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数据存储

自磁盘系统问世以来,数据存储已经走过了一段漫长的历程。诚然,磁盘系统仍然在广泛应用。但如今它们已接入网络并由软件来定义,因此您可以完全控制其格式。

什么是数据存储?

数据存储是信息技术对您每天所需的数据内容(从应用到网络协议,从文档到媒体,从地址簿到用户首选项)进行归档、整理和共享的过程。数据存储是大数据的核心环节。

你可以把计算机(或网络,即一系列相互连接的计算机,包括服务器)想象成大脑,它也有短期和长期记忆之说。在大脑中,短期记忆由前额叶皮层来处理;在计算机中,短期存储器则由随机存取存储器(RAM)来处理。

RAM 负责处理和记住计算机在唤醒期间做出的所有请求和操作。您在熬夜学习后会感到疲倦,计算机也一样,当它长时间处于唤醒状态时,RAM 的运行速度会变慢,因为它要记住过去已发生的一切,同时还要执行当下的所有新任务。

进入睡眠状态时,您的大脑会将短期记忆转化为长期记忆,同样,进入睡眠状态的计算机也会将 RAM 中的内容转移到存储卷(如硬盘驱动器、虚拟存储节点或云存储池),从而清空 RAM。

计算机还会根据数据的类型将其分发到不同的存储卷(可能一个存储卷专用于存储富媒体,第二个存储卷负责缓存浏览器活动,第三个则存储大数据),就像您的大脑会根据记忆的类型(语义、空间、情感或程序)来分配短期记忆一样。

什么是软件定义存储?

软件定义存储(SDS)由虚拟化软件和存储管理软件组合而成:它会把硬件中所含数据的位和字节抽象出来,将其格式化为块、对象或文件格式,然后对数据进行整理以供网络使用。

SDS 特别适用于基于非结构化数据的工作负载(如容器和微服务所依赖的对象和块存储系统),因为它能灵活扩展,这是硬连线存储解决方案无法实现的优势。

通过将 SDS 与基于传统设备的存储进行比较,我们可以更轻松地理解 SDS。设备存储会将软件和硬件捆绑在一起,但 SDS 会把软件与硬件分开,并可与任何标准服务器或 x86 虚拟化资源配合使用。这让用户无需再依赖特定硬件供应商,并为企业提供了更灵活的采购流程,仅根据容量需求来购置硬件。

什么是云存储?

存储等物理资源经过管理和自动化软件虚拟化和编排后,就会变为云存储。业内对云存储的定义存在细微差别(比如,资源必须通过自动扩展和动态资源分配功能所支持的自助服务门户来按需提供),但虚拟化、管理和自动化是所有云资源(包括存储在内)的三大基本要素。

云存储很有用,因为有时候企业并不容易准确估计出所需的存储量,而且前期就购买大量容量也是一种浪费。

把存储变为云资源后,您可以添加或删除驱动器,调整硬件的用途,以及响应各种变化,而无需为每个新企划手动置备单独的存储服务器。

如果您的系统是使用软件定义存储来设计的,则无需花时间重写应用和移植,即可支持特定云的存储服务。

什么是网络附加存储?

网络附加存储(NAS)是一种存储架构,可使网络中的数据更易于访问。其机箱上会安装一个精简的操作系统,机箱的构造并不复杂,相当于一个普通的服务器——包含硬盘驱动器、处理器、随机存取存储器等。

这个机箱(称为 NAS 机箱、NAS 服务器、NAS head或 NAS 装置)负责整个网络的数据存储、组织和共享功能。

NAS 根据使用允许在设备间共享数据的传输协议,来处理整个网络的存储请求;通过一个易于安装的解决方案,帮助企业改进性能、可访问性和容错能力。

什么是对象存储?

对象是与任意关联元数据配对的一组数据,元数据则是描述对象的数据(如数据的存在时长或大小等)。数据和元数据共同构成了对象。

存储在对象中的数据是未经压缩和加密的,而且对象本身会置于对象存储(一个含有许多其他对象的中央存储库)或容器(一个包含应用需要的所有文件的数据包)中。

不同于文件存储系统的分层结构,对象、对象存储和容器都有着扁平化的组织结构,因而用户可以非常快速地大规模访问。

对象存储和容器往往相辅相成,携手并进:容器过于频繁地从裸机环境迁移到虚拟机、从私有云迁移到公共云,导致大多数存储系统都无法跟上这一节奏。

传统存储很难移植;而文件存储也会难以应付 PB 级容量;但对象所含的信息已足够供应用快速查找,而且对象能够自由地存储非结构化数据,如图像和文本文件。

什么是文件存储?

文件存储是直连式和网络附加存储系统上使用的一种主要技术。它负责两件事:整理数据,以及把它交给我们。

在文件存储中,数据在服务器端的存储格式,与我们在客户端看到的完全相同。所以我们可以通过某种唯一标识符(如名称、位置或 URL)来请求文件,这个标识符会使用特定数据传输协议传送到存储系统。因此,它形成了一种分层文件结构,我们可以从上到下轻松地浏览。

文件存储位于块存储之上,我们能以文件和文件夹的形式来查看和访问数据,同时限制他人访问存有这些文件和文件夹的块。

什么是块存储?

块存储会将单个存储宗卷(如虚拟节点或云存储节点,或是可以正常使用的旧式硬盘驱动器)拆分成被称为块的多个独立实例。

各个块相互独立,并可使用各自的数据传输协议和操作系统进行格式化,让您可以完全自主配置。

由于块存储系统不像依赖于块的文件存储系统一样需要执行文件查找这样的任务,因此块存储的运行速度更快。正因为它具备这样的高速特性,再加上配置灵活,所以块存储是原始服务器存储或富媒体数据库的理想选择。

我该怎么学习使用存储?

学习世间万事都离不开一种方法:勤奋练习。通过参加培训,您可以更加顺利地部署新的存储系统。红帽提供众多方式,可帮助您做好相应的准备。如果您认为自己已掌握存储系统的相关知识,或是想测试一下自己的掌握程度,请参加这个简短的存储测验,评估自己的技能水平。如果您需要培训,可选择参加我们的云计算、虚拟化和存储课程,或者参加获取红帽混合云存储专业技能证书所需的课程。

为什么选择红帽?

软件定义存储在本质上是开放的。它将硬件与软件分离,使您免受供应商锁定。而红帽让“开放”更进了一步。我们的软件定义存储采用开源技术。它借鉴了众多开发人员、合作伙伴和客户的创新。让您能根据自己特有的工作负载、环境和需求,精确地控制存储的格式和使用方式。

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