资源简介

(共24张PPT)
项目2
数据存储技术
数据存储技术与应用
主编：崔升广
CONTENTS
CONTENTS
01
项目陈述
02
必备知识
03
项目实施
项目2 数据存储技术
21世纪以来，信息技术的不断进步加速了全球化进程，随着信息化程度的不断提高，人们的生活已经和信息技术密不可分。信息进行传输和处理可称为“动”，诚然，有“动”必有“静”，信息保存在存储介质可称为“静”。随着网络信息化时代的到来，智能终端、物联网、云计算、社交网络等行业飞速发展，数据呈现日益剧增趋势，怎样安全地、可靠地存储大规模数据成为存储系统设计的一大挑战。本章讲解存储的基础知识、存储阵列系统、云存储概述以及数据存储典型应用等相关理论知识，项目实践部分讲解VMware Workstation安装、虚拟主机CentOS 7安装、系统克隆与快照管理、SecureCRT与SecureFX配置管理、虚拟磁盘管理与维护、磁盘扩容配置、虚拟机与主机系统之间传输文件以及VMware Tools安装配置等相关知识与技能。
2.1 项目陈述
项目2 数据存储技术
2.2.1 数据存储的基础知识
2.2.2 存储阵列系统
2.2.3 云存储概述
2.2.4 数据存储典型应用
2.2 必备知识
项目2 数据存储技术
在计算机科学领域，存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。总的来讲，存储包含两个方面的含义：一方面，它是数据临时或长期驻留的物理媒介；另一方面，它是保证数据完整、安全存储的方式或行为。
数字信息有两种类型：输入数据和输出数据。 用户提供输入数据。 计算机提供输出数据。 但是，如果没有用户的输入，计算机的CPU就无法计算任何内容，或产生任何输出数据。
1．数据存储的定义
数据存储对象包括数据流在加工过程中产生的临时文件或加工过程中需要查找的信息。数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。数据存储要命名，这种命名要反映信息特征的组成含义。数据流反映了系统中流动的数据，表现出动态数据的特征；数据存储反映系统中静止的数据，表现出静态数据的特征。
2．数据存储的工作方式
简单而言，现代计算机（或称为终端）直接或通过网络连接到存储设备。用户指示计算机访问这些存储设备中的数据，以及将数据存储到其中。然而，在基本层面，数据存储有两个基本要素：数据采用的形式以及记录和存储数据的设备。
2.2.1 数据存储的基础知识
项目2 数据存储技术
3．数据存储管理技术的演变
众所周知，文明的发展依赖知识的积累，而知识的积累离不开存储。因此，能够存储包含知识的信息是文明发展的重要环节，从某种意义上讲，甚至可以说是人类迈入文明社会的标志之一。在历史上，人类曾经创造过很多存储信息的方法，如图2.4所示。
2.2.1 数据存储的基础知识
项目2 数据存储技术
数据存储技术包括基于文件、关系型数据库及其混合技术的数据存储技术三个方面，数据存储的应用经历了数据产生、数据处理和数据管理三个阶段，如图2.17所示。
2.2.1 数据存储的基础知识
项目2 数据存储技术
2.2.2 存储阵列系统
互联网彻底地改变了当今世界人们的生活方式，而基于互联网的云计算及物联网技术更将用户端延展至任何物品，进行更为深入的信息交换和通信，从而达到物物相息、万物互联。任何事物都不能孤立于其他群体而单独存在，存储系统也不例外，它不是孤立存在的，而是由一系列组件共同构成的。
1．存储系统基本组成
常见的存储系统有存储阵列系统、网络附加存储、磁带库、虚拟磁带库等。如图2.18所示，存储系统通常分为硬件架构部分、软件组件部分以及实际应用过程中的存储解决方案部分。
项目2 数据存储技术
2.2.2 存储阵列系统
2．存储的物理结构
一个单一磁盘存储系统包括磁盘子系统、控制子系统、连接子系统和存储管理软件子系统四大部分。存储系统物理结构上来看，底层主要是磁盘，其通过相关的连接件（如光纤线，串口线）与存储的内部后端板卡和控制器相连。存储系统通过前端板卡与存储网络交换设备连接为主机提供数据访问服务。存储管理的软件是用于配置、临近和优化存储内部的众多子系统和连接件，如图2.19所示。
项目2 数据存储技术
2.2.2 存储阵列系统
3．存储阵列角色位置
在存储系统架构中，磁盘阵列充当数据存储设备的角色，为用户业务系统提供数据存储空间，它是关系到用户业务稳定、可靠、高效运作的重要因素。下面以常见的台式机或者笔记本电脑为例子，具体分析一下存储阵列在存储系统架构中的角色位置。
4．存储阵列硬件组成
机械硬盘内部构造由盘片、主轴、磁头、接口等组成，而存储阵列也有其内部构造，存储阵列有两种结构，一种是硬件控制框和硬盘框两部分组成，即盘控分离，为客户提供一个高可靠、高性能、大容量的智能化存储平台；另一种是控制框中也包含硬盘的情况，即盘控一体，在盘控一体时，硬盘框并不是必须的，如图2.21所示。
项目2 数据存储技术
2.2.2 存储阵列系统
5．存储架构的发展
存储架构的发展经历了传统存储、外挂存储、存储网络以及分布式存储和云存储四个阶段，如图2.35所示。
项目2 数据存储技术
2.2.2 存储阵列系统
6．存储的发展历程和发展趋势
如今无处不在的科技，都离不开网络、计算和存储，其中信息存储的发展历史最悠久，堪称万年进化史。
（1）存储产品发展历程。
（2）主流存储技术。
（3）智能存储及特征。
（4）数据存储发展趋势。
（5）存储网络发展趋势。
项目2 数据存储技术
云存储是在云计算概念上延伸和发展而来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量的、不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统，存储技术的发展，如图2.51所示。
1．云存储系统的基本架构
2．云存储系统与传统存储系统
3．云存储的功能与主要特征
4．云存储的分类
5．云存储系统结构
6．云存储关键技术
7．云存储发展趋势
2.2.3 云存储概述
项目2 数据存储技术
百度网盘提供用户多平台数据共享的云存储服务，是百度云的其中一个服务。该服务依托于百度强大的云存储集群机制，发挥了百度强有力的云端存储优势，提供超大的网络存储空间。
1．注册百度网盘
2．百度网盘的使用
3．百度网盘客户端（Windows）
2.2.4 数据存储典型应用
项目2 数据存储技术
2.3 项目实施
2.3.1 VMware Workstation安装
2.3.2 虚拟主机CentOS 7安装
2.3.3 系统克隆与快照管理
2.3.4 SecureCRT与SecureFX配置管理
项目2 数据存储技术
2.3 项目实施
2.3.5 虚拟磁盘管理与维护
2.3.6 磁盘扩容配置
2.3.7 虚拟机与主机系统之间传输文件
2.3.8 VMware Tools安装配置
项目2 数据存储技术
2.3.1 VMware Workstation安装
本书选用VMware Workstation 16 Pro软件，VMware Workstation是一款功能强大的桌面虚拟化软件，可以在单一桌面上同时运行不同操作，并完成开发、调试、部署等，其安装操作过程详见教材。
项目2 数据存储技术
2.3.2 虚拟主机CentOS 7安装
在虚拟机中安装CentOS 7操作系统，其安装操作过程详见教材。
项目2 数据存储技术
2.3.3 系统克隆与快照管理
人们经常用虚拟机做各种实验，初学者免不了误操作导致系统崩溃、无法启动，或者在做集群的时候，通常需要使用多台服务器进行测试，如搭建MySQL服务、Redis服务、Tomcat、Nginx等。搭建一台服务器费时费力，一旦系统崩溃、无法启动，需要重新安装操作系统或部署多台服务器的时候，将会浪费很多时间。那么如何进行操作呢？系统克隆可以很好地解决这个问题。
1．系统克隆
2．快照管理
项目2 数据存储技术
2.3.4 SecureCRT与SecureFX配置管理
SecureCRT（Combined Rlogin and Telnet，CRT）和SecureFX（FTP、SFTP和FTP over SSH2，FX）都是由VanDyke Software公司出品的安全外壳（Secure Shell，SSH）传输工具。SecureCRT可以进行远程连接，SecureFX可以进行远程可视化文件传输。
1．SecureCRT远程连接管理Linux操作系统
2．SecureFX远程连接文件传送配置
项目2 数据存储技术
2.3.5 虚拟磁盘管理与维护
硬盘是计算机最重要的硬件之一，虚拟硬盘是虚拟化的关键，虚拟硬盘为虚拟机提供存储空间。在虚拟机中，虚拟硬盘的功能相当于物理硬盘，被虚拟机当作物理硬盘使用。虚拟硬盘由一个或一组文件构成，在虚拟机操作系统中显示为物理磁盘。这些文件可以存储在主机系统或远程计算机上。每个虚拟机从其相应的虚拟磁盘文件启动并加载到内存中。随着虚拟机的运行，虚拟磁盘文件可通过更新来反映数据或状态改变，其操作过程详见教材。
项目2 数据存储技术
2.3.6 磁盘扩容配置
当主机磁盘空间不足时，需要对主机磁盘进行扩容，其操作过程详见教材。
项目2 数据存储技术
2.3.7 虚拟机与主机系统之间传输文件
在主机系统与虚拟机之间，以及不同虚拟机之间传输文件及文本有多种方法。
1．使用拖放或复制粘贴功能
2．将虚拟磁盘映射到主机系统
3．使用共享文件夹
其操作过程详见教材。
项目2 数据存储技术
2.3.8 VMware Tools安装配置
在虚拟机中安装Windows Server 2019操作系统完成时，Windows并没有被激活，需要单独重新激活，此时需要使用激活工具进行注册激活，那么如何将激活工具传输到Windows Server 2019操作系统中呢？正常情况下，虚拟机中的操作系统主机是不法与普通主机进行数据传输的，那么使用什么方法可以让他们之间进行数据传输呢？可以通过以下两种方式，一种方式是通过上网，下载激活工具；另一种方式，是通过安装VMware Tools工具，将激活工具复制到Windows Server 2019操作系统中进行激活。
1．安装VMware Tools工具
2．激活Windows操作系统
其操作过程详见教材。

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