虚拟存储技术的概念

随着围绕数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加,存储系统网络平台已经成为一个核心平台,同时各种应用对平台的要求也越来越高,不光是在存储容量上,还包括数据访问性能、数据传输性能、数据管理能力、存储扩展能力等等多个方面。为达到这些要求,一种新兴的技术正越来越受到大家的关注,即虚拟存储技术。

其实虚拟化技术并不是一件很新的技术,它的发展,应该说是随着计算机技术的发展而发展起来的,最早是始于70年代。由于当时的存储容量,特别是内存容量成本非常高、容量也很小,对于大型应用程序或多程序应用就受到了很大的限制。为了克服这样的限制,人们就采用了虚拟存储的技术,最典型的应用就是虚拟内存技术。随着计算机技术以及相关信息处理技术的不断发展,人们对存储的需求越来越大。这样的需求刺激了各种新技术的出现,比如磁盘性能越来越好、容量越来越大。但是在大量的大中型信息处理系统中,单个磁盘是不能满足需要,这样的情况下存储虚拟化技术就发展起来了。在这个发展过程中也由几个阶段和几种应用。首先是磁盘条带集(RAID,可带容错)技术,将多个物理磁盘通过一定的逻辑关系集合起来,成为一个大容量的虚拟磁盘。而随着数据量不断增加和对数据可用性要求的不断提高,又一种新的存储技术应运而生,那就是存储区域网络(SAN)技术。SAN的广域化则旨在将存储设备实现成为一种公用设施,任何人员、任何主机都可以随时随地获取各自想要的数据。讨论比较多的包括iSCSI、FC Over IP 等技术,由于一些相关的标准还没有最终确定,但是存储设备公用化、存储网络广域化是一个不可逆转的潮流。

虚拟存储技术的基本原理

虚拟存储器是由硬件和操作系统自动实现存储信息调度和管理的。它的工作过程包括6个步骤:

1、中央处理器访问主存的逻辑地址分解成组号a和组内地址b,并对组号a进行地址变换,即将逻辑组号a作为索引,查地址变换表,以确定该组信息是否存放在主存内。

2、如该组号已在主存内,则转而执行④;如果该组号不在主存内,则检查主存中是否有空闲区,如果没有,便将某个暂时不用的组调出送往辅存,以便将这组信息调入主存。

3、从辅存读出所要的组,并送到主存空闲区,然后将那个空闲的物理组号a和逻辑组号a登录在地址变换表中。

4、从地址变换表读出与逻辑组号a对应的物理组号a。

5、从物理组号a和组内字节地址b得到物理地址。

6、根据物理地址从主存中存取必要的信息。

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