開始增長到60%~80%；至今，速度提升到100%甚至是200%，從1997年開始的驚人速度提升得益於IBM的GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）技術，它使磁頭靈敏度進一步提升，進而提高了存儲密度
1989年 世界上第一款固態硬碟出現
1995年，為了配合Intel的LX晶元組，昆騰（Quantum）與Intel攜手發布UDMA33介面——EIDE標准將原來介面數據傳輸率從16.6MB/s提升到了33MB/s 同年。希捷開發出液態軸承（FDB，Fluid Dynamic Bearing）馬達。所謂的FDB就是指將陀螺儀上的技術引進到硬碟生產中，用厚度相當於頭發直徑十分之一的油膜取代金屬軸承，減輕了硬碟噪音與發熱量
1996年，希捷收購康諾（Conner Peripherals）
1998年2月，UDMA 66規格面世
2000年10月，邁拓（Maxtor）收購昆騰
2003年1月，日立宣布完成20.5億美元的收購IBM硬碟事業部計劃，並成立日立環球存儲科技公司（Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST）
2005年日立環儲和希捷都宣布了將開始大量採用磁碟垂直寫入技術（perpendicular recording），該原理是將平行於碟片的磁場方向改變為垂直（90度），更充分地利用的存儲空間
2005年12月21日, 硬碟製造商希捷宣布收購邁拓（Maxtor）
2007年1月，日立環球存儲科技宣布將會發售全球首隻1Terabyte的硬碟，比原先的預定時間遲了一年多。硬碟的售價為399美元，平均每美分可以購得27.5MB硬碟空間。
2007年11月，Maxtor硬碟出廠的預先格式化的硬碟，被發現已植入會盜取在線游戲的帳號與密碼的木馬
I. 存儲的架構有哪些
目前市場上的存儲架構如下：
(1)基於嵌入式架構的存儲系統
節點NVR架構主要面向小型高清監控系統，高清前端數量一般在幾十路以內。系統建設中沒有大型的存儲監控中心機房，存儲容量相對較小，用戶體驗度、系統功能集成度要求較高。在市場應用層面，超市、店鋪、小型企業、政法行業中基本管理單元等應用較為廣泛。
(2)基於X86架構的存儲系統
平台SAN架構主要面向中大型高清監控系統，前端路數成百上千甚至上萬。一般多採用IPSAN或FCSAN搭建高清視頻存儲系統。作為監控平台的重要組成部分，前端監控數據通過錄像存儲管理模塊存儲到SAN中。
此種架構接入高清前端路數相對節點NVR有了較高提升，具備快捷便利的可擴展性，技術成熟。對於IPSAN而言，雖然在ISCSI環節數據並發讀寫傳輸速率有所消耗，但其憑借擴展性良好、硬體平台通用、海量數據可充分共享等優點，仍然得到很多客戶的青睞。FCSAN在行業用戶、封閉存儲系統中應用較多，比如縣級或地級市高清監控項目，大數據量的並發讀寫對千兆網路交換提出了較大的挑戰，但應用FCSAN構建相對獨立的存儲子系統，可以有效解決上述問題。
(3)基於雲技術的存儲方案
當前，安防行業可謂「雲」山「物」罩。隨著視頻監控的高清化和網路化，存儲和管理的視頻數據量已有海量之勢，雲存儲技術是突破IP高清監控存儲瓶頸的重要手段。雲存儲作為一種服務，在未來安防監控行業有著客觀的應用前景。
與傳統存儲設備不同，雲存儲不僅是一個硬體，而是一個由網路設備、存儲設備、伺服器、軟體、接入網路、用戶訪問介面以及客戶端程序等多個部分構成的復雜系統。該系統以存儲設備為核心，通過應用層軟體對外提供數據存儲和業務服務。
J. 利用計算機管理數據技術的發展歷史劃分哪三階段
數據管理技術的發展可以大體歸為三個階段：人工管理、文件系統和資料庫管理系統。
一、人工管理
這一階段（20世紀50年代中期以前），計算機主要用於科學計算。外部存儲器只有磁帶、卡片和紙帶等還沒有磁碟等直接存取存儲設備。軟體只有匯編語言，尚無數據管理方面的軟體。數據處理方式基本是批處理。這個階段有如下幾個特點：
計算機系統不提供對用戶數據的管理功能。用戶編製程序時，必須全面考慮好相關的數據，包括數據的定義、存儲結構以及存取方法等。程序和數據是一個不可分割的整體。數據脫離了程序就無任何存在的價值，數據無獨立性。
數據不能共享。不同的程序均有各自的數據，這些數據對不同的程序通常是不相同的，不可共享；即使不同的程序使用了相同的一組數據，這些數據也不能共享，程序中仍然需要各自加人這組數據，誰也不能省略。基於這種數據的不可共享性，必然導致程序與程序之間存在大量的重復數據，浪費了存儲空間。
不單獨保存數據。基於數據與程序是一個整體，數據只為本程序所使用，數據只有與相應的程序一起保存才有價值，否則就毫無用處。所以，所有程序的數據均不單獨保存。
二、文件系統
在這一階段（20世紀50年代後期至60年代中期）計算機不僅用於科學計算，還利用在信息管理方面。隨著數據量的增加，數據的存儲、檢索和維護問題成為緊迫的需要，數據結構和數據管理技術迅速發展起來。此時，外部存儲器已有磁碟、磁鼓等直接存取的存儲設備。軟體領域出現了操作系統和高級軟體。操作系統中的文件系統是專門管理外存的數據管理軟體，文件是操作系統管理的重要資源之一。數據處理方式有批處理，也有聯機實時處理。這個階段有如下幾個特點：
數據以「文件」形式可長期保存在外部存儲器的磁碟上。由於計算機的應用轉向信息管理，因此對文件要進行大量的查詢、修改和插人等操作。
數據的邏輯結構與物理結構有了區別，但比較簡單。程序與數據之間具有「設備獨立性」，即程序只需用文件名就可與數據打交道，不必關心數據的物理位置。由操作系統的文件系統提供存取方法（讀／寫）。
文件組織已多樣化。有索引文件、鏈接文件和直接存取文件等。但文件之間相互獨立、缺乏聯系。數據之間的聯系要通過程序去構造。
數據不再屬於某個特定的程序，可以重復使用，即數據面向應用。但是文件結構的設計仍然是基於特定的用途，程序基於特定的物理結構和存取方法，因此程序與數據結構之間的依賴關系並未根本改變。
對數據的操作以記錄為單位。這是由於文件中只存儲數據，不存儲文件記錄的結構描述信息。文件的建立、存取、查詢、插人、刪除、修改等所有操作，都要用程序來實現。
隨著數據管理規模的擴大，數據量急劇增加，文件系統顯露出一些缺陷：
數據冗餘。由於文件之間缺乏聯系，造成每個應用程序都有對應的文件，有可能同樣的數據在多個文件中重復存儲。
不一致性。這往往是由數據冗餘造成的，在進行更新操作時，稍不謹慎，就可能使同樣的數據在不同的文件中不一樣。
數據聯系弱。這是由於文件之間相互獨立，缺乏聯系造成的。
文件系統階段是數據管理技術發展中的一個重要階段。在這一階段中，得到充分發展的數據結構和演算法豐富了計算機科學，為數據管理技術的進一步發展打下了基礎，現在仍是計算機軟體科學的重要基礎。
三、資料庫管理系統
這一階段（60年代後期），數據管理技術進入資料庫系統階段。資料庫系統克服了文件系統的缺陷，提供了對數據更高級、更有效的管理。這個階段的程序和數據的聯系通過資料庫管理系統來實現（DBMS），見圖1.1.14所示。
概括起來，資料庫系統階段的數據管理具有以下特點：
採用數據模型表示復雜的數據結構。數據模型不僅描述數據本身的特徵，還要描述數據之間的聯系，這種聯系通過存取路徑實現。通過所有存取路徑表示自然的數據聯系是資料庫與傳統文件的根本區別。這樣，數據不再面向特定的某個或多個應用，而是面向整個應用系統。數據冗餘明顯減少，實現了數據共享。
有較高的數據獨立性。數據的邏輯結構與物理結構之間的差別可以很大。用戶以簡單的邏輯結構操作數據而無需考慮數據的物理結構。資料庫的結構分成用戶的局部邏輯結構、資料庫的整體邏輯結構和物理結構三級。用戶（應用程序或終端用戶）的數據和外存中的數據之間轉換由資料庫管理系統實現。
資料庫系統為用戶提供了方便的用戶介面。用戶可以使用查詢語言或終端命令操作資料庫，也可以用程序方式（如用C一類高級語言和資料庫語言聯合編制的程序）操作資料庫。
資料庫系統提供了數據控制功能。例如，1。資料庫的並發控制：對程序的並發操作加以控制，防止資料庫被破壞，杜絕提供給用戶不正確的數據；2。資料庫的恢復：在資料庫被破壞或數據不可靠時，系統有能力把資料庫恢復到最近某個正確狀態；3。數據完整性：保證資料庫中數據始終是正確的；4。數據安全性：保證數據的安全，防止數據的丟失、破壞。
增加了系統的靈活性。對數據的操作不一定以記錄為單位，可以以數據項為單位。