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数据的三种存储模式优缺点

发布时间: 2022-09-05 22:29:06

Ⅰ 比较各个存储类型的优缺点

【块存储】

典型设备:磁盘阵列,硬盘

块存储主要是将裸磁盘空间整个映射给主机使用的,就是说例如磁盘阵列里面有5块硬盘(为方便说明,假设每个硬盘1G),然后可以通过划逻辑盘、做Raid、或者LVM(逻辑卷)等种种方式逻辑划分出N个逻辑的硬盘。(假设划分完的逻辑盘也是5个,每个也是1G,但是这5个1G的逻辑盘已经于原来的5个物理硬盘意义完全不同了。例如第一个逻辑硬盘A里面,可能第一个200M是来自物理硬盘1,第二个200M是来自物理硬盘2,所以逻辑硬盘A是由多个物理硬盘逻辑虚构出来的硬盘。)

接着块存储会采用映射的方式将这几个逻辑盘映射给主机,主机上面的操作系统会识别到有5块硬盘,但是操作系统是区分不出到底是逻辑还是物理的,它一概就认为只是5块裸的物理硬盘而已,跟直接拿一块物理硬盘挂载到操作系统没有区别的,至少操作系统感知上没有区别。

此种方式下,操作系统还需要对挂载的裸硬盘进行分区、格式化后,才能使用,与平常主机内置硬盘的方式完全无异。

优点:

1、 这种方式的好处当然是因为通过了Raid与LVM等手段,对数据提供了保护。

2、 另外也可以将多块廉价的硬盘组合起来,成为一个大容量的逻辑盘对外提供服务,提高了容量。

3、 写入数据的时候,由于是多块磁盘组合出来的逻辑盘,所以几块磁盘可以并行写入的,提升了读写效率。

4、 很多时候块存储采用SAN架构组网,传输速率以及封装协议的原因,使得传输速度与读写速率得到提升。

缺点:

1、采用SAN架构组网时,需要额外为主机购买光纤通道卡,还要买光纤交换机,造价成本高。

2、主机之间的数据无法共享,在服务器不做集群的情况下,块存储裸盘映射给主机,再格式化使用后,对于主机来说相当于本地盘,那么主机A的本地盘根本不能给主机B去使用,无法共享数据。

3、不利于不同操作系统主机间的数据共享:另外一个原因是因为操作系统使用不同的文件系统,格式化完之后,不同文件系统间的数据是共享不了的。例如一台装了WIN7/XP,文件系统是FAT32/NTFS,而Linux是EXT4,EXT4是无法识别NTFS的文件系统的。就像一只NTFS格式的U盘,插进Linux的笔记本,根本无法识别出来。所以不利于文件共享。


【文件存储】

典型设备:FTP、NFS服务器

为了克服上述文件无法共享的问题,所以有了文件存储。

文件存储也有软硬一体化的设备,但是其实普通拿一台服务器/笔记本,只要装上合适的操作系统与软件,就可以架设FTP与NFS服务了,架上该类服务之后的服务器,就是文件存储的一种了。

主机A可以直接对文件存储进行文件的上传下载,与块存储不同,主机A是不需要再对文件存储进行格式化的,因为文件管理功能已经由文件存储自己搞定了。

优点:

1、造价交低:随便一台机器就可以了,另外普通以太网就可以,根本不需要专用的SAN网络,所以造价低。

2、方便文件共享:例如主机A(WIN7,NTFS文件系统),主机B(Linux,EXT4文件系统),想互拷一部电影,本来不行。加了个主机C(NFS服务器),然后可以先A拷到C,再C拷到B就OK了。(例子比较肤浅,请见谅……)

缺点:

读写速率低,传输速率慢:以太网,上传下载速度较慢,另外所有读写都要1台服务器里面的硬盘来承担,相比起磁盘阵列动不动就几十上百块硬盘同时读写,速率慢了许多。


【对象存储】

典型设备:内置大容量硬盘的分布式服务器

对象存储最常用的方案,就是多台服务器内置大容量硬盘,再装上对象存储软件,然后再额外搞几台服务作为管理节点,安装上对象存储管理软件。管理节点可以管理其他服务器对外提供读写访问功能。

之所以出现了对象存储这种东西,是为了克服块存储与文件存储各自的缺点,发扬它俩各自的优点。简单来说块存储读写快,不利于共享,文件存储读写慢,利于共享。能否弄一个读写快,利 于共享的出来呢。于是就有了对象存储。

首先,一个文件包含了了属性(术语叫metadata,元数据,例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(以下简称数据)。

以往像FAT32这种文件系统,是直接将一份文件的数据与metadata一起存储的,存储过程先将文件按照文件系统的最小块大小来打散(如4M的文件,假设文件系统要求一个块4K,那么就将文件打散成为1000个小块),再写进硬盘里面,过程中没有区分数据/metadata的。而每个块最后会告知你下一个要读取的块的地址,然后一直这样顺序地按图索骥,最后完成整份文件的所有块的读取。

这种情况下读写速率很慢,因为就算你有100个机械手臂在读写,但是由于你只有读取到第一个块,才能知道下一个块在哪里,其实相当于只能有1个机械手臂在实际工作。

而对象存储则将元数据独立了出来,控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件),里面主要负责存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息),而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD,主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象,会先访问元数据服务器,元数据服务器只负责反馈对象存储在哪些OSD,假设反馈文件A存储在B、C、D三台OSD,那么用户就会再次直接访问3台OSD服务器去读取数据。

这时候由于是3台OSD同时对外传输数据,所以传输的速度就加快了。当OSD服务器数量越多,这种读写速度的提升就越大,通过此种方式,实现了读写快的目的。

另一方面,对象存储软件是有专门的文件系统的,所以OSD对外又相当于文件服务器,那么就不存在文件共享方面的困难了,也解决了文件共享方面的问题。

所以对象存储的出现,很好地结合了块存储与文件存储的优点。

最后为什么对象存储兼具块存储与文件存储的好处,还要使用块存储或文件存储呢?

1、有一类应用是需要存储直接裸盘映射的,例如数据库。因为数据库需要存储裸盘映射给自己后,再根据自己的数据库文件系统来对裸盘进行格式化的,所以是不能够采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储的。此类应用更适合使用块存储。

2、对象存储的成本比起普通的文件存储还是较高,需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量,只是为了做文件共享的时候,直接用文件存储的形式好了,性价比高。

Ⅱ 多波段数据有哪些存储方式,各有什么优缺点

BSQ(按波段顺序存储)BIP(按波段像元交叉存储)BIL(按行交叉存储),BSQ为最简单的存储方式,它提供了最佳的空间处理能力,适合读取单个波段的数据,BIP提供了最佳的波谱处理能力,适合读取光谱剖面数据,BIL是介于空间处理和光谱处理之间的一种折中的存储格式

Ⅲ 两种存储表示各有哪些主要优缺点

线性表可用顺序表或链表存储。
试问: 两种存储表示各有哪些主要优缺点?
答:顺序存储表示是将数据元素存放于一个连续的存储空间中,实现顺序存取或(按下标)直接存取。它的存储效率高,存取速度快。但它的空间大小一经定义,在程序整个运行期间不会发生改变,因此,不易扩充。同时,由于在插入或删除时,为保持原有次序,平均需要移动一半(或近一半)元素,修改效率不高。

链接存储表示的存储空间一般在程序的运行过程中动态分配和释放,且只要存储器中还有空间,就不会产生存储溢出的问题。同时在插入和删除时不需要保持数据元素原来的物理顺序,只需要保持原来的逻辑顺序,因此不必移动数据,只需修改它们的链接指针,修改效率较高。但存取表中的数据元素时,只能循链顺序访问,因此存取效率不高。

Ⅳ 目前主要三种数据存储方式

三种存储方式:DAS、SAN、NAS
三种存储类型:块存储、文件存储、对象存储

块存储和文件存储是我们比较熟悉的两种主流的存储类型,而对象存储(Object-based Storage)是一种新的网络存储架构,基于对象存储技术的设备就是对象存储设备(Object-based Storage Device)简称OSD。

本质是一样的,底层都是块存储,只是在对外接口上表现不一致,分别应用于不同的业务场景。

分布式存储的应用场景相对于其存储接口,现在流行分为三种:

对象存储: 也就是通常意义的键值存储,其接口就是简单的GET、PUT、DEL和其他扩展,如七牛、又拍、Swift、S3

块存储: 这种接口通常以QEMU Driver或者Kernel Mole的方式存在,这种接口需要实现Linux的Block Device的接口或者QEMU提供的Block Driver接口,如Sheepdog,AWS的EBS,青云的云硬盘和阿里云的盘古系统,还有Ceph的RBD(RBD是Ceph面向块存储的接口)

文件存储: 通常意义是支持POSIX接口,它跟传统的文件系统如Ext4是一个类型的,但区别在于分布式存储提供了并行化的能力,如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存储的接口),但是有时候又会把GFS,HDFS这种非POSIX接口的类文件存储接口归入此类。

Ⅳ 大数据的存储方式有哪几种什么特点

我好觉得一般来说的话,这种存储都还是比较稳定的一种方式

Ⅵ 论述数据库系统的三级模式结构,并说明这种结构的优点

数据库三级模式结构

1. 模式:也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。一个数据库只有一个模式,数据库管理系统提供模式数据定义语言(模式DDL)来严格地定义模式。

2. 外模式:也称子模式或用户模式,一个数据库可以有多个外模式,但是一个应用程序只能使用一个外模式。它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施,因为每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据,数据库中的其余数据是不可见的。数据库管理系统提供外模式数据定义语言(外模式DDL)来严格地定义模式。

3. 内模式:也称存储模式,一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存放方式的描述,是数据在数据库内部的组织方式。

优点:数据库系统的三级模式是数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给数据库系统管理,使用户能逻辑地、抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的具体表现方式与存储方式。

为了能够在系统内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像:外模式/模式映像和模式/内模式映像,这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性物理独立性。一个模式可以有任意多个外模式,对于每一个外模式,数据库系统都有一个外模式/模式映像,它定义了该外模式与模式之间的对应关系。数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式/内模式映像是唯一的,他定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。

而数据与程序之间的独立性使得数据的定义和描述可以从应用程序中分离出去。另外,由于数据的存取由数据库管理系统管理,从而简化了应用程序的编制,大大减少了应用程序的维护和修改。

数据逻辑独立性:当模式改变时(增加新的关系、新属性、改变属性的数据类型等),由数据库管理员对各个外模式/模式映像作出相应改变,可以使外模式保持不变,应用程序是依据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性,简称数据的逻辑独立性。

数据物理独立性:当数据的存储结构改变时,由数据库管理员对模式/内模式映像作出相应改变,可以使模式保持不变,从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性,简称数据的物理独立性。

Ⅶ 文件、数据库、万维网三种存储方式各有什么优劣…

文件方式存储的 优点 目录方式管理简洁明了 可以直接打开查看 缺点 文件数量多后很难管理 硬盘空间浪费严重 数据库 优点 维护起来更方便 空间利用比较合理 缺点 需要配套的工具或软件来查看 如果数据库和备份丢失或损坏,损失将是灾难性的 互联网 优点 可以在绝大部分可以上网的计算机上查看 缺点 可靠性依赖服务提供商 由于网络速度和占用空间限制较大的文件使用起来不太方便

Ⅷ 简述数据库系统的三级模式机构,这种结构的优点是什么

外模式

外模式又称子模式或用户模式,对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。

外模式是从模式导出的一个子集,包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。用户可以通过外模式描述语言来描述、定义对应于用户的数据记录(外模式),也可以利用数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML)对这些数据记录进行操作。

外模式反映了数据库的用户观。


概念模式

模式又称概念模式或逻辑模式,对应于概念级。

它是由数据库设计者综合所有用户的数据,按照统一的观点构造的全局逻辑结构,是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述,是所有用户的公共数据视图(全局视图)。

它是由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data Description Language,DDL)来描述、定义的,体现、反映了数据库系统的整体观。


内模式

内模式又称存储模式,对应于物理级,它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。

内模式由内模式描述语言来描述、定义,它是数据库的存储观。


优点

(1)有利于数据共享,减少了数据冗余。

(2)有利于数据的安全性。不同的用户在各自的外模式下根据要求操作数据,只能对限定的数据进行操作。

(3)简化了用户接口。按照外模式编写应用程序或输入命令,而不需了解数据库全局逻辑结构和内部存储结构,方便用户系统。

Ⅸ 高速缓存,内存和硬盘三种储存器各有什么优缺点

高速缓存,有cpu的缓存和硬盘的缓存。都是用于存贮需要马上处理的数据,对寿命和反应、速度有很高的要求。
内存,用于加载硬盘的程序,断电清除记忆,8gb/s传输速度。
固态硬盘,存储资料。容量比较小,但近年来已经有大容量但是很贵。主流240g,传输速度500mb/s.
机械硬盘,存贮资料。容量比较大4t,单碟1t。主流单碟1tb=1000gb=1000,000mb,传输速度200-60mb/s.

Ⅹ 数据库三级模式的优缺点

优点:更加安全,逻辑更加清晰
缺点:考虑分层,多谢代码,不停调用