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第四章 网络GIS数据存储new 网络地理信息系统 教学课件.ppt

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第四章 网络GIS 数据存储 武汉大学测绘学院 胡春春 本章内容 4.1 数据存储概述 4.2 网络存储分类 4.3 网络存储模式 4.1 数据存储概述 数据存储是数字技术的基础和保证 数据存储概述 GIS技术的发展与广泛应用 海量数据的存储容量极大增加 应用需求有更高的数据存取速度 解决信息孤岛问题,有效提供信息共享与服务 应用对时效性要求更高 计算机网络的发展与应用 可靠性 安全性 传输速度 数据存储概述 数据存储技术须解决的几个问题: 提供备份保护以防数据丢失而无法恢复 减少因丢失数据带来的费用开销; 减少停机时间所造成的成本增加; 允许现场(在线)或非现场(近线或离线)的存储; 确保空间数据的快速存取; 提供一定的数据纠错和恢复能力; 防止非法用户获取有用数据; 数据存储技术的发展与分类 存储技术的发展趋势 数据存储技术的类型 存储技术的发展趋势 磁存储技术仍将有突破 磁记录存储技术在数据存储发展史上长盛不衰,极薄磁层的稳定性技术等难题的解决将使存储密度从目前的20Gbits/in2增加到100Gbits/in2,而存储容量将达到400GB以上。 光存储技术将有重大进展 光存储技术与磁存储技术一直在并行发展,因各有利弊,两者在相当长的时间内仍将呈现出蓬勃发展的趋势。当前由于近场光学研究取得重大进展,光记录密度将有极大提高,光存储设备的存储容量将可望提高10倍以上。 可生存存储系统 可生存存储系统(Survivable Storge System,SSS)是一个热点研究领域,其目标是建立一个能够实现永久可用、永久安全和平稳降级等功能的数据存储系统。 存储技术的发展趋势 基于微电子机械系统的存储器 MEMS是指通过集成技术实现的包括微传感器、微执行器、微机械、微机构和电路的一种系统,由多个存储小单元构成,能将许多存储部件集成在一个模块,在1平方厘米内就能存储10GB的数据,而且可以提供100Mbps至1Gbps的数据传输带宽,存取时间是磁盘的10倍,功耗是磁盘的十分之一。 具有更高的性能、更强的容错能力以及更加低廉的成本。 在GIS中将是一种廉价、高性能的大容量存储器。 数据存储技术的发展与分类 存储技术的发展趋势 数据存储技术的类型 数据存储技术的类型 按连接方式分类 按伺服主机与存储设备间的数据存取信道进行分类,可以有如下几种类别: 直接连接存储(Direct Attached Storage,DAS) 指存储设备与服务器直接连接的存储方式,相当于扩大了服务器端的存储容量。存储介质包括磁盘、磁带、磁盘阵列、磁带库等。 附网存储(Network Attached Storage,NAS) 又称网络附加存储,是指依靠网络连接的存储方式,亦即是将存储设备直接附着在基于TCP/IP协议的现有以太网上的一种存储技术,它所存储的数据以文件为单位。存储介质可以是磁盘、磁盘阵列、光盘、磁带等。 存储区域网(Storage Area Network,SAN) 通常是一个使用光纤通道连接的高速专用存储子网。这个子网专门用于数据存储,因不占用服务器的资源,也不占用服务器所属的通信网络的带宽。SAN通常由磁盘阵列、磁带库、光盘库和光纤交换机等设备组成 。 数据存储技术的类型 按存储系统连机方式分类 即按存储介质的特性与数据存取的效率进行分类,主要有: 在线存储(On-line Store) 又称工作级存储,采用高速数据存储设备,常常是高端SCSI存储设备,以便能随时读写数据,满足计算平台对数据访问的速度要求。它的特点是存取速度快、容量相对小、单位容量的成本相对高。 离线存储(Off-line Store) 又称备份级存储,它是一种不需要时刻与计算机保持联系的存储设备,主要用于对在线存储的数据进行备份,以防范可能发生的数据灾难。(如磁带库) 近线存储(Near-line Store) 介于离线存储和在线存储之间的一种技术,用以存储非实时需求的数据或备份重要数据,如光盘库。其数据调用不会象在线存储那样频繁和迫切,也不是纯粹的顺序存储,但需具备随机存储能力。 数据存储技术的类型 按接口协议标准分类 小型计算机系统接口(Small Computer System Interface,SCSI) 一种高性能计算机外部设备接口。它整合了与主机通信的指令,降低了系统I/O处理对主机CPU的占用率。通过它,所有连到PC的外设均可实现彼此间独立于主机的数据传输与分发。 光纤连接 利用光纤通道技术来连接存储设备。由于光纤的传输速度快,这种连接将极大地提高数据传输率。 第三代输入输出总线(Third-Generation I
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