第1章信息存储与管理的介绍

信息存储与管理卫生信息管理系南阳医学高等专科学校卫生管理系教材：教材：《信息存储与管理数字信息的存储、管理和保护》G.SomasundaramAlokShrivastava著人民邮电出版社2010年5月第1版ISBN:978-7-115-22624-2南阳医学高等专科学校卫生管理系课程框架信息存储与管理第1部分存储系统第2部分存储网络技术和虚拟化第3部分业务连续性第4部分存储安全与管理1信息存储与管理介绍2存储系统环境3数据保护：RAID4智能存储系统5直连存储和SCSI6SAN互联机制7网络连接存储8IPSAN9内容寻址存储10存储虚拟化11业务连续性概述12备份和恢复13本地复制14远程复制15确保存储基础设施安全16管理存储基础设施南阳医学高等专科学校卫生管理系第1章信息存储与管理介绍南阳医学高等专科学校卫生管理系信息存储与管理介绍信息在日常生活中变得越来越重要。越来越多的信息由个人产生。当个人产生的信息被其他人共享时，信息就会增值。信息产生时，通常存储在本地设备上；共享时，则需要通过网络上传。商业世界信息的重要性、依赖性及数据量保持着惊人的增长速度。南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1信息存储数据信息数据类型存储南阳医学高等专科学校卫生管理系数据是原始事实的集合，从中可以得出一些结论。数字数据：可以用计算机生成并存储为0和1的字串1.1.1数据南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1.1数据南阳医学高等专科学校卫生管理系数据创建数据正以不断增长的速度创建创建/生成的数据以每年超过50%的速度增加以更易于访问的方式、更长时间地存储数据的需求也与日俱增信息技术(IT)预算随之增长IT预算通常必须考虑服务器、网络、存储、人员等方面的开支为满足数据存储需要，存储方面的IT开支已相应增加据估计，约40%的IT开支是数据存储方面的支出南阳医学高等专科学校卫生管理系鉴于当前数据不断增长的趋势以及相应的数据存储和管理需要，对于既了解数据存储又洞悉企业数据价值的人员的需求呈不断增长态势。此角色尚没有明确的定义，我们姑且称之为“存储技术人员”。研究一下谁在创建数据、创建了什么类型的数据以及数据何时成为信息将大有裨益。数据创建南阳医学高等专科学校卫生管理系数据创建：个人哪些数据是由个人创建的包括：照片文档电子表格视频个人会不断创建图片、文本文档、电子表格等数据。这些数据需要存储很长时间。另外，部分数据或全部数据还必须立等可用。南阳医学高等专科学校卫生管理系数据存储在哪儿可以存储在：相机MP3播放器电脑的硬盘驱动器CDROM/DVDUSB驱动器个人生成的数据存储在各种介质上，如幻灯片中列出的那些介质。管理分布在多种不同介质上的数据可能会相当困难。数据创建：个人南阳医学高等专科学校卫生管理系哪些数据是由企业创建的企业创建的数据包括：产品数据：库存、说明、定价、可用性、销售数字和预测客户数据：订单、货运详细信息帐户数据：银行、金融服务行业医疗数据：医疗保健提供商、保险行业、医院企业会生成并维护大量数据，其中可能包括客户名称、合作伙伴、库存以及产品和服务的定价。例如，银行必须准确并安全地维护数百万客户的帐户信息。在当前24小时营业的时代，这些信息必须可供客户“根据需要”（全天候）访问。数据创建：企业南阳医学高等专科学校卫生管理系数据存储在哪儿企业数据可存储在：员工工作站服务器磁盘阵列磁带CDROM/DVD脱机库企业数据的存储位置取决于企业的规模以及数据的类型和价值。它可能位于各个工作站、笔记本电脑或集中式磁盘阵列上。数据创建：企业南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1.2数据类型数据可以是结构化数据，也可以是非结构化数据。结构化数据按行和列这种严格的格式组织，通常用数据库管理系统存储。非结构化数据通常存储为不同类型的文件（*.doc、*.txt、*.pdf、*.xml等）。这些文件需要完善的内容管理系统才能通过某种方式进行组织。数据可以是简单的文件集合，也可以组织为数据库，较常用的是关系数据库。与结构化数据相比，在搜索和检索非结构化数据以及将非结构化数据呈现给最终用户时可能需要做更多的工作。企业生成的非结构化数据的形式有电子邮件附件、表格、市场营销材料、网页等。目前估计超过80%的企业信息都是非结构化信息。南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1.2数据类型结构化非结构化电子邮件附件PDF支票X光片纸面文档文档富媒体网页音频与视频记录发票手册索赔合同即时消息表格图像XML行和列南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1.3大数据大数据是指数据量超出了常规软件工具在可接受的时间内的抓取、存储、管理和处理能力。它既包括结构化数据，也包括非结构化数据。大数据的生态系统：1、设备2、数据收集器3、数据聚合工具4、数据用户和买家南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1.4信息信息是从数据中提取出来的智慧和知识，是数据对企业的价值。企业根据收集到的数据创建信息。数据挖掘是一项饶有兴趣的事情，可帮助分析数据以识别并提取有意义的模式和趋势。例如，可以从收集到的顾客购买家居用品的相关数据来提取他们喜爱的产品、品牌等相关信息。信息举例：客户的购买习惯和模式患者的健康档案信用卡的使用地点南阳医学高等专科学校卫生管理系信息对企业的价值发现新的商机购买/消费模式：网上商店、零售店、超市客户满意度/服务：跟踪货运和交付找出会导致现有业务发生更改的模式降低成本：即时库存，可避免产品积压，优化货运和交付新型服务：对使用“被盗”信用卡购物发出安全警报有针对性的市场营销活动：向具有高支票帐户余额的银行客户宣传特殊储蓄计划创造竞争优势南阳医学高等专科学校卫生管理系个人数据对企业的价值个人创建的哪些数据可能对企业有价值个人数据对企业所体现的价值示例包括：在线职位搜索服务在线照片存储和共享服务南阳医学高等专科学校卫生管理系1.1.5存储在一个计算环境下，用来存储数据的设备称为存储设备。存储设备的类型取决于数据类型以及数据创建和使用的频率。个人存储实例：优盘、手机或相机的内存、DVD、光盘、硬盘等商业存储实例：内部硬盘、外部磁盘阵列、磁带等南阳医学高等专科学校卫生管理系1.2存储技术和架构的发展南阳医学高等专科学校卫生管理系数据存储模型的演变集中式：终端连接到与内部或外部存储设备（磁盘、磁带）相连的大型机分散式：开放系统出现后，企业内的业务部门纷纷采用客户端－服务器模型集中式：网络存储（当前IT环境中使用的“最佳做法”模型）南阳医学高等专科学校卫生管理系常用数据存储介质和解决方案磁带库：磁带机和磁带的集合光盘库：光盘和驱动器的集合磁盘阵列：硬盘的集合每个解决方案分别满足特定的数据存储和管理需要。磁带库－备份/恢复；数据归档光盘机－通常存储长期不变的内容磁盘阵列－存储必须可供用户立即在线访问的数据南阳医学高等专科学校卫生管理系磁带存储系统与磁盘阵列相比，基于磁带的存储比较便宜。在早期，它们曾用作主要的存储解决方案。磁带机使用读/写磁头将数据位记录到磁带表面的磁性材料上。此项技术后来不断发展，可提供更大的存储容量、更高的可靠性，并改进了性能。南阳医学高等专科学校卫生管理系在磁带上存储数据一个字节接着一个字节，按顺序从头到尾记录数据。因为数据是沿磁带长度线性存储的，所以随机访问特定数据位会很慢且非常耗时。这严重限制了磁带作为实时快速访问数据的介质的用途。磁带无法在多个用户或应用程序之间同时共享。南阳医学高等专科学校卫生管理系光盘数据存储随着光盘的出现，“写保护”数据和随机访问的优势随即凸现。大量此类磁盘被组装到“光盘机”中，这种解决方案提供了此类介质的相对大容量阵列，从而实现了可通过网络访问的集中式存储。不过，单张光盘的容量仍远远低于磁带或硬盘。在小型单用户计算环境中非常流行。经常由个人用于存储和共享数据或用作备份解决方案。还用作应用程序的分发介质或者在计算机之间传输少量数据的一种方式。南阳医学高等专科学校卫生管理系磁盘驱动器自问世以来就是存储数据的首选介质。基于磁盘的存储提供了磁带和光盘解决方案所不具备的许多优势：可以非常快速地随机访问数据更大的容量与磁带相比，磨损较少多个用户和应用程序可以实现同时访问具有许多选择来确保数据可用性数据的增长要求这些驱动器具有越来越大的容量，从而产生了介质存储阵列。阵列能够同时为多个服务器提供数据。基于磁盘的存储南阳医学高等专科学校卫生管理系1.3数据中心基础设施南阳医学高等专科学校卫生管理系1.3.1核心部件五个核心要素包括：应用程序—用于操作通常存储在数据库中的数据的特殊专用软件数据库—更常见的是数据库管理系统(DBMS)，它提供一种结构化的数据存储方法，将数据存储在按逻辑组织的表中，这些表之间存在关联。它们优化了数据的存储和检索服务器/操作系统—提供运行应用程序和数据库所需的计算平台网络—在客户端与服务器或服务器与存储之间提供数据通信路径存储阵列—存储数据和信息的地方南阳医学高等专科学校卫生管理系数据中心基础架构的示例假设一个订单处理系统由以下部分组成：订单录入应用程序用于存储客户和产品信息的数据库管理系统(DBMS)运行应用程序和数据库程序的服务器/操作系统(OS)提供以下连通性的网络客户端与应用程序/数据库服务器之间的连通性（局域网）服务器与存储系统之间的连通性(SAN)存储阵列—数据库存储在存储阵列中的物理磁盘上局域网存储区域网络存储阵列客户端服务器应用程序用户界面OS和DBMS数据库南阳医学高等专科学校卫生管理系示例—深入了解客户订单通过客户端的应用程序用户界面录入局域网存储区域网络客户端服务器应用程序用户界面存储阵列OS和DBMS数据库南阳医学高等专科学校卫生管理系示例—深入了解（续）客户端通过局域网访问服务器存储区域网络客户端服务器存储阵列局域网OS和DBMS数据库南阳医学高等专科学校卫生管理系示例—深入了解（续）DBMS使用服务器上的操作系统读取此数据，并将其写入磁盘上的物理位置存储区域网络客户端服务器O/S和DBMS存储阵列局域网数据库南阳医学高等专科学校卫生管理系示例—深入了解（续）专用存储区域网络提供服务器与存储阵列之间的通信链路，并在服务器与存储阵列之间传输读/写命令和数据存储区域网络客户端服务器存储阵列局域网O/S和DBMS数据库南阳医学高等专科学校卫生管理系示例—深入了解（续）存储阵列从服务器那里接收读/写命令和数据，并执行必要的操作，以便在物理磁盘上存储数据存储区域网络客户端服务器存储阵列局域网数据库南阳医学高等专科学校卫生管理系最佳订单处理示例应对应用程序进行优化，使其能够与DBMS快速交互应小心仔细构建数据库中的表，以最大程度减少读/写操作的次数服务器应拥有足够的CPU和内存资源，以满足应用程序和DBMS的需求各种网络应在客户端与服务器、以及服务器与存储阵列之间提供快速通信存储阵列应满足服务器的读/写请求，以获得最佳性能如果五个要素中的任何一个要素无效，订单录入处理就无法完成。比方说，如果磁盘故障导致数据失效，订单就无法完成。订单录入处理的速度，取决于这五个要素的优化。南阳医学高等专科学校卫生管理系最后了解数据访问—示例DBMS收到应用程序提出的请求时：它首先搜索服务器内存；如果在那里找到所需的数据，大约只需一毫秒即可完成操作如果在内存中找不到所需数据，它就会使用操作系统请求存储阵列中的数据专用高速网络将这个请求传输到存储阵列智能存储阵列能够在几毫秒内提供所需数据，而且一般都进行了配置，能够在驱动器发生故障时对数据进行保护存储阵列响应服务器提出的I/O请求的速度和效率对于最大程度缩短事务响应时间非常重要。南阳医学高等专科学校卫生管理系1.3.2数据中心部件的关键要求可用性数据完整性安全性容量可扩展性性能可管理性南阳医学高等专科学校卫生管理系数据中心管理活动包括：资源