存储基础知识应知应会
寄存器的基础知识
寄存器的基础知识什么是寄存器？寄存器（Register）是计算机中一种用来存储和操作数据的硬件元件。
它由一组存储单元组成，每个存储单元可以存储一个固定大小的数据。
寄存器在计算机中扮演着重要的角色，可以存储算术运算的操作数、控制信号、地址信息等。
寄存器的分类根据功能和使用方式，寄存器可以分为以下几种类型：通用寄存器通用寄存器（General Purpose Register）是最常见的寄存器类型，其用途十分广泛。
它们用来存储临时数据、变量、函数参数等。
通用寄存器通常具有较小的存储容量，例如x86架构中的EAX、EBX、ECX和EDX寄存器，每个寄存器都有32位大小。
累加寄存器累加寄存器（Accumulator Register）主要用于执行算术和逻辑运算。
它是一种特殊的通用寄存器，在运算过程中存储中间结果和最终结果。
累加寄存器在某些指令集架构中有特殊优化，因此在一些特定的计算任务中性能更好。
状态寄存器状态寄存器（Flag Register）用于存储处理器的运行状态和标志位。
例如，它可以存储条件运算的结果，比如是否相等、是否溢出等。
状态寄存器通常由多个二进制位组成，每个位上的值表示某一种状态。
通过读取和设置状态寄存器的位，程序可以获得有关处理器的各种信息。
指令指针寄存器指令指针寄存器（Instruction Pointer Register）存储下一条将要执行的指令的内存地址。
在程序执行过程中，处理器会不断读取指令指针寄存器中的值，并自动递增以指向下一条指令。
指令指针寄存器的值可以由程序员修改，以实现跳转、函数调用等操作。
寄存器的操作寄存器在计算机中起到存储和操作数据的作用，它可以执行多种操作，包括读取、写入、清零等。
寄存器与其他存储器件（如内存）相比，读取和写入速度更快，但容量较小。
寄存器的操作可以通过特定的指令来完成，这些指令通常是处理器指令集中的一部分。
下面是一些常见的寄存器操作：1.读取寄存器：通过读取指令将寄存器的值加载到处理器的内部寄存器中，以供后续指令使用。
SAN、NAS、SCSI、iSCSI等存储基础知识
1SAN 与NAS1.1什么是SAN，什么是NAS1.1.1SANSAN (Storage Area Network and SAN Protocols)是一种高速网络或子网络，提供在计算机与存储系统之间的数据传输。
存储设备是指一张或多张用以存储计算机数据的磁盘设备。
一个SAN 网络由负责网络连接的通信结构、负责组织连接的管理层、存储部件以及计算机系统构成，从而保证数据传输的安全性和力度。
典型的SAN 是一个企业整个计算机网络资源的一部分。
通常SAN 与其它计算资源紧密集群来实现远程备份和档案存储过程。
SAN 支持磁盘镜像技术（disk mirroring）、备份与恢复（backup and restore）、档案数据的存档和检索、存储设备间的数据迁移以及网络中不同服务器间的数据共享等功能。
此外SAN 还可以用于合并子网和网络附接存储（NAS：network-attached storage）系统。
当前常见的可使用SAN 技术，诸如IBM 的光纤SCON，它是FICON 的增强结构，或者说是一种更新的光纤信道技术。
另外存储区域网络中也运用到高速以太网协议。
SCSI 和iSCSI是目前使用较为广泛的两种存储区域网络协议。
SAN 的典型结构1.1.2NASNAS（Network Attached Storage：网络附属存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。
按字面简单说就是连接在网络上，具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”。
它是一种专用数据存储服务器。
它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。
其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。
目前国际著名的NAS企业有Netapp、EMC、OUO等。
国内尚无有竞争力的NAS企业。
NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器，包括存储器件（例如磁盘阵列、CD/DVD 驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和内嵌系统软件，可提供跨平台文件共享功能。
存储系统答案-4
讨论：
1、 在按字节编址的前提下，按字 寻址时，地址仍为16位，即地址编码范 围仍为0~64K-1，但字空间为16K字， 字地址不连续。
2、 字寻址的单位为字，不是B（字 节）。
3、 画存储空间分配图时要画出上限。
7. 一个容量为16K×32位的存储器， 其地址线和数据线的总和是多少？当选用
下列不同规格的存储芯片时，各需要多少 片？
=0.2µs 即：每0.2µs刷新一行。 分散刷新一遍的时间
=0.1µs×2×256行 =51.2µs 则 分散刷新时， 2ms内可重复刷新遍数
=2ms/ 51.2µs ≈39遍
12. 画出用1024×4位的存储芯片组成 一个容量为64K×8位的存储器逻辑框图。 要求将64K分成4个页面，每个页面分16 组，指出共需多少片存储芯片？
最好的异步刷新方式。
10. 半导体存储器芯片的译码驱动 方式有几种？
解：半导体存储器芯片的译码驱动 方式有两种：线选法和重合法。
线选法：地址译码信号只选中同一 个字的所有位，结构简单，费器材；
重合法：地址分行、列两部分译码，
行、列译码线的交叉点即为所选单元。 这种方法通过行、列译码信号的重合来 选址，也称矩阵译码。可大大节省器材 用量，是最常用的译码驱动方式。
存储器
第四章
3. 存储器的层次结构主要体现在什 么地方？为什么要分这些层次？计算机 如何管理这些层次？
答：存储器的层次结构主要体现在 Cache—主存和主存—辅存这两个存储 层次上。
Cache—主存层次在存储系统中主 要对CPU访存起加速作用，即从整体运 行的效果分析，CPU访存速度加快，接 近于Cache的速度，而寻址空间和位价 却接近于主存。
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计算机基础知识认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM
计算机基础知识认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM计算机基础知识：认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM计算机存储器是指计算机系统中用于存储数据和指令的设备，其中EPROM和EEPROM是两种常见的非易失性存储器类型。
本文将介绍EPROM和EEPROM的定义、特点以及它们在计算机系统中的应用。
一、EPROM的定义和特点EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) 是一种可以被擦除和重新编程的只读存储器。
它的主要特点如下：1. 非易失性：EPROM的数据可以在断电后长期保存，不会因为断电而丢失。
这使得EPROM非常适合存储那些需要长期保留的数据和指令。
2. 可擦除性：EPROM中的数据可以通过使用紫外线照射来擦除，也可以使用专门的擦除器进行擦除。
擦除之后，EPROM可以被重新编程。
擦除和重新编程的过程可以多次进行，但是每个EPROM只能进行有限次数的擦除和重新编程。
3. 只读性：在未擦除和重新编程之前，EPROM中的数据是只读的，无法进行修改。
这使得EPROM更加安全可靠，适用于存储那些需要保护而不希望被修改的数据和指令。
4. 容量较小：EPROM的存储容量相对较小，通常在几KB到几MB 的范围内。
这限制了EPROM在存储大量数据方面的应用。
二、EPROM的应用由于EPROM具有非易失性和只读的特点，它在某些应用中得到了广泛的应用。
以下是一些EPROM的常见应用：1. 系统固件：EPROM常用于存储计算机系统的固件，如BIOS (Basic Input Output System)。
这些固件在计算机启动时被加载，负责初始化硬件和提供基本的输入输出功能。
2. 音视频存储：EPROM可以用于存储音频和视频文件，如音乐合成器中的音乐数据、游戏机中的游戏数据等。
3. 电子设备配置：EPROM可以存储电子设备的配置信息和参数，如路由器、交换机等网络设备的配置信息。
MSD应知应会基础知识
1、什么是潮湿敏感元件：部分SMD封装的元件容易吸收空气中的湿气，在经过高温回流焊后容易产生一些质量问题，我们称这些元件为“湿度敏感元件”（moisture-sensitive devices），简称MSD。
2、为什么要严格控制湿敏元件当吸收过量湿气的湿敏元件通过回流焊时，SMD会接触到超过200°C的高温，高温焊接时，元件中的水分迅速膨胀，会使SMD内部断裂和分层，于是器件的电气性能受到影响或者破坏。
破坏程度严重者，器件外观变形、出现裂缝等（通常我们把这种现象形象的称作“爆米花”现象）。
像ESD破坏一样，大多数情况下，肉眼是看不出来这些变化的，而且在测试过程中，MSD也不会表现为完全失效。
3、怎么识别湿敏元件？所有湿敏元件都应封装在防潮的包装袋中,且包装袋上必须有湿敏警示标志（雨点警示标志）和湿敏元件标签，标签上有雨点警示标志、湿敏元件级别标志、真空封装时间等。
4、Floorlife时间(Mounted/used within:就是在规定温度/湿度的环境中,可以暴露的有效使用时间.5、湿敏元件的级别：敏感等级有效开封时间时间条件1 不限在温度≤30℃/85% 湿度（RH）的条件下2 1年在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下2a 4周在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下3 168小时在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下4 72小时在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下5 48小时在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下5a 24小时在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下6 即用即烘在温度≤30℃/60% 湿度（RH）的条件下不论哪个等级的器件（Level 6 除外），其保存期不能少于12 个月，外部存储环境为＜30℃/90%RH。
6、湿敏元件的干燥封装？干燥包装是在湿敏元件存储和运输过程中的一种保存方法，它包括防湿包装袋（MBBs）、预印警告标签、干燥剂、湿度指示卡（HIC ）。
存储基础知识(RAID及磁盘技术)..
• RAID可以多个硬盘按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，便通过
LUN（Logic Unit Number）来标识。一个逻辑卷对于主机来说 就是一块硬盘（物理卷）
逻辑卷
LUN1
逻辑卷
LUN2
LUN3
物理卷
物理卷
RAID10
RAID5
多个物理卷上创建1个逻辑卷
多个物理卷上创建2个逻辑卷
特点：较高的数据冗余性能；超强的数据保护能力，可以应付多颗盘同 时出错； 优点：允许在同一组内并发进行多个写操作 缺点：计算校验地址占用较多的处理时间；较低的写入速率。
RAID6 P+Q
•
RAID6 P+Q会根据公式计算出P和Q的值，当有 两个数据同时丢失时，仍可以计算出原数据
磁盘1 条带1 条带2 数据1a 数据2d
I/O 2
I/O 2 (Disk 2)
• CPU运算速度飞速 提高，数据读写速 度不应该成为计算 机系统处理的瓶颈
节省时间
Total request execution time
速度 @ N x 单块硬盘的速度
RAID基本概念 ——条带
大数据块写入RAID时会被分成多个数据块并行写入多块硬盘， 这些大小一致的数据块就称为条带。同时数据读取时会并行从 多块硬盘读取条带数据，最后完整输出。 条带无疑会大幅度提升整体读写效率。
磁盘2 数据1b 数据2e
磁盘3 数据1c P2
磁盘4 P1 Q2
磁盘5 Q1 数据2f
条带3
条带4 条带5
数据3g
P4 Q5
P3
Q4 数据5m
Q3
数据4j 数据5n
数据3h
存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明
存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明目前磁盘存储市场上，存储分类（如下表一）根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，AS400等服务器，开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器；开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；开放系统的外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）和网络化存储（F abric-Attached Storage，简称FAS）；开放系统的网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Netw ork，简称SAN）。
由于目前绝大部分用户采用的是开放系统，其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上，因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。
表一：存储入门：图文阐释DAS、NAS、SAN（图一）今天的存储解决方案主要为：直连式存储（DAS）、存储区域网络（SAN）、网络接入存储（NAS）。
如下表二：存储入门：图文阐释DAS、NAS、SAN（图二）开放系统的直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）已经有近四十年的使用历史，随着用户数据的不断增长，尤其是数百GB以上时，其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。
主要问题和不足为：直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统IO等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20-30%，因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。
直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。
仓库基础知识
仓库基础知识一、基本术语及定义1、仓库：1．1、是保管、储存物品的建筑物和场所的总称。
仓库的功能已经从单纯的物资存储保管，发展到具有担负物资的接收、分类、计量、包装、分拣、配送、存盘等多种功能。
1．2、是指产品在生产或商品流通过程中因各种原因而使产品、物品暂时存放的场所。
简单的说就是产品暂时存放的场所。
2、仓库管理：就是对仓储货物的收发、结存等活动有效控制，其目的为企业保证仓储货物的完好无损，确保生产经营活动的正常进行，并在此基础上对各类货物的活动状况进行分类记录，以明确的图表方式表达仓储货物在数量、品质方面的状况，以及目前货物所在的地理位置、部门订单归属和仓储分散程度等情况的综合管理形式。
3、发料：物料由仓库根据生产计划将促成物料直接向制造部门的生产现场发放的现象叫发料。
4、领料：物料由制造部门宣传人员在某产品制造之前填写领料单向仓库领取物料的现象叫领料。
×√5、呆料：即物流存量过多、耗用量极少，而库存周转率极低的物料。
呆料为百分之百可用的物料，一点都未丧失物料原有应具备的特性和功能，只是呆滞在仓库中很少动用而已。
6、旧料：物料经使用或储存过久，已失去原有的性能或色泽，而致物料的价值降低者。
7、残料：只加工过程中所产生的物料零头，虽已丧失其主要功能，但仍可设法利用者。
8、废料：即报废的物料。
经过相当使用，本身已残破不堪或磨损过甚或已超过其使用寿命年限，以至失去原有的功能而本身无利用价值的物料。
9、库存：指的是仓库中处于暂时停滞状态的物资10、安全库存：（了解）安全库存亦称“缓冲存量”，就是从现在起到指定时间点的计划入库量与现库存量之和不小于从现在起到指定时间点的计划需求量，其数量为紧急采购（或生产）周期×每日需求量。
（各个行业、各个企业以及各种不同的管理书籍对安全库存的定义和计算方法有很大的出入）11、最高库存：（了解）等于安全库存+采购（或生产）周期×每日需求量。
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磁盘阵列
IP SAN起源（由FC SAN到IP SAN）
服务器
以太网交换机
IP链路
iSCSI存储 控制器
• IP SAN（IP Storage Area Network） • 时间：2001年 • 背景：为解决FC-SAN在价格及管理上的诸多门坎而产生 • 连接方式：采用以太网作为连接链路，以太网交换机 • 访问方式：后端一台存储设备的存储空间可以划分为多个
1、存储硬件系统（磁盘阵列，控制器，磁盘柜，磁带库等） 2、存储软件（备份软件；管理软件，快照，复制等增值软件） 3、存储网络（HBA卡，光纤交换机，FC/SAS线缆等） 4、存储解决方案（集中存储，归档，备份，容灾等）
存储是企业数据的“家”
用户
数据库服务器 应用服务器
邮箱服务器
员工 数据产生
文件服务器 数据处理
NAS起源（网络数据共享与交换需求）
NAS应用系统架构
NFS
NFS
CIFS
专用IP 存储网络
NFS, CIFS
文件系统 RAID
NAS 存储设备
• NAS(Network Attached Storage) • 时间：90年代初 • 背景：网络飞速发展，大量数据需要共享和交
换 • 出现专用的NAS存储设备，成为数据共享与
➢SAS协议： （Serial Attached SCSI）即SCSI总线协议的串行标准，即串行连接SCSI；SAS采用串行技 术以获得更高的扩充性，并兼容SATA盘。目前SAS的最高传输速率高达3Gpbs、6Gbps，支持全双工模 式。
DAS起源
服务器
SAS
FC
SCSI
控制器 控制器 控制器
磁盘阵列
• 单硬盘存放数据，可靠性差
• 存储空间利用率低 • 本地存储，数据分散
存储主要协议
➢SCSI协议： （Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）是一种为小型机研制的接 口技术，用于主机与外部设备之间的连接。SCSI-3是所有存储协议的基础，其它存储协议都用到SCSI的 指令集。优点：与主机无关、多设备并行、高带宽。缺点：允许连接设备数量少、连接距离非常有限。
➢FC协议： FC是光纤通道（Fiber Channel）的简称，用于服务器与共享存储设备的连接，存储控制器 和驱动器之间的内部连接，是一种高性能的串行连接标准。其接口传输速率目前有4Gbps 、8Gbps几种 标准。传输介质可以选择铜缆或光纤，传输距离远，支持多种互联拓扑结构。光纤通道是构建FC SAN的 基础，是FC SAFC链路
FC SAN 控制器
• FC SAN（Fiber Channel Storage Area Network）
• 时间：90年代中后期 • 背景：为解决DAS扩展性差的问题，将存储设备
网络化，可以同时连接上百台服务器 • 连接方式：FC光纤，使用专用的FC交换机 • 访问方式：后端一台存储设备的存储空间可以划
在线存储
近线存储
依据数据的访问频率
数据管理
离线存储
存储发展历程：从附属于服务器，剥离成独立系统
外部硬盘阵列（DAS)
智能硬盘阵列(DAS)
SAN
NAS
硬盘在服务器内部 Server CPU
CPU
Server
RAM
Server CPU
RAM
应用服务器 应用服务器 文件系统 文件系统
多个 应用服务器
RAM
解决问题： • 有限硬盘槽位，容量小
• 单硬盘存放数据，可靠性差
控制器中包含RAID功能、大容量 Cache，同时使得磁盘阵列具有 多种实用的功能，配置专用管理软 件进行配置管理
解决问题： • 硬盘成为系统性能瓶颈 •有限硬盘槽位，容量小 • 单硬盘存放数据，可靠性差
解决问题： • 硬盘成为系统性能瓶颈 • 有限硬盘槽位，容量小
DAS（Direct Attached Storage） 时间：70年代 背景：用户最早因为数据量的增多而产生存储的
需求，从而产生最早最简单的存储架构直连附加 存储DAS 连接方式：FC,SCSI,SAS 访问方式：直连式存储与服务器主机之间的连接 通道通常采用SCSI连接 链路速率：20MB/s、40MB/s、80MB/s 提供快照、备份等功能
LUN，每一个LUN只能属于一台前端服务器 • 链路速率：1Gbps、10Gbps • 提供快照、容灾等高级数据保护功能 • iSCSI 被看好的原因
交换的核心 • 访问方式：多台前端服务器共享后端存储设备，
后端NAS设备上的存储空间通过CIFS （window系统）、NFS（Linux系统）协议 共享给前端主机，可同时对同一目录或文件进 行并发读写 • 文件系统位于后端存储设备 • 链路速率：1Gbps、10Gbps
FC SAN起源（由DAS到FC SAN）
存储基础知识应知应会
王智 90002439 （email：rocty.wangzhi@) IT存储解决方案销售部
目录
1 存储基础知识 2 存储产品系统及软件概述 3 存储基本解决方案介绍 4 存储业界主要厂商介绍
存储是什么？
狭义的存储定义
广义的存储定义
CD、DVD、ZIP，磁带，硬盘等
硬盘
硬盘
SAN
LAN
硬盘
RAID功能
SCSI卡
SCSI卡 控制器
RAID
文件系统 RAID
局限性： • 硬盘成为系统性能瓶颈 • 有限硬盘槽位，容量小
• 单硬盘存放数据，可靠性差
• 存储空间利用率低 • 本地存储，数据分散
JBOD(Just a Bunch Of Disk)
在逻辑上把几个物理磁盘串联 在一起，其目的纯粹是为了增 加磁盘的容量，并不提供数据 安全保障。
➢iSCSI协议： （Internet Small Computer System Interface）互联网小型计算机系统接口，是一种在 TCP/IP上进行数据块传输的标准，可以理解为SCSI over IP。iSCSI可构成基于IP的SAN，为用户提供高 速、低价、长距离的存储解决方案。iSCSI将SCSI命令封装到TCP/IP数据包中，使I/O数据块可通过IP网 络传输，是未来的发展之路。