数据共享技术定义、原理及应用

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数据共享标准

数据共享标准

数据共享标准数据共享标准是指在数据共享过程中需要遵循的一系列规范和标准。

数据共享标准的制定对于促进数据共享、提高数据利用效率具有重要意义。

在当今信息化时代,数据已经成为各行各业发展的重要基础,而数据共享标准的制定和实施将对数据的安全、可靠性和互操作性产生深远影响。

首先,数据共享标准需要明确数据共享的范围和内容。

在制定数据共享标准时,需要明确数据共享的对象是谁,数据共享的内容包括哪些方面,以及数据共享的具体方式和流程。

只有明确了数据共享的范围和内容,才能更好地规范数据共享的行为,避免数据共享过程中出现混乱和冲突。

其次,数据共享标准需要确保数据的安全和隐私。

在数据共享过程中,数据的安全性和隐私保护是至关重要的。

因此,数据共享标准需要规定数据共享的权限管理机制、数据加密和传输安全等方面的规范,以确保数据在共享过程中不会泄露或被非法使用。

另外,数据共享标准还需要注重数据的质量和一致性。

数据的质量和一致性直接影响到数据的有效性和可信度。

因此,在制定数据共享标准时,需要规定数据的采集、整理、存储和更新等方面的标准和流程,以确保数据的质量和一致性得到有效保障。

此外,数据共享标准还需要考虑数据的互操作性和标准化。

在不同的系统和平台之间进行数据共享时,需要保证数据的互操作性和标准化,以确保数据能够在不同系统和平台之间进行有效的交换和共享。

因此,数据共享标准需要规定数据格式、接口标准、数据交换协议等方面的规范,以确保数据能够实现跨系统和平台的互操作性。

最后,数据共享标准需要注重数据共享过程的监督和管理。

在数据共享过程中,需要建立健全的数据共享管理机制,对数据共享的过程进行监督和管理,及时发现和解决数据共享过程中出现的问题和风险,以确保数据共享的安全、顺畅和高效进行。

综上所述,数据共享标准的制定对于促进数据共享、提高数据利用效率具有重要意义。

只有制定和实施了科学合理的数据共享标准,才能更好地规范和促进数据共享,推动数据资源的共享和整合,为各行各业的发展提供更加可靠和高效的数据支撑。

数据库原理及运用论文

数据库原理及运用论文

数据库原理及运用论文引言数据库是存储和管理数据的关键工具。

随着信息技术的快速发展,数据库的重要性也日益增加。

本篇论文将介绍数据库的原理以及它在实际应用中的运用。

数据库原理1. 数据库的定义和特点数据库是指长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。

数据库的特点包括持久性、有组织性、共享性、可并发和可恢复性。

2. 数据模型数据库的数据模型决定了数据的结构、组织方式和操作规则。

常见的数据模型包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。

其中,关系模型是应用最广泛的数据模型,它使用二维表格来表示数据之间的关系。

3. 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)是指用于管理和操作数据库的软件系统。

DBMS提供了数据定义语言(DDL)和数据操作语言(DML)等接口,方便用户对数据库进行创建、修改、查询和删除等操作。

4. 数据库设计和规范化数据库设计是指根据实际需求将数据组织成合适的结构,并定义数据之间的关系。

规范化是数据库设计的重要步骤,它通过分解表格和消除冗余数据来提高数据库的性能和可靠性。

5. 数据库索引和查询优化数据库索引是一种数据结构,用于快速定位和访问数据库中的数据。

索引的设计和使用对数据库的性能有着重要影响。

查询优化是指通过选择合适的查询计划和优化算法来提高查询效率。

数据库运用1. 企业级应用数据库在企业级应用中扮演着重要的角色。

例如,企业可以使用数据库来存储和管理员工信息、销售数据、客户关系和供应链等信息。

数据库可以帮助企业实现数据的一致性、完整性和安全性。

2. 互联网应用随着互联网的快速发展,数据库在互联网应用中的运用也越发重要。

互联网应用中的数据库往往需要处理大量的用户数据,如社交媒体的用户信息、电子商务的订单数据等。

数据库的性能和扩展性对于互联网应用至关重要。

3. 科学研究数据库在科学研究领域也有广泛的运用。

例如,天文学家使用数据库来存储和查询天体观测数据,生物学家使用数据库来存储和分析基因组数据。

数据库原理及应用是干什么的

数据库原理及应用是干什么的

数据库原理及应用是干什么的1. 数据库原理简介数据库原理是指数据库系统的核心原理和基本概念。

数据库是指存储和管理数据的系统,它能够方便地进行数据的存取、管理和查询操作。

数据库原理主要包括数据库管理系统(DBMS)的构成、数据库模型、数据模型和数据库操作等方面内容。

数据库原理的核心概念是数据模型和关系模型。

数据模型是描述数据及其关系的一种概念工具。

常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型等。

关系模型是最常用的数据模型,它以关系表的形式来表示和管理数据。

数据库原理还涉及到数据库的设计和优化。

数据库设计是指将现实世界中的数据转化为计算机能够处理的数据结构,以满足数据的需求和操作。

数据库优化是指通过对数据库的存储结构、索引和查询方式的优化,提高数据库的性能和效率。

2. 数据库应用简介数据库应用是指将数据库原理应用于实际工作和生活中的各个领域。

数据库应用广泛应用于企业管理、科学研究、电子商务等领域,并且在信息化时代扮演着重要的角色。

2.1 企业管理数据库在企业管理中起着关键作用。

通过数据库,企业可以存储和管理大量的数据,如员工数据、客户数据、产品数据等。

数据库可以提供高效、可靠和安全的数据存储和访问方式,为企业决策和业务运营提供支持。

数据库在企业管理中的应用包括人力资源管理、客户关系管理、供应链管理等方面。

例如,人力资源管理系统可以通过数据库存储和管理员工的基本信息、薪资信息、考勤信息等;客户关系管理系统可以通过数据库存储和管理客户的联系信息、交易记录等。

2.2 科学研究数据库在科学研究中也有重要应用。

科学研究常常需要处理和分析大量的数据,例如天文学、地学、生物学等领域的研究。

通过数据库,科学家可以存储和管理实验数据、观测数据、计算结果等。

数据库在科学研究中的应用包括数据共享和数据挖掘等方面。

科学家可以将自己的研究数据存储在数据库中,供其他科学家共享和使用;同时,科学家也可以通过对数据库中的数据进行挖掘和分析,发现数据之间的关系和规律。

认识手机热点的原理及应用

认识手机热点的原理及应用

认识手机热点的原理及应用1. 简介手机热点是一种将手机设备作为无线路由器使用的技术。

通过手机热点,我们可以将移动网络数据连接共享给其他设备,如笔记本电脑、平板电脑和其他移动设备。

本文将介绍手机热点的原理,并探讨其在日常生活和工作中的应用。

2. 手机热点的工作原理手机热点的工作原理基于无线局域网技术(Wi-Fi)和移动网络技术。

当手机设置为热点时,它会通过移动网络接收数据,并将这些数据通过Wi-Fi网络传输给其他设备。

其他设备可以通过Wi-Fi连接到手机热点,然后使用手机的移动网络连接上网。

手机热点的工作原理涉及以下几个关键步骤:•手机作为无线路由器:手机将自身配置为无线局域网路由器,为其他设备提供网络连接。

•数据接收:手机通过移动网络接收数据。

•数据传递:手机将接收到的数据通过Wi-Fi网络传递给其他设备。

•其他设备连接:其他设备可以通过Wi-Fi连接到手机热点。

•数据共享:其他设备使用手机的移动网络连接上网,实现数据共享。

3. 手机热点的应用手机热点在日常生活和工作中有许多应用场景,下面列举了一些常见的应用:•互联网访问:当我们在没有其他网络连接的地方时,可以通过手机热点连接到移动网络,使其他设备能够访问互联网。

•移动办公:在出差或外出办公时,可以使用手机热点提供网络连接,方便进行工作。

•共享文件:通过手机热点,可以将文件从一个设备共享到另一个设备,无需使用数据线或其他传输方式。

•多人联机游戏:多个设备可以通过手机热点连接到同一个网络,进行联机游戏。

•紧急网络连接:在紧急情况下,手机热点可以提供网络连接,帮助我们与他人保持联系。

•临时网络搭建:在一些特殊场景下,手机热点可以用于临时搭建一个小范围的网络,方便共享信息和资源。

4. 使用手机热点的注意事项在使用手机热点时,需要注意以下几点:•移动网络流量消耗:使用手机热点会消耗手机的移动网络流量,需要根据自己的套餐情况合理使用。

•安全性:当手机热点开启时,其他设备可以连接到手机,并使用手机的移动网络。

了解服务器网络存储和数据共享技术

了解服务器网络存储和数据共享技术

了解服务器网络存储和数据共享技术服务器网络存储和数据共享技术在现代信息技术领域中扮演着至关重要的角色。

它们为我们提供了高效、可靠、安全的数据存储和共享平台,使得信息在不同的终端设备间得以无缝传输和共享。

本文将深入探讨服务器网络存储和数据共享技术,重点介绍其原理、应用场景以及相关的安全考虑。

一、服务器网络存储技术服务器网络存储技术是指利用专用的网络设备将多台服务器连接起来,以形成一个高性能、大容量的存储系统。

它采用分布式存储的方式,将数据分散存储在多台服务器上,通过网络连接实现数据的读写操作。

该技术通过提高存储系统的可扩展性和吞吐量,有效地解决了大规模数据处理和存储需求的问题。

在服务器网络存储技术中,常见的存储架构有网络附加存储(NAS)和存储区域网络(SAN)。

NAS是指将存储设备通过网络连接到服务器,通过文件共享协议提供文件级别的访问;SAN则是通过高速网络将存储设备与服务器直接连接,提供块存储级别的访问。

这两种存储技术各有优劣,可以根据具体需求来选择。

二、数据共享技术数据共享技术旨在实现不同终端设备之间的数据无缝传输和共享。

通过提供统一的数据访问接口和协议,数据共享技术能够使得用户可以在不同设备上自由地访问和编辑数据。

常见的数据共享技术包括网络文件系统(NFS)和分布式文件系统(DFS)。

NFS是一种基于客户-服务器模型的文件共享协议,可以在跨网络的环境中实现文件级别的共享。

通过NFS,用户可以像访问本地文件一样访问远程主机上的文件,极大地方便了数据的共享和协作。

DFS 则是一种通过将数据分布在多个存储节点上实现数据共享的技术。

它可以提高数据的可靠性和可用性,并且支持数据的动态扩展和负载均衡。

三、安全考虑在服务器网络存储和数据共享技术的应用过程中,安全性是至关重要的考虑因素。

以下是一些常见的安全措施:1. 访问控制:通过权限管理和身份认证机制,只允许授权用户访问存储和共享的数据。

这可以避免未授权访问和数据泄露的风险。

基于IFC标准的BIM数据共享与交换

基于IFC标准的BIM数据共享与交换

基于IFC标准的BIM数据共享与交换一、概述随着信息技术的快速发展,建筑信息模型(BIM)技术在建筑行业中的应用越来越广泛。

BIM技术通过数字化手段,将建筑项目的各种信息集成在一个模型中,实现了设计、施工、运维等各个阶段的信息共享与协同工作。

由于不同的BIM软件之间数据格式不统一,数据共享与交换成为了制约BIM技术应用的瓶颈之一。

为了解决这一问题,国际协同联盟(buildingSMART)制定了工业基础类(IFC)标准,为BIM数据的共享与交换提供了统一的规范。

IFC标准定义了建筑项目中各种元素的通用数据模型,包括空间、几何、材料、性能等各个方面的信息。

通过遵循IFC标准,不同的BIM 软件可以实现数据的无缝对接,提高信息传递的效率和准确性。

本文旨在探讨基于IFC标准的BIM数据共享与交换的实现方法。

我们将介绍IFC标准的基本原理和数据结构,为后续的数据共享与交换提供理论基础。

我们将分析目前BIM数据共享与交换中存在的挑战和问题,如数据格式转换、信息丢失等。

接着,我们将提出一种基于IFC标准的BIM数据共享与交换框架,包括数据转换、数据验证、数据发布等关键环节的实现方法。

我们将通过案例分析来验证该框架的有效性和实用性。

通过本文的研究,我们期望能够为BIM数据共享与交换提供一种新的解决方案,推动BIM技术在建筑行业中的深入应用和发展。

1. BIM技术概述BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术是一种应用于工程建设领域的数字化技术,旨在通过三维模型集成工程项目的物理和功能特性。

BIM技术不仅包含了建筑物的几何信息,还涵盖了与建筑物生命周期相关的所有信息,如材料属性、施工进度、成本估算、设备维护等。

BIM技术的核心在于其信息的共享与协同。

通过建立一个统一的、可交互的三维模型,BIM技术使得项目各方能够在统一的平台上进行沟通和协作,从而提高工作效率、减少错误,并优化整个建设过程。

数据同步 概念-概述说明以及解释

数据同步概念-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述数据同步是指在不同系统之间实现数据的一致性和更新的过程。

随着数据量日益增长和信息系统的不断发展,不同系统之间的数据同步变得越来越重要。

数据同步确保了不同系统之间的数据正确性和实时性,使得各个系统能够共享和利用最新的数据。

在现如今的信息化社会,众多组织和企业同时运营多个系统,这些系统可能包括企业资源规划(ERP)、客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)等。

这些系统经常需要实时的数据交换和更新,以保证各个系统之间的数据一致性,从而支持组织内部的各项业务运营。

数据同步技术就是为了满足这一需求而被广泛应用。

数据同步的过程通常包括数据的抽取、转换、加载和传输等环节。

首先,数据同步系统从源系统中抽取需要同步的数据,然后将其进行必要的转换和加工,最后再将数据加载到目标系统中。

这个过程保证了源系统和目标系统之间数据的一致性和实时性。

数据同步在现代化管理中具有重要的意义。

首先,数据同步可以减少重复劳动,节省时间和人力资源。

其次,数据同步可以确保不同系统之间的数据一致性,避免数据的冗余和错误。

此外,数据同步还可以支持决策制定和业务流程的优化,提高组织的绩效和效率。

然而,数据同步也面临着一些挑战。

例如,不同系统之间的数据格式和结构可能存在差异,需要进行数据转换和映射。

此外,数据同步还需要考虑数据的一致性和完整性,防止数据丢失或错误。

同时,数据同步的性能和效率也是一个重要的问题,特别是在数据量巨大和更新频繁的情况下。

未来,随着大数据技术的不断发展,数据同步将面临新的发展趋势。

随着移动互联网的普及和物联网的兴起,数据同步将面临更加复杂和多样化的应用场景。

同时,数据同步也需要考虑数据安全和隐私保护的问题,以应对不断增长的数据泄露和滥用风险。

综上所述,数据同步在现代信息化管理中具有重要的作用。

它不仅可以保证不同系统之间数据的一致性和实时性,还可以支持组织的业务运营和决策制定。

华为 ads 技术原理

华为 ads 技术原理一、简介华为ADS(AdvancedDataSharingService)是一种用于数据中心和云数据中心网络的创新性技术,旨在提高网络性能和降低网络复杂性。

该技术通过自动化数据共享过程,减少了手动配置和管理网络的需求,从而提高了网络效率和可靠性。

二、技术原理1.基础原理:华为ADS基于SDN(Software-DefinedNetworking)和NFV(NetworkFunctionVirtualization)技术构建,通过OpenFlow协议实现控制与数据平面分离,以提高网络的可编程性和可扩展性。

NFV将网络功能转化为虚拟化形式,降低了硬件成本并提高了资源利用率。

2.数据共享:华为ADS的核心功能之一是数据共享。

当两个或多个网络设备需要共享数据时,ADS会自动将数据从一个设备传输到另一个设备,而无需人工干预。

这一过程基于标准的网络协议,如TCP/IP 和HTTP,以确保数据传输的可靠性和安全性。

3.自动发现:华为ADS具有强大的自动发现功能,能够发现网络中的设备、接口和链路状态,从而建立完整的网络拓扑。

这使得ADS 能够根据实时网络状态进行自适应调整,确保数据共享过程的顺利进行。

4.策略管理:华为ADS支持策略管理功能,允许网络管理员定义数据共享的规则和策略。

这些策略可以针对不同的网络流量进行分类,并指定相应的数据共享路径和传输方式。

这使得管理员能够灵活地控制和管理数据共享过程,以满足不同的业务需求。

5.可编程性:华为ADS提供了丰富的APIs和SDKs,允许第三方开发者开发自定义的应用程序和插件,以扩展ADS的功能和用途。

这为网络设备制造商、系统集成商和开发者提供了广阔的发挥空间,使他们能够根据具体需求对ADS进行定制和优化。

6.安全性:华为ADS在数据共享过程中采取了多种安全措施,包括加密传输、身份验证和授权管理等。

这些措施确保了数据在传输过程中的机密性和完整性,防止数据泄露和未经授权的访问。

共享带宽原理

共享带宽原理共享带宽原理是指多个用户共同使用同一网络带宽资源的一种技术方式。

在网络通信中,带宽是指单位时间内传输数据的能力,通常以每秒传输的比特数来衡量。

而共享带宽原理则是通过合理的调度和管理,让多个用户在同一网络环境下共享网络带宽资源,以实现网络资源的最大化利用。

在实际应用中,共享带宽原理被广泛应用于各种网络场景,例如企业内部局域网、云计算平台、互联网服务提供商等。

通过共享带宽,可以有效降低网络资源的浪费,提高网络的利用率,同时也能够降低网络成本,提升用户体验。

在企业内部局域网中,共享带宽原理可以帮助企业充分利用网络资源,实现高效的办公协作和信息共享。

通过合理的带宽分配和流量控制,可以保证网络的稳定性和安全性,提高企业的生产效率和竞争力。

在云计算平台中,共享带宽原理更是不可或缺的技术之一。

云计算平台通常会面向大量用户提供各种服务,如云存储、云计算、云数据库等。

通过共享带宽,可以实现多用户同时访问云服务,提高服务的可用性和扩展性,同时也能够减少资源的浪费,降低运营成本。

在互联网服务提供商方面,共享带宽原理同样扮演着重要的角色。

随着互联网用户数量的不断增加,网络带宽需求也在逐渐增加。

通过共享带宽原理,互联网服务提供商可以更好地管理和调度网络资源,提高网络的稳定性和性能,为用户提供更优质的网络体验。

总的来说,共享带宽原理是一种有效管理网络资源的技术方式,能够帮助提高网络的利用率和效率,降低网络成本,提升用户体验。

在今后的网络发展中,共享带宽原理将继续发挥重要作用,推动网络技术的进步和发展。

希望各个领域的网络从业人员能够深入理解共享带宽原理,充分发挥其在实际应用中的优势,为构建高效、稳定、安全的网络环境做出贡献。

数据库原理及应用实践报告

数据库原理及应用实践报告一、引言数据库是现代计算机科学领域中一种重要的数据结构,广泛应用于各个领域的信息管理和数据处理中。

数据库的原理和应用实践对于科学家和工程师来说都是必备的知识。

本报告主要介绍数据库的原理和一些常见的应用实践。

二、数据库的原理1.数据库的定义数据库是一个用于存储和管理数据的集合。

它提供了一种统一的方式来组织和访问数据,使得数据的存储和检索更加高效和方便。

2.数据库的特点数据库具有以下几个特点:(1)数据持久性:数据库中的数据是持久存储的,即使系统崩溃或断电,数据也不会丢失。

(2)数据共享性:数据库可以被多个用户共享,不同的用户可以对数据进行并发访问和操作。

(3)数据独立性:数据库中的数据与程序和存储介质无关,可以独立于具体的应用程序进行操作。

(4)数据安全性:数据库提供各种机制来保证数据的安全性,如用户权限管理、数据加密等。

3.数据库的模型数据库根据数据的组织方式可以分为不同的模型,常见的数据库模型有层次模型、网络模型和关系模型。

关系模型是最常用的模型,它将数据组织成表格的形式,便于理解和操作。

4.数据库的查询语言数据库查询语言是用户与数据库之间进行交互的一种方式,常见的查询语言有结构化查询语言(SQL)。

SQL提供了一种简单而强大的方式来操作数据库,包括数据的插入、查询、更新和删除等操作。

三、数据库的应用实践数据库在各个领域都有广泛的应用,下面介绍一些常见的应用实践:1.企业管理系统企业管理系统是一种集成了多个管理模块的系统,包括人力资源管理、财务管理、供应链管理等。

数据库作为企业管理系统的核心组件之一,负责存储和管理各种业务数据,支持各个模块之间的数据共享和协作。

2.社交网络社交网络是一种基于互联网的交流和分享平台,如Facebook、微博等。

数据库在社交网络中起到存储用户信息、关系网络等功能,支持用户之间的信息交流和关系管理。

3.电子商务数据库在电子商务中扮演着重要的角色,用于存储和管理商品信息、订单信息、用户信息等。

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EDUCATION高级数据共享技术:数据共享 技术的定义、原理及应用,以 技术的定义 原理及应用 以 及基于数据块的实现演讲人:刘松涛 ADIC高级技术顾问AbstractEDUCATIONAdvanced Data Sharing Technologies – Part 1 The What, Why and How of Data Sharing technologies plus block and filebased approaches for IT Director and Managers, IT/Storage/System Eng., Admins, Architects g g y g and Trainers How to deliver more performance and data accessibility with little to no additional cost? How to take advantage of existing storage infrastructure to provide more value to end-users and the global enterprise? A clear industry end users direction indicates that Data Sharing architectures and technology can be a good way to achieve these objectives. The first session offers a definition of Data Sharing and a discussion of its benefits with examples linked to the SNIA Shared Storage Model We cover the Model. main data sharing approaches and describe how they can improve performance, data accessibility, and manageability. This includes Scale-in and Scale-out methods based on block, file and application technologies such as: Cluster Volume M Cl t V l Managers, SAN File Systems, Cluster File Systems, Parallel Fil S t Cl t Fil S t P ll l NFS (pNFS), Object-based Storage Devices (OSD) and Global/Parallel File System.2SNIA Legal NoticeEDUCATION Th material contained i thi t t i l i copyrighted b The t i l t i d in this tutorial is i ht d by the SNIA Member companies and individuals may use this material in presentations and literature under the following conditions:– Any slide or slides used must be reproduced without modification – The SNIA must be acknowledged as source of any material used in the body of any document containing material from these y y g presentations This presentation is a project of the SNIA Education Committee3AgendaEDUCATION What is Data Sharing ?– Definition Why Data Sharing ?– End User Benefits How is Data shared ?– Block and file-based approaches file based4EDUCATIONWhat is Data Sharing ? Why Data Sharing ?What is Data Sharing ? gDefinition Shared access to same data (value & location) by multiple systems– Read/write: changes to data become visible to all servers – Read-only access via mechanisms that support shared read/write accessEDUCATIONExamples– Read/write access to a s a ed file is data s a g ead/ te shared e s sharing So is read-only access to a shared file– Clone/Snapshots (read-only or read/write) are not data sharing Changes do not affect original data Caching is data sharing when changes propagate– Changes to cached data must become visible to all – Other data changes must become visible via cacheReplication/CDP* is not data sharing because location changes– Potential divergence of data* CDP: Continuous Data Protection6Why Data Sharing ? y gEnd User Benefits Better performance and scalability– Larger server can be expen$$iveEDUCATION Sh i Sharing: apply more servers t same problem l to bl– Scales well for some applications, poorly for others – Can avoid replication or cloning Concurrency and Content access distribution– Use same data for more than one application Administration– Consolidated shared resource has lower TCO – Data Sharing increases the benefits of Storage/Data Consolidation7Storage Consolidation gScale-up by Scale-InEDUCATIONFile ServerNFS/CIFS ServerData Network - LANScale-InStorage NetworkShared Disks8Performance Improvement pScale-up by Scale-OutEDUCATIONApplication ServerApplication DB Engine Cluster Software Shared Storage Software…Scale-outStorage NetworkShared Disks9Why Data Sharing ? y gHow to apply Data Sharing to do useful things Hi h A il bilit Cl t High Availability Clusters (l (local & geographic) l hi ) Scaling applications– Web Servers - Read mostly/load balanced – Databases/OLTP/DW - Mostly use direct I/OEDUCATION Parallel applications and fast failover pp Systems and Applications Consolidation/Migration Off-host processing– Based on shared file system – Can also use by Point-in-Time copy techniques (not related to ou our data s a g de t o ) sharing definition) …address both Performance and Availability with no administration degradation and overhead10Some technologies and products …IBM AFSEDUCATIONWebNFSCisco FileEngineApple XsanVERITAS CFSDistributed, Samba FineGround Oracle OPS/RAC PolyServe Matrix Server ClusterLUSTRE or WebFS EMC HighRoad IBM Storage Tank IBRIX FusionFS SAN File System SGI CXFS CIFS DB2WAFS ONStor STOR-FS STOR-ISO9660CodaDiskSites FilePortRFSHP TruCluster/CFSParallel SUN SAM-FS &Sybase MPP Partitioned IBM SANergy Sanbolic Melio FS ApplicationsSMBADIC StorNext FSRedhat GFSNFSPPFSOpenAFSTacit Networks IsharedOSDPVFSSun QFS Volume WebNFSInformix XPSDFSpNFS11Isilon IQ OneFSNuview StorageXEDUCATIONHow i D t Sh d ? H is Data SharedHow is data shared ?Approaches and methods Several levels are possible– Share at the volume level (block based) – Share at the file or file system level (file block or object* based) (file, – Share at the database or application level (custom)EDUCATION In all cases, all these methods could occur– among like or dissimilar systems (OS), – concurrently or serially, – directly at the storage or in the network* For OSD13How is data shared ?Approaches and methods Traditional/Historical– Block level: Volume Management – File/File System (FS) level: Local FS (serial data sharing) and distributed methods with NAS, Samba, AFP (AppleShare), DFS, AFS/OpenAFS, RFS, Coda… – App./DB level: custom built-in methods (RDBMS, Email systems…) Check out SNIA T Tutorial: i lEDUCATION Advanced/Recent - File/FS level– Distributed: WAFS approach (NAS extension) and Network File Management/Virtualization (NFM), Global FS, SANFS and Cluster FS Storage VirtualizationCheck out SNIA Tutorial: NAS & iSCSI14How is data shared ?The SNIA Shared Storage Model Application li ti A li ti ApplicatioGFS n levelEDUCATIONFile/record layerDatabase (dbms)Shared LVMHost NetworkWAFS NASS rage Stor e dom n mainCluster FSFile system (FS)SAN FSBlock aggregationDeviceStorage devices (disks, …)Block l Bl k layer15Discovery, monitoring Resou urce mgm configuration mt, Security billing y, Redund dancy mg (back gmt kup, …) High a availabilit (fail-ov …) ty ver, C Capacity planning y gServ vicesHow is data shared ?Volume levelLVM LVMEDUCATIONData PathData Layout and OrganizationExamples– – – – – – – EMC PowerPath Volume Manager (PPVM) HP Shared Logical Volume Manager (SLVM) IBM Logical Volume Manager (LVM) MACROIMPACT SANique Cluster Volume Manager (CVM) REDHAT Logical Volume Manager (LVM) SANBOLIC LaScala VERITAS* [Cluster] Volume Manager (CVM/VxVM)* Merged with Symantec, July 200516How is data shared ?Volume levelEDUCATION Volume Managers allow data to be shared at a low level (block) without usually a built-in locking mechanism– Higher level applications control concurrent accesses to the data as needed – Can combine or divide physical resources (e.g., concatenation, mirroring, striping) and share the result – Volume Managers and the VTOC* problem VTOC Every OS has its own VTOC format Every VM has its own Volume Header and Table Definition – Same VM everywhere and y can share raw volume or same FS y you– Byte orders between processor Big Endian: Sparc, PA-Risc, Power – Little Endian: Intel)– Block s e o t e de ce a d b oc bou da y oc size on the device and block boundary could cause troubles – Concurrent or Serial access* Volume Table Of ContentsCheck out SNIA Tutorial:Storage Virtualization17How is data shared ?Volume level In-Band VirtualizationApplication Servers EDUCATION Out-of-Band VirtualizationApplication Servers Volume allocation ll tiIntelligent switch and/or ApplianceStorage Network Appliance Volume creationStorage NetworkShared DisksShared Disks18How is data shared ?Volume levelApplication Servers HPC App. HPC App. HPC App. …Shared Volume Manager - Storage SoftwareEDUCATIONHPC App.Storage S NetworkExample: pHPC* Application- How ? Shared DisksOwn data format on disk Own lock mechanism Increased throughput g p More effective use of servers* High Performance Computing- Benefits19How is data shared ?File/File System levelEDUCATION Share at File or File System (FS) level M lti l approaches & l Multiple h levels of maturity l f t it– Block-based Local (physical) Disk File System* for serial data sharing Disk based Cluster File System SAN File System or SAN File Sharing System– File-based or Distributed File System NFS/CIFS, WAFS and NFM** NFM Global, Parallel and Distributed FS* like UFS, HFS, XFS, JFS, VxFS, NTFS, ext2/3… ** Network File Management (also Network File Virtualization)20File/record layerEDUCATIONApplication A li Application level iF File/reco ord layerHos with LVM st. and software RAID s DHos with LVM st.Cluster FSHostHost LAN Dist. FS1. Direct-attach 2. SN-attach 3. NAS head 4 NAS server 4.SAN FS NAS headCluster FS NAS server Host block-aggregation Network block-aggregationShared LVM SNBlock la ayerDisk arraygg g Device block-aggregation21How is data shared ?File/File System level – Local Disk File System EDUCATIONSerial File System sharing on same or dissimilar OS via common Volume Manager & Physical File System Good for sequential (not concurrent) data processing and data migration If OS is different– Same Volume Manager avoids VTOC incompatibilities – Byte order differences may require meta-data conversion Intel is Little-endian, most others are Big EndianExamples– Homogeneous OS (common case) Most file systems (and volume managers) support this UFS, HFS, XFS, JFS, VxFS, ext2/3… SDS/SVM, LVM, XVM, VxVM… Sanbolic Kayo, DNF Dynamic Share– Heterogeneous OS (need common volume manager) VERITAS* Storage Foundation with Portable Data Container feature* Merged with Symantec, July 200522How is data shared ?File/File System level – Local Disk File SystemEDUCATIONExample: E lDW* ApplicationOS #0 OS #1 OS #2 OS #3- How ? OS #0 server stores d t t data OS #1 server starts batches OS #2 server loads data into the i t th DW OS #3 server backups data No data multiplication Cost effective for Storage More effective use of servers No time wasted in copying data between serversStorage NetworkImport Disk Group Start Volume Mount File System - Benefits Shared DisksDeport Disk Group Stop Volume Umount File System* Data Warehouse23How is data shared ?File/File System level – Cluster File SystemEDUCATION Cluster File System (also called Shared Data Cluster)– – – – A Cluster FS allow a FS and files to be shared All nodes understand Physical (on disk) FS structure (on-disk) The File System is mounted by all the nodes Single FS Image g g Same data view from all nodes– Examples HP CFS (TruCluster) HP/Cal. Soft. Monster FS IBM GPFS MACROIMPACT SANique CFS POLYSERVE Matrix Server REDHAT GFS 1 SANBOLIC MelioFS VERITAS2 CFS1 – Sistina acquired by RedHat 2 – Merged with Symantec, July 200524How is data shared ?File/File System level – Cluster FSWeb Server First HostCluster File System Cluster Volume ManagerEDUCATION Web Server Web Server Second HostHeartBeat Lock ManagementClusterStorage StExample:NetworkWeb Servers Farm How ? Shared VM/FS Load Balancer in front Increased throughput More effective use of servers Failure is transparent SSI/SFSI, High SLAsShared DisksBenefitsOptional Layer25How is data shared ?File/File System level – Cluster File System Asymmetric & Symmetric Implementation– Asymmetric uses master node for logging and lockingEDUCATION L k Mechanism Lock M h i– Distributed or Global Lock Management (DLM/GLM) Different implementation strategies – Granularity varies: file, record, byte… file record byte Cache Coherence – Single File System Image– E er modification is seen b all nodes as soon as a Every by modification in the data sharing domain occurs Usage Consideration: Concurrent vs Serial data access– Concurrent: multiple systems access the data simultaneously – Serial: one system at a time uses and access the data26How is data shared ?Advanced methods – File/FS ApproachesEDUCATION SAN File System– 1 node (Master) or a set of masters Understand, manage and use metadata on disk Use of file system even if portions of it are inaccessible block addresses distributed to nodes (clients) on request– Other nodes (clients) connection to SAN storage Avoid overhead due to Metadata management access to data directly using blocks addresses sent by Master(s)– Designed to support hundreds or thousands of nodes – Mixed role between direct data access with host based thin software and NAS access27How is data shared ?File/File System level – SAN File SystemEDUCATION– Flexibility of network FS at SAN speed y p – Long-term goal for the industry development for Capacity and Performance scaling Scaling hundreds of PetaBytes of capacity and tens of GigaBytes/sec – More recent File Server Generation – Examples p APPLE Xsan ADIC StorNext FS DataPlow SAN FS & Nasan FS EMC Celerra HighRoad, g , MPFS/MPFSi HP DirectNFS – xNFS (Cal. Soft.) – Transoft Fibrenet IBM TotalStorage SAN FS FS, SANergy IBRIX FusionFS SGI CXFS SUN QFS28How is data shared ?File/File System level – SAN FSApp. File Server Data Network - LANMetadata ServerEDUCATIONApp. File RequestApp.NFS/CIFS Server SClient swClient swBlock listData and Control A C l AccessStorage Network Data AccessExample:Shared DisksMultimedia A li ti M lti di Application How ? 1 big server with NFS/CIFS layer Server and Client SAN FS layer Hundreds f li t H d d of clients Increased throughput Consolidate storage, very scalable More effective use of resources M ff ti fBenefits 29How is data shared ?File/File System level – SAN FS H How it works ? k– Asymmetric or Client/Server model – Server controls client access, resolves conflicts – Thin client software layer handles SAN device and server interactionEDUCATION Lock Mechanism– – – – Provided by the server at a central location Various granularity: file, record, byte… g y , , y Some implementations use SMB or NFS semantics The server needs to be protected cause it represents a SPOF Cache Coherency– Some implementations deliver cache coherency with traditional validate/invalidate mechanism, others don’t offer cache at all30How is data shared ?File/File System level – OSD OSD = Object based Storage Device Object-based An object comprises– Application data (e.g., file, record) – Device-managed metadata (e.g., block allocation) – User-accessible attributes (e.g., access times)EDUCATION Objects have file-like methods for access– Open, close, read, write, get/set attributes – Commands are authorized Industry offerings y g– Lustre () – Bull, CFS, Cray, HP, Scali, SUN… – Lustre based – PanasasID x123 Blocks:3,42 Blocks:3 42 Length:512 SNIA OSD Working Group– OSD as a SCSI command set– /tech_activities/workgroups/osd g g pCheck out SNIA T t i l: Tutorial:Object-based Storage Device31How is data shared ?File/File System level – OSDCPUApplicationsSystem Call Interface File System User Component File System Storage Component Object Interface Block Interface File System Storage Component Block I/O Manager g Block I/O ManagerEDUCATIONCPUApplicationsSystem C ll Interface S t Call I t f File System User ComponentStorage DeviceStorage Device32How is data shared ?File/File System level – OSDClientsEDUCATIONEth switch SANSECRET KEYManagersIntelligent Device Space Management g Backup/Recovery QoS via attributes SecuritySECRET KEY SECRET KEYValidate Capability p yObject-based Storage Devices Obj t b d St D i33How is data shared ?File/File System level – Parallel NFS (pNFS)EDUCATIONNowClient Host NetClientpNFS GoalHost NetDataStorage NetNFS ServerStorage NetNFS ServerDataStorage ServersStorage Servers Allow NFS 4 d t t b All NFSv4, data to bypass NFS server– No application changes, similar management modelpNFS extensions to NFSv4 communicate data location to clients– Cli t access d t via Fib Ch Clients data i Fibre Channel, iSCSI OSD or even NFS l iSCSI, OSD,IETF standardization in progress34How is data shared ?File/File System level – SANFS vs CFS Characteristics Ch t i ti & FeaturesTolerance of Distance (between server and clients) # of nodes Heterogeneous OS Dedicated Meta-Data Server(s) Required Physical filesystem y g layout knowledgeEDUCATIONSAN FSImportant Hundreds Yes Yes, usually Metadata server only (clients may understand if same OS)Cluster FSLimited Dozens No No – cluster assigns functions to nodes All nodes (Cluster FS currently requires same OS)35How is data shared ?File/File System level – Parallel File SystemEDUCATION C Concept/Idea: Data is striped b t t/Id D t i t i d between servers (I/O nodes) Features– Cluster-wide consistent name space – User control for file striping across I/O nodes Asymmetric (master + slave servers + clients)– G GoogleFS, PVFS*, IBRIX, P l FS PVFS* IBRIX Panasas ( d) (osd) Symmetric (peer servers + clients)– TerraScale Isilon Exanet NetApp (Spinnaker Networks) TerraScale, Isilon, Exanet,* Parallel Virtual File System36How is data shared ?File/File System level – Parallel File System Asymmetric SymmetricEDUCATION#0 #1 #237EDUCATIONConclusion C l iConclusionVarious ways to Share Data…EDUCATION Many products and philosophy in the industry– – – – OS, disk (local) file system Methods to protect data (locking) Cache coherency mechanisms and semantics Caused by varied objectives and applications y j pp There is no single, simple, efficient data format available on all operating systems !! (sorry)– Server and client software needed for Data Sharing – Remember VTOC and Byte ordering potential issue39Conclusion… to leverage the infrastructureEDUCATION There are a number of things to consider when choosing a file system or server– – – – – Will th application work as d i d? the li ti k desired? Will it perform and scale? Does it have the required data management services? q g Is it secure enough? Is it easy to use and manage? There is no single solution that is superior in all cases BUT these approaches deliver real applications and business benefits– Real measured ROI – Performance Availability and Manageability Performance,40Q&A / FeedbackQ&A/FeedbackEDUCATION •Please send any questions or comments on this presentation to SNIA: track-storage@Many thanks to the following individualsfor their contributions to this tutorial.SNIA Education CommitteeSNIA Ed ti C itt •Symantec(Philippe Nicolas)•ONStor(Jonathan Goldick)•EMC²(David Black)•CA, Cisco, CNT, Crossroads, EvaluatorGroup, HDS, HGAI, Inrange, Knowledge Transfer, Microsoft, NationWide,QLogic, Sandia National Laboratories, Seagate,SolutionTechnology, Sun Microsystems & VERITAS Software41EDUCATIONAdvanced Data Sharing Technologiesversion 9Philippe Nicolas, Symantec, Jonathan Goldick, ONStor。

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