互联网如何海量存储数据？

目前存储海量数据的技术主要包括NoSQL、分布式文件系统、和传统关系型数据库。随着互联网行业不断的发展，产生的数据量越来越多，并且这些数据的特点是半结构化和非结构化，数据很可能是不精确的，易变的。这样传统关系型数据库就无法发挥它的优势。因此，目前互联网行业偏向于使用NoSQL和分布式文件系统来存储海量数据。

下面介绍下常用的NoSQL和分布式文件系统。

NoSQL

互联网行业常用的NoSQL有：HBase、MongoDB、Couchbase、LevelDB。

HBase是ApacheHadoop的子项目,理论依据为Google论文Bigtable:ADistributedStorageSystemforStructuredData开发的。HBase适合存储半结构化或非结构化的数据。HBase的数据模型是稀疏的、分布式的、持久稳固的多维map。HBase也有行和列的概念，这是与RDBMS相同的地方，但却又不同。HBase底层采用HDFS作为文件系统，具有高可靠性、高性能。

MongoDB是一种支持高性能数据存储的开源文档型数据库。支持嵌入式数据模型以减少对数据库系统的I/O、利用索引实现快速查询，并且嵌入式文档和集合也支持索引，它复制能力被称作复制集（replicaset），提供了自动的故障迁移和数据冗余。MongoDB的分片策略将数据分布在服务器集群上。

Couchbase这种NoSQL有三个重要的组件：Couchbase服务器、CouchbaseGateway、CouchbaseLite。Couchbase服务器，支持横向扩展，面向文档的数据库，支持键值操作，类似于SQL查询和内置的全文搜索;CouchbaseGateway提供了用于RESTful和流式访问数据的应用层API。CouchbaseLite是一款面向移动设备和“边缘”系统的嵌入式数据库。Couchbase支持千万级海量数据存储

分布式文件系统

如果针对单个大文件，譬如超过100MB的文件，使用NoSQL存储就不适当了。使用分布式文件系统的优势在于，分布式文件系统隔离底层数据存储和分布的细节，展示给用户的是一个统一的逻辑视图。常用的分布式文件系统有GoogleFileSystem、HDFS、MooseFS、Ceph、GlusterFS、Lustre等。

杉岩海量对象存储MOS，针对海量非结构化数据存储的最优化解决方案，采用去中心化、分布式技术架构，支持百亿级文件及EB级容量存储，

具备高效的数据检索、智能化标签和分析能力，轻松应对大数据和云时代的存储挑战，为企业发展提供智能决策。

1、容量可线性扩展，单名字空间达EB级

SandStone MOS可在单一名字空间下实现海量数据存储，支持业务无感知的存储服务器横向扩容，为爆炸式增长的视频、音频、、文档等不同类型的非结构化数据提供完美的存储方案，规避传统NAS存储的单一目录或文件系统存储空间无法弹性扩展难题

2、海量小文件存储，百亿级文件高效访问

SandStone MOS基于完全分布式的数据和元数据存储架构，为海量小文件存储而生，将企业级NAS存储的千万文件量级提升至互联网规模的百亿级别，帮助企业从容应对几何级增长的海量小文件挑战。

3、中心灵活部署，容灾汇聚分发更便捷

SandStone MOS支持多数据中心灵活部署，为企业数据容灾、容灾自动切换、多分支机构、数据就近访问等场景提供可自定义的灵活解决方案，帮助企业实现跨地域多活容灾、数据流转、就近读写等，助力业务高速发展。

4、支持大数据和AI，统一数据存储和分析

SandStone MOS内置文件智能化处理引擎，实现包括语音识别、OCR识别、文件格式转换等批量处理功能，结合标签检索能力还可实现语音、证件照片检索，从而帮助企业更好地管理非结构化数据。同时，SandStone MOS还支持与Hadoop、Spark等大数据分析平台对接，一套存储即可满足企业数据存储、管理和挖掘的需求。

存储技术经历了单个磁盘、磁带、RAID到网络存储系统的发展历程。网络存储技术就是将网络技术和I/O技术集成起来，利用网络的寻址能力、即插即用的连接性、灵活性，存储的高性能和高效率，提供基于网络的数据存储和共享服务。在超大数据量的存储管理、扩展性方面具有明显的优势。

典型的网络存储技术有网络附加存储NAS（Network Attached Storage）和存储区域网SAN（Storage Area Networks）两种。

1）NAS技术是网络技术在存储领域的延伸和发展。它直接将存储设备挂在网上，有良好的共享性、开放性。缺点是与LAN共同用物理网络，易形成拥塞，而影响性能。特别是在数据备份时，性能较低，影响在企业存储应用中的地位。

2）SAN技术是以数据存储为中心，使用光纤通道连接高速网络存储的体系结构。即将数据存储作为网络上的一个区域独立出来。在高度的设备和数据共享基础上，减轻网络和服务器的负担。因光纤通道的存储网和LAN分开，使性能得到很大的提高，而且还提供了很高的可靠性和强大的连续业务处理能力。在SAN中系统的扩展、数据迁移、数据本地备份、远程数据容灾数据备份和数据管理等都比较方便，整个SAN成为一个统一管理的存储池（Storage Pool）。SAN存储设备之间通过专用通道进行通信，不占用服务器的资源。因此非常适合超大量数据的存储，成为网络存储的主流。

3）存储虚拟化技术是将系统中各种异构的存储设备映射为一个单一的存储资源，对用户完全透明，达到互操作性的目的和利用已有的硬件资源，把SAN内部的各种异构的存储资源统一成一个单一视图的存储池，可根据用户的需要方便地切割、分配。从而保持已有的投资，减少总体成本，提高存储效率。

存储虚拟化包括3个层次结构：基于服务器的虚拟化存储、基于存储设备的虚拟化存储和基于网络的虚拟化存储。

1）基于服务器的虚拟化存储由逻辑管理软件在主机/服务器上完成。经过虚拟化的存储空间可跨越多个异构的磁盘阵列，具有高度的稳定性和开放性，实现容易、简便。但对异构环境和分散管理不太适应。

2）基于存储设备的虚拟化存储，因一些高端磁盘阵列本身具有智能化管理，可以实现同一阵列，供不同主机分享。其结构性能可达到最优。但实现起来价格昂贵，可操作性差。

3）基于网络的虚拟化存储，通过使用专用的存储管理服务器和相应的虚拟化软件，实现多个主机/服务器对多个异构存储设备之间进行访问，达到不同主机和存储之间真正的互连和共享，成为虚拟存储的主要形式。根据不同结构可分为基于专用服务器和基于存储路由器两种方式。①基于专用服务器的虚拟化，是用一台服务器专用于提供系统的虚拟化功能。根据网络拓扑结构和专用服务器的具体功能，其虚拟化结构有对称和非对称两种方式。在对称结构中数据的传输与元数据访问使用同一通路。实现简单，对服务器和存储设备的影响小，对异构环境的适应性强。缺点是专用服务器可能成为系统性能的瓶颈，影响SAN的扩展。在非对称结构中，数据的传输与元数据访问使用不同通路。应用服务器的I/O命令先通过命令通路传送到专用服务器，获取元数据和传输数据视图后，再通过数据通路得到所需的数据。与对称结构相比，提高了存储系统的性能，增加了扩展能力。②基于存储路由器的SAN虚拟化，存储路由器是一种智能化设备，既具有路由器的功能，又针对I/O进行专门优化。它部署在存储路由器上，多个存储路由器保存着整个存储系统中的元数据多个副本，并通过一定的更新策略保持一致性。这种结构中，因存储路由器具有强大的协议功能，所以具有更多的优势。能充分利用存储资源，保护投资。能实现软硬件隔离，并辅有大量的自动化工具，提高了虚拟服务器的安全性，降低对技术人员的需求和成本。

云存储是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种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。

在云计算的基础上发展出了云存储，云存储实际上是云计算中有关数据存储、归档、备份的一个部分，是一种创新服务。

在云存储服务构建方面，它是通过分布式、虚拟化、智能配置等技术，实现海量、可弹性扩展、低成本、低能耗的共享存储资源。

云存储的特点

1、超大规模，支持海量数据存储；

2、高可扩展性，能够随时在线升级云存储空间容量；

3、高可用性和可靠性，当出现数据丢失时，能够通过副本快速恢复；

4、安全，云存储通过用户鉴权、访问权限控制等方式保障数据安全；

5、透明服务，拥有统一的接口，当节点发生变化时，用户能够随时了解情况；

6、自动容错，能够自动处理节点故障，保障长时间正常运作；

7、低成本，使用云存储能够减少电源消耗，从而有效降低能源成本。

分为海量存储和集中存储。数据备份主要是采用内置或外置的磁带机进行冷备份。但是这种方式只能防止操作失误等人为故障，而且其恢复时间也很长。随着技术的不断发展，数据的海量增加，不少的企业开始采用网络备份。网络备份一般通过专业的数据存储管理软件结合相应的硬件和存储设备来实现。

数据备份需要在每台主机上安装磁带机备份本机系统，采用LAN备份策略，在数据量不是很大时候，可采用集中备份。一台中央备份服务器将会安装在LAN中，然后将应用服务器和工作站配置为备份服务器的客户端。

扩展资料：

数据备份的等级划分：

等级一：基本支持。要求数据备份系统能够保证每周至少进行一次数据备份，备份介质能够提供场外存放。对于备用数据处理系统和备用网络系统，没有具体要求。

等级二：备用场地支持。在满足等级一的条件基础上，要求配备灾难恢复所需的部分数据处理设备，或灾难发生后能在预定时间内调配所需的数据处理设备到备用场地；要求配备部分通信线路和相应的网络设备，或灾难发生后能在预定时间内调配所需的通信线路 和网络设备到备用场地。

等级三：电子传输和设备支持。要求每天至少进行一次完全数据备份，备份介质场外存放，同时每天多次利用通信网络将关键数据定时批量传送至备用场地。配备灾难恢复所 需的部分数据处理设备、通信线路和相应的网络设备。

等级四：电子传输及完整设备支持。在等级三的基础上，要求配置灾难恢复所需的所 有数据处理设备、通信线路和相应的网络设备，并且处于就绪或运行状态。

等级五：实时数据传输及完整设备支持。除要求每天至少进行一次完全数据备份、备份介质场外存放外，还要求采用远程数据复制技术，利用通信网络将关键数据实时复制到备用场地。

等级六：数据零丢失和远程集群支持。要求实现远程实时备份，数据零丢失；备用数据处理系统具备与生产数据处理系统一致的处理能力，应用软件是“集群的”，可实时切换。

-数据备份

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存储设备与服务器的连接方式通常有三种形式：直连式存储，网络附加存储和存储区域网络。

直连式存储的优点：

1、实现大容量存储；将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘，满足海量存储的需求。

2、可实现应用数据和操作系统的分离：操作系统一般存放本机硬盘中，而应用数据放置于阵列中。

3、提高存取性能：操作单个文件资料，同时有多个物理磁盘在并行工作，运行速度比单个磁盘运行速度高。

4、实施简单：无须专业人员操作和维护，节省用户投资。

局限：

1、服务器本身容易成为系统瓶颈；

2、服务器发生故障，数据不可访问；

3、对于存在多个服务器的系统来说，设备分散，不便管理。同时多台服务器使用DAS时，存储空间不能在服务器之间分配，可能造成相当的资源浪费；

扩展资料：

常见的服务器和存储设备之间的数据通讯协议是IDE，SCSI和光纤通道。为了实现服务器和存储设备之间的通讯，通讯的两端都需要实现同样的通讯协议。存储设备上通常都有控制器，控制器实现了一种或几种通讯协议，它可以实现IDE，SCSI或光纤通道等存储协议到物理存储设备的操作协议之间的转换。

而服务器的通讯协议是由扩展卡或主板上的集成电路实现的，它负责实现服务器内总线协议和IDE，SCSI等存储协议的转换。