東湖存儲的理念和研發(fā)策略課件

東湖存儲的理念和研發(fā)策略

ThethoughtfordatastorageandtheR&DstrategyofEastLake謝長生

ChangshengXieCTO,EastlakeStorageCo.ltd.Prof.AndDirectorStateKeyLaboratoryofDataStorageSystemHuazhongUniversityofScienceandTechnology

東湖存儲技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)華中科技大學(xué)信息存儲系統(tǒng)國家專業(yè)實驗室暨教育部重點實驗室主任深圳東湖存儲的理念和研發(fā)策略

Thethoughtford1偉大的歷史性轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)爆炸

Greathistorictransferanddataexplosion偉大的歷史性轉(zhuǎn)移2

具有歷史意義的現(xiàn)象:

數(shù)字化大轉(zhuǎn)移世紀(jì)之交的信息技術(shù)大轉(zhuǎn)移：數(shù)字化大轉(zhuǎn)移時間：世紀(jì)之交前后50年50年前開始，50年后成熟，信息領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)一統(tǒng)天下目前正是轉(zhuǎn)移的高峰期：數(shù)字控制、數(shù)字錄音、數(shù)據(jù)通訊（目前主干，即將用戶）、數(shù)字計算、數(shù)字電視、數(shù)字廣播、數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像、數(shù)字城市、數(shù)字流域、數(shù)字地球……...數(shù)字化生存50年后，不是數(shù)字的信息產(chǎn)品很難見到（成熟

具有歷史意義的現(xiàn)象:

數(shù)字化大轉(zhuǎn)移世紀(jì)之交的信息技術(shù)大轉(zhuǎn)移3原因：數(shù)字具有特別強(qiáng)大的信息表達(dá)能力！“數(shù)字”是人類至今為止找到的最佳信息媒介！(終于找到了?。┰颍簲?shù)字具有特別強(qiáng)大的信息表達(dá)能力！“數(shù)字”是人類至今為止4數(shù)字的神奇力量thepowerofdata可與各種信息形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化（人能接受的信息：文字、聲音、圖形、圖像、視頻；觸覺？嗅覺？味覺？；機(jī)器能接受的信息：電流、電壓等）可表達(dá)人的思想、辦法、事物的規(guī)律（程序的巨大能力）可以單一的形式進(jìn)行處理、傳輸、存儲，是唯一可以承擔(dān)三種信息任務(wù)的媒介

數(shù)字的神奇力量thepowerofdata可與各種信息5理論基礎(chǔ)：圖靈機(jī)希爾伯特問：存不存在一個解決所有數(shù)學(xué)問題的一般算法？圖靈答道：有！圖靈理論的俗解：如果不考慮時間，只要按某種規(guī)律對bit進(jìn)行處理、傳輸、存儲三種簡單操作，就能在理論上解決任何數(shù)學(xué)計算問題！這個理論指明了bit的強(qiáng)大功能，也包含了計算機(jī)的設(shè)計思想理論基礎(chǔ)：圖靈機(jī)希爾伯特問：存不存在一個解決所有數(shù)學(xué)問題的一6數(shù)字的力量到底有多大？

后圖靈理論（推論）只要對bit進(jìn)行處理、傳輸、存儲，就能解決一切信息問題！只要處理和傳輸?shù)乃俣茸銐蚩?，存儲的容量足夠大，一切信息問題都能解決?。ù嬖谥@樣的可能性）數(shù)字的力量到底有多大？

后圖靈理論（推論）只要對bit進(jìn)行處7一種新科學(xué)美美國科學(xué)家StephenWolfram2002年出版了一部科學(xué)巨著:ANewKindofScience傳統(tǒng)的科學(xué)建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上新的科學(xué)建立在計算機(jī)程序上數(shù)學(xué)只能表達(dá)相對簡單的科學(xué)規(guī)律，不能描述復(fù)雜現(xiàn)象：生物世界，湍流，社會，思維，經(jīng)濟(jì)，股票M新科學(xué)的要點：宇宙的一切規(guī)律都可以由簡單的程序經(jīng)過反復(fù)計算而得到!可能揭示了前所未知的科學(xué)本質(zhì)!數(shù)字的潛力還沒有被充分認(rèn)識!一種新科學(xué)M8信息科學(xué)給予我們的終極信念數(shù)字化信息世界一定能實現(xiàn)！信息科學(xué)給予我們的終極信念9數(shù)字信息技術(shù)的總輪廓

第一步：現(xiàn)實域－－數(shù)字域第二步：數(shù)字域三種簡單的操作處理（計算），傳輸，存儲第三步：數(shù)字域－－現(xiàn)實域

數(shù)字信息技術(shù)的總輪廓

第一步：現(xiàn)實域－－數(shù)字域10軟硬件新論軟硬件新論11硬件新定義硬件：對數(shù)字操作的機(jī)器系統(tǒng)不論多么復(fù)雜的硬件系統(tǒng)，基本原理極為簡單即:操作數(shù)字!數(shù)字硬件：對數(shù)字進(jìn)行處理、傳輸、和存儲的硬件轉(zhuǎn)換硬件：將各種形式的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，或者將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為各種形式的硬件（圖像、聲音、文字輸入輸出設(shè)備，目前重要的設(shè)備是顯示器）硬件新定義硬件：對數(shù)字操作的機(jī)器系統(tǒng)12數(shù)字技術(shù)的三分天下處理：CPU,DSP,ASIC,FPGA,Gate傳輸：總線(CPU內(nèi)部、系統(tǒng)總線,I/O總線),網(wǎng)絡(luò)（機(jī)器內(nèi)部網(wǎng)，LAN，WAN，INTERNET,無線網(wǎng)）存儲：RAM，ROM，F(xiàn)LASH，硬盤，光盤，存儲系統(tǒng)（RAID，NAS，SAN）數(shù)字技術(shù)的三分天下處理：CPU,DSP,ASIC,FP13軟件新定義（可運行的）思想和內(nèi)容的數(shù)字化思想：算法、規(guī)律、辦法------程序表達(dá)內(nèi)容：圖形、圖像、數(shù)據(jù)、聲音、文字等歸結(jié)為程序和數(shù)據(jù)軟件的核心:算法(一個好的算法可以代替大量的硬件:FFT,MPEG,王選)軟件新定義（可運行的）思想和內(nèi)容的數(shù)字化14所有的硬件都是相似的，軟件則各有各的不同

各種硬件在數(shù)字域都有相同或相似的內(nèi)臟（只有三個部分：處理、傳輸、存儲）今后的各種信息工具和設(shè)備外部雖然千變?nèi)f化，內(nèi)部都是一樣的（統(tǒng)一性）軟件是思想和內(nèi)容的數(shù)字化，各個領(lǐng)域都有自己的軟件，所以是各不相同的真正的價值體現(xiàn)在軟件，存儲也是如此所有的硬件都是相似的，軟件則各有各的不同

各種硬件在數(shù)字域都15當(dāng)前硬件的發(fā)展規(guī)律當(dāng)前硬件的發(fā)展規(guī)律16硬件發(fā)展的6個規(guī)律1．

Moore定律：微處理器內(nèi)晶體管數(shù)每十八個月翻一番；2．

Bell定律：如果保持計算能力不變，微處理器的價格每十八個月減少一半；3．

Gilder定律：未來25年（1996年與預(yù)言）里，主干網(wǎng)的帶寬將每6個月增加一倍；4．

Metcalfe定律：網(wǎng)絡(luò)價值同網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的平方成正比。5.半導(dǎo)體存儲器發(fā)展規(guī)律：DRAM的密度每年增加60%，每三年翻四倍。6。硬盤存儲技術(shù)發(fā)展規(guī)律：硬盤的密度每年增加約一倍硬件發(fā)展的6個規(guī)律1．

Moore定律：微處理器內(nèi)晶體管數(shù)17后PC時代的計算--普適計算

PervasiveComputing后PC時代計算機(jī)發(fā)展的特點：1.無所不在的含有智能的小裝置；2.支持服務(wù)的后臺服務(wù)器和巨型計算機(jī)后PC時代的計算--普適計算

PervasiveComp18無所不在的

信息終端無所不在的

信息終端19對應(yīng)于后PC時代兩極分化

的存儲移動存儲—瓶裝水的比喻網(wǎng)絡(luò)海量存儲----自來水的比喻，水庫對應(yīng)于后PC時代兩極分化

的存儲移動存儲—瓶裝水的比喻20數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的技術(shù)發(fā)展新摩爾定律(容量)存儲系統(tǒng)是可靠性\可用性要求最高的部分(安全)最需加強(qiáng)的性能瓶頸(性能)技術(shù)發(fā)展的總體思路新的技術(shù)與發(fā)展方向數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的技術(shù)發(fā)展新摩爾定律(容量)21新摩爾定理從現(xiàn)在起，每18個月,新增的存儲量等于有史以來存儲量之和!

———1998年圖靈獎獲得者JimGray新摩爾定理從現(xiàn)在起，每18個月,新增的存儲量等于有史以來存儲22WirelessOnlineVideoE-CommerceCustomerMgmt.DATADataAnalysisEnterprise

ApplicationsClient/Server70’s 80’s 90’s 00’s 10’sBasic

AccountingExplosioninDataVolumes數(shù)據(jù)信息爆炸式增長WirelessE-CommerceDATADa23第一爆發(fā)點：單機(jī)多媒體第二爆發(fā)點：Internet第三爆發(fā)點:寬帶第四爆發(fā)點：空間影像和虛擬現(xiàn)實普遍應(yīng)用

第一爆發(fā)點：單機(jī)多媒體24空間影像空間影像25另一種模式：不斷的增長即使處理、傳輸能力固定不變，隨著數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生，存儲能力也需要動態(tài)單調(diào)地增加。（水泵、水管、水桶的比喻）處理和傳輸速度越高，容量的增加的梯度就越高，這就是存儲系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展特性。結(jié)論：無限的容量需求和動態(tài)擴(kuò)展需求另一種模式：不斷的增長即使處理、傳輸能力固定不變，隨著數(shù)據(jù)不26數(shù)據(jù)物理安全：存儲最重要處理部件、傳輸部件損壞：損失有限，更換可恢復(fù)存儲部件損壞：數(shù)據(jù)丟失！巨大的損失！兩個親身經(jīng)歷的例子：同濟(jì)醫(yī)院信息系統(tǒng)，廣東石龍醫(yī)院火災(zāi)建筑行業(yè)安全系數(shù)，80%的信息系統(tǒng)沒有安全系數(shù)數(shù)據(jù)物理安全：存儲最重要處理部件、傳輸部件損壞：27數(shù)據(jù)是最寶貴的財富對很多領(lǐng)域，數(shù)據(jù)是比硬件設(shè)備寶貴得多的資源:銀行、電信、保險、電子商務(wù)、網(wǎng)站、企業(yè)信息………

信息安全（數(shù)據(jù)備份，災(zāi)難恢復(fù)）數(shù)據(jù)是最寶貴的財富對很多領(lǐng)域，數(shù)據(jù)是比硬件設(shè)備寶貴得多的資源28三種級別的可用性1.數(shù)據(jù)不丟失（最起碼的要求）2.系統(tǒng)不停機(jī)（7×24服務(wù)的保障）3.性能不下降（優(yōu)質(zhì)服務(wù)的保障）基本技術(shù)：冗余、備份三種級別的可用性1.數(shù)據(jù)不丟失（最起碼的要求）29性能：瓶頸的轉(zhuǎn)移應(yīng)用的轉(zhuǎn)移CPU瓶頸70年代90年代網(wǎng)絡(luò)瓶頸80年代內(nèi)存瓶頸00年代海量存儲瓶頸共享處理機(jī)共享存儲器里的數(shù)據(jù)Makethecommoncasefast!性能：瓶頸的轉(zhuǎn)移應(yīng)用的轉(zhuǎn)移CPU瓶頸70年代90年代網(wǎng)絡(luò)30NetworkNetwork31信息存儲系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展思路

（處理與存儲的對比）單處理器---多處理器---多計算機(jī)----網(wǎng)格硬盤-------陣列-------存儲網(wǎng)-----數(shù)據(jù)網(wǎng)格由軟件和硬件共同實現(xiàn)信息存儲系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展思路

（處理與存儲的對比）單處理器--32單個硬盤的技術(shù)進(jìn)展的進(jìn)展硬盤是最重要的大容量存儲設(shè)備，50年代由IBM發(fā)明以來容量增加了10，000倍，到目前為止，還沒有找到能與之競爭的對手最近的密度超過100Gb/in2，主要技術(shù)：超低飛行磁頭10nm，加釕超穩(wěn)定介質(zhì)，光磁混合紀(jì)錄，垂直磁記錄單個硬盤的技術(shù)進(jìn)展的進(jìn)展硬盤是最重要的大容量存儲設(shè)備，50年33硬盤的進(jìn)展-密、快、小、廉硬盤的進(jìn)展-密、快、小、廉34微硬盤

Microdrive應(yīng)用領(lǐng)域移動計算數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)微硬盤

35磁盤陣列（多個硬盤）容量、速度、可用性磁盤陣列容量、速度、可用性36網(wǎng)絡(luò)存儲的核心設(shè)備—

磁盤陣列（RAID)

高性能服務(wù)器的必須配置，高可用性是構(gòu)成更大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)存儲的基本單元市場量巨大高\中端:由世界著名品牌壟斷低端:由臺灣品牌占領(lǐng)我國目前沒有自己核心技術(shù)的產(chǎn)品東湖存儲開發(fā)出第一個具有商業(yè)價值的磁盤陣列核心控制器軟件網(wǎng)絡(luò)存儲的核心設(shè)備—

磁盤陣列（RAID)

高性能服務(wù)器的必37StorageAreaNetworks

（SAN）存域網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖StorageAreaNetworks

（SAN）存域網(wǎng)38系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須和軟件相配合存儲虛擬化軟件（單一邏輯映像）存儲資源管理軟件（容量、級別，性能）存儲備份、數(shù)據(jù)遷移軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須和軟件相配合存儲虛擬化軟件（單一邏輯映像）39東湖存儲的研發(fā)策略背景:IT業(yè)的三次浪潮:第一次:PC浪潮

世界出了Intel,Microsoft,Compaq,Dell中國出了聯(lián)想\浪潮…第二次:網(wǎng)絡(luò)浪潮世界出了Cisco,3COM中國出了華為\中興…第三次:存儲浪潮世界出了EMC,Veritas…中國:誰能抓住這次機(jī)會?東湖存儲的研發(fā)策略背景:IT業(yè)的三次浪潮:40為什么要自己研發(fā)?

網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的啟示巨大的存儲市場,完全由境外品牌和技術(shù)占領(lǐng),與十多年前大型程控交換機(jī)領(lǐng)域八國聯(lián)軍的情況十分類似十多年前,誰相信國產(chǎn)大型程控交換機(jī)當(dāng)年代理國外大型程控交換機(jī)的公司如今全部消亡研發(fā)自己產(chǎn)品的產(chǎn)品已成為世界級的公司為什么要自己研發(fā)?

網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的啟示巨大的存儲市場,完全由境41為什么要自己研發(fā)?快速增長的巨大市場,要有民族品牌參與數(shù)據(jù)是最寶貴的財富和資源,國家安全的要求帶來自主技術(shù)的機(jī)會用戶的多種特定要求,定制系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)開拓新的市場，走出國門為什么要自己研發(fā)?快速增長的巨大市場,要有民族品牌參與42目前已研發(fā)成功的產(chǎn)品1.DCD(DiskCachingDisk)存儲系統(tǒng)加速卡獨創(chuàng)技術(shù)2.磁盤陣列核心控制器,市場量最大的存儲產(chǎn)品,價值最高的部分:核心控制器軟件3.虛擬光盤庫:光盤資源網(wǎng)絡(luò)化兩類資源:網(wǎng)上資源,光盤資源(中國極為豐富)，技術(shù)領(lǐng)先，已打入美國市場目前已研發(fā)成功的產(chǎn)品1.DCD(DiskCachingD43正在研發(fā)和計劃研發(fā)的產(chǎn)品HA高可用性存儲軟件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份軟件iSCSI存儲系超大容量廉價硬盤視頻備份系統(tǒng)正在研發(fā)和計劃研發(fā)的產(chǎn)品44國家存儲專業(yè)實驗室的

前沿技術(shù)儲備統(tǒng)一存儲網(wǎng)（統(tǒng)一SAN和NAS)進(jìn)化存儲系統(tǒng)全局文件系統(tǒng)存儲虛擬化軟件國家存儲專業(yè)實驗室的

前沿技術(shù)儲備統(tǒng)一存儲網(wǎng)（統(tǒng)一SAN和N45存儲產(chǎn)業(yè)是IT業(yè)

新近的利潤增長點PC熱--網(wǎng)絡(luò)熱--存儲熱，IT業(yè)的第三次熱潮和淘金機(jī)會IT設(shè)施的７５％投資花在存儲系統(tǒng)上IT業(yè)存儲股票上升趨勢斜率最大存儲產(chǎn)業(yè)是IT業(yè)

新近的利潤增長點46企業(yè)級和超級海量存儲系統(tǒng)

也是一個國家科技實力的表現(xiàn)我國能研制和生產(chǎn)萬億次超級計算機(jī)我國能研制和生產(chǎn)萬兆交換機(jī)和路由器就是沒有企業(yè)級的大容量存儲系統(tǒng)，市場完全由國外產(chǎn)品占領(lǐng)巨大的、急劇增長市場，我國應(yīng)該有自己的存儲核心技術(shù)和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品企業(yè)級和超級海量存儲系統(tǒng)

也是一個國家科技實力的表現(xiàn)我國能研47東湖存儲的研發(fā)團(tuán)隊由國際國內(nèi)知名專家領(lǐng)銜擔(dān)綱三個研發(fā)中心:美國\武漢\深圳30余名博士和碩士的研發(fā)團(tuán)隊20余年的研發(fā)經(jīng)驗積累市場為導(dǎo)向的研發(fā)規(guī)范的研發(fā)管理東湖存儲的研發(fā)團(tuán)隊由國際國內(nèi)知名專家領(lǐng)銜擔(dān)綱48結(jié)論數(shù)字是人類找到的最佳信息媒介數(shù)字技術(shù)中,處理\傳輸\存儲三分天下存儲是繼PC\網(wǎng)絡(luò)之后,IT業(yè)新的一次淘金機(jī)會在存儲領(lǐng)域,我國應(yīng)該并且有能力發(fā)展有自己知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品東湖存儲致力于發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的存儲軟硬件產(chǎn)品,在IT新的一輪浪潮中建功立業(yè),創(chuàng)造輝煌!結(jié)論數(shù)字是人類找到的最佳信息媒介49謝謝！謝謝！50東湖存儲的理念和研發(fā)策略

ThethoughtfordatastorageandtheR&DstrategyofEastLake謝長生

ChangshengXieCTO,EastlakeStorageCo.ltd.Prof.AndDirectorStateKeyLaboratoryofDataStorageSystemHuazhongUniversityofScienceandTechnology

東湖存儲技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)華中科技大學(xué)信息存儲系統(tǒng)國家專業(yè)實驗室暨教育部重點實驗室主任深圳東湖存儲的理念和研發(fā)策略

Thethoughtford51偉大的歷史性轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)爆炸

Greathistorictransferanddataexplosion偉大的歷史性轉(zhuǎn)移52

具有歷史意義的現(xiàn)象:

數(shù)字化大轉(zhuǎn)移世紀(jì)之交的信息技術(shù)大轉(zhuǎn)移：數(shù)字化大轉(zhuǎn)移時間：世紀(jì)之交前后50年50年前開始，50年后成熟，信息領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)一統(tǒng)天下目前正是轉(zhuǎn)移的高峰期：數(shù)字控制、數(shù)字錄音、數(shù)據(jù)通訊（目前主干，即將用戶）、數(shù)字計算、數(shù)字電視、數(shù)字廣播、數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像、數(shù)字城市、數(shù)字流域、數(shù)字地球……...數(shù)字化生存50年后，不是數(shù)字的信息產(chǎn)品很難見到（成熟

具有歷史意義的現(xiàn)象:

數(shù)字化大轉(zhuǎn)移世紀(jì)之交的信息技術(shù)大轉(zhuǎn)移53原因：數(shù)字具有特別強(qiáng)大的信息表達(dá)能力！“數(shù)字”是人類至今為止找到的最佳信息媒介！(終于找到了?。┰颍簲?shù)字具有特別強(qiáng)大的信息表達(dá)能力！“數(shù)字”是人類至今為止54數(shù)字的神奇力量thepowerofdata可與各種信息形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化（人能接受的信息：文字、聲音、圖形、圖像、視頻；觸覺？嗅覺？味覺？；機(jī)器能接受的信息：電流、電壓等）可表達(dá)人的思想、辦法、事物的規(guī)律（程序的巨大能力）可以單一的形式進(jìn)行處理、傳輸、存儲，是唯一可以承擔(dān)三種信息任務(wù)的媒介

數(shù)字的神奇力量thepowerofdata可與各種信息55理論基礎(chǔ)：圖靈機(jī)希爾伯特問：存不存在一個解決所有數(shù)學(xué)問題的一般算法？圖靈答道：有！圖靈理論的俗解：如果不考慮時間，只要按某種規(guī)律對bit進(jìn)行處理、傳輸、存儲三種簡單操作，就能在理論上解決任何數(shù)學(xué)計算問題！這個理論指明了bit的強(qiáng)大功能，也包含了計算機(jī)的設(shè)計思想理論基礎(chǔ)：圖靈機(jī)希爾伯特問：存不存在一個解決所有數(shù)學(xué)問題的一56數(shù)字的力量到底有多大？

后圖靈理論（推論）只要對bit進(jìn)行處理、傳輸、存儲，就能解決一切信息問題！只要處理和傳輸?shù)乃俣茸銐蚩欤鎯Φ娜萘孔銐虼?，一切信息問題都能解決！（存在著這樣的可能性）數(shù)字的力量到底有多大？

后圖靈理論（推論）只要對bit進(jìn)行處57一種新科學(xué)美美國科學(xué)家StephenWolfram2002年出版了一部科學(xué)巨著:ANewKindofScience傳統(tǒng)的科學(xué)建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上新的科學(xué)建立在計算機(jī)程序上數(shù)學(xué)只能表達(dá)相對簡單的科學(xué)規(guī)律，不能描述復(fù)雜現(xiàn)象：生物世界，湍流，社會，思維，經(jīng)濟(jì)，股票M新科學(xué)的要點：宇宙的一切規(guī)律都可以由簡單的程序經(jīng)過反復(fù)計算而得到!可能揭示了前所未知的科學(xué)本質(zhì)!數(shù)字的潛力還沒有被充分認(rèn)識!一種新科學(xué)M58信息科學(xué)給予我們的終極信念數(shù)字化信息世界一定能實現(xiàn)！信息科學(xué)給予我們的終極信念59數(shù)字信息技術(shù)的總輪廓

第一步：現(xiàn)實域－－數(shù)字域第二步：數(shù)字域三種簡單的操作處理（計算），傳輸，存儲第三步：數(shù)字域－－現(xiàn)實域

數(shù)字信息技術(shù)的總輪廓

第一步：現(xiàn)實域－－數(shù)字域60軟硬件新論軟硬件新論61硬件新定義硬件：對數(shù)字操作的機(jī)器系統(tǒng)不論多么復(fù)雜的硬件系統(tǒng)，基本原理極為簡單即:操作數(shù)字!數(shù)字硬件：對數(shù)字進(jìn)行處理、傳輸、和存儲的硬件轉(zhuǎn)換硬件：將各種形式的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，或者將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為各種形式的硬件（圖像、聲音、文字輸入輸出設(shè)備，目前重要的設(shè)備是顯示器）硬件新定義硬件：對數(shù)字操作的機(jī)器系統(tǒng)62數(shù)字技術(shù)的三分天下處理：CPU,DSP,ASIC,FPGA,Gate傳輸：總線(CPU內(nèi)部、系統(tǒng)總線,I/O總線),網(wǎng)絡(luò)（機(jī)器內(nèi)部網(wǎng)，LAN，WAN，INTERNET,無線網(wǎng)）存儲：RAM，ROM，F(xiàn)LASH，硬盤，光盤，存儲系統(tǒng)（RAID，NAS，SAN）數(shù)字技術(shù)的三分天下處理：CPU,DSP,ASIC,FP63軟件新定義（可運行的）思想和內(nèi)容的數(shù)字化思想：算法、規(guī)律、辦法------程序表達(dá)內(nèi)容：圖形、圖像、數(shù)據(jù)、聲音、文字等歸結(jié)為程序和數(shù)據(jù)軟件的核心:算法(一個好的算法可以代替大量的硬件:FFT,MPEG,王選)軟件新定義（可運行的）思想和內(nèi)容的數(shù)字化64所有的硬件都是相似的，軟件則各有各的不同

各種硬件在數(shù)字域都有相同或相似的內(nèi)臟（只有三個部分：處理、傳輸、存儲）今后的各種信息工具和設(shè)備外部雖然千變?nèi)f化，內(nèi)部都是一樣的（統(tǒng)一性）軟件是思想和內(nèi)容的數(shù)字化，各個領(lǐng)域都有自己的軟件，所以是各不相同的真正的價值體現(xiàn)在軟件，存儲也是如此所有的硬件都是相似的，軟件則各有各的不同

各種硬件在數(shù)字域都65當(dāng)前硬件的發(fā)展規(guī)律當(dāng)前硬件的發(fā)展規(guī)律66硬件發(fā)展的6個規(guī)律1．

Moore定律：微處理器內(nèi)晶體管數(shù)每十八個月翻一番；2．

Bell定律：如果保持計算能力不變，微處理器的價格每十八個月減少一半；3．

Gilder定律：未來25年（1996年與預(yù)言）里，主干網(wǎng)的帶寬將每6個月增加一倍；4．

Metcalfe定律：網(wǎng)絡(luò)價值同網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的平方成正比。5.半導(dǎo)體存儲器發(fā)展規(guī)律：DRAM的密度每年增加60%，每三年翻四倍。6。硬盤存儲技術(shù)發(fā)展規(guī)律：硬盤的密度每年增加約一倍硬件發(fā)展的6個規(guī)律1．

Moore定律：微處理器內(nèi)晶體管數(shù)67后PC時代的計算--普適計算

PervasiveComputing后PC時代計算機(jī)發(fā)展的特點：1.無所不在的含有智能的小裝置；2.支持服務(wù)的后臺服務(wù)器和巨型計算機(jī)后PC時代的計算--普適計算

PervasiveComp68無所不在的

信息終端無所不在的

信息終端69對應(yīng)于后PC時代兩極分化

的存儲移動存儲—瓶裝水的比喻網(wǎng)絡(luò)海量存儲----自來水的比喻，水庫對應(yīng)于后PC時代兩極分化

的存儲移動存儲—瓶裝水的比喻70數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的技術(shù)發(fā)展新摩爾定律(容量)存儲系統(tǒng)是可靠性\可用性要求最高的部分(安全)最需加強(qiáng)的性能瓶頸(性能)技術(shù)發(fā)展的總體思路新的技術(shù)與發(fā)展方向數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的技術(shù)發(fā)展新摩爾定律(容量)71新摩爾定理從現(xiàn)在起，每18個月,新增的存儲量等于有史以來存儲量之和!

———1998年圖靈獎獲得者JimGray新摩爾定理從現(xiàn)在起，每18個月,新增的存儲量等于有史以來存儲72WirelessOnlineVideoE-CommerceCustomerMgmt.DATADataAnalysisEnterprise

ApplicationsClient/Server70’s 80’s 90’s 00’s 10’sBasic

AccountingExplosioninDataVolumes數(shù)據(jù)信息爆炸式增長WirelessE-CommerceDATADa73第一爆發(fā)點：單機(jī)多媒體第二爆發(fā)點：Internet第三爆發(fā)點:寬帶第四爆發(fā)點：空間影像和虛擬現(xiàn)實普遍應(yīng)用

第一爆發(fā)點：單機(jī)多媒體74空間影像空間影像75另一種模式：不斷的增長即使處理、傳輸能力固定不變，隨著數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生，存儲能力也需要動態(tài)單調(diào)地增加。（水泵、水管、水桶的比喻）處理和傳輸速度越高，容量的增加的梯度就越高，這就是存儲系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展特性。結(jié)論：無限的容量需求和動態(tài)擴(kuò)展需求另一種模式：不斷的增長即使處理、傳輸能力固定不變，隨著數(shù)據(jù)不76數(shù)據(jù)物理安全：存儲最重要處理部件、傳輸部件損壞：損失有限，更換可恢復(fù)存儲部件損壞：數(shù)據(jù)丟失！巨大的損失！兩個親身經(jīng)歷的例子：同濟(jì)醫(yī)院信息系統(tǒng)，廣東石龍醫(yī)院火災(zāi)建筑行業(yè)安全系數(shù)，80%的信息系統(tǒng)沒有安全系數(shù)數(shù)據(jù)物理安全：存儲最重要處理部件、傳輸部件損壞：77數(shù)據(jù)是最寶貴的財富對很多領(lǐng)域，數(shù)據(jù)是比硬件設(shè)備寶貴得多的資源:銀行、電信、保險、電子商務(wù)、網(wǎng)站、企業(yè)信息………

信息安全（數(shù)據(jù)備份，災(zāi)難恢復(fù)）數(shù)據(jù)是最寶貴的財富對很多領(lǐng)域，數(shù)據(jù)是比硬件設(shè)備寶貴得多的資源78三種級別的可用性1.數(shù)據(jù)不丟失（最起碼的要求）2.系統(tǒng)不停機(jī)（7×24服務(wù)的保障）3.性能不下降（優(yōu)質(zhì)服務(wù)的保障）基本技術(shù)：冗余、備份三種級別的可用性1.數(shù)據(jù)不丟失（最起碼的要求）79性能：瓶頸的轉(zhuǎn)移應(yīng)用的轉(zhuǎn)移CPU瓶頸70年代90年代網(wǎng)絡(luò)瓶頸80年代內(nèi)存瓶頸00年代海量存儲瓶頸共享處理機(jī)共享存儲器里的數(shù)據(jù)Makethecommoncasefast!性能：瓶頸的轉(zhuǎn)移應(yīng)用的轉(zhuǎn)移CPU瓶頸70年代90年代網(wǎng)絡(luò)80NetworkNetwork81信息存儲系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展思路

（處理與存儲的對比）單處理器---多處理器---多計算機(jī)----網(wǎng)格硬盤-------陣列-------存儲網(wǎng)-----數(shù)據(jù)網(wǎng)格由軟件和硬件共同實現(xiàn)信息存儲系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展思路

（處理與存儲的對比）單處理器--82單個硬盤的技術(shù)進(jìn)展的進(jìn)展硬盤是最重要的大容量存儲設(shè)備，50年代由IBM發(fā)明以來容量增加了10，000倍，到目前為止，還沒有找到能與之競爭的對手最近的密度超過100Gb/in2，主要技術(shù)：超低飛行磁頭10nm，加釕超穩(wěn)定介質(zhì)，光磁混合紀(jì)錄，垂直磁記錄單個硬盤的技術(shù)進(jìn)展的進(jìn)展硬盤是最重要的大容量存儲設(shè)備，50年83硬盤的進(jìn)展-密、快、小、廉硬盤的進(jìn)展-密、快、小、廉84微硬盤

Microdrive應(yīng)用領(lǐng)域移動計算數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)微硬盤

85磁盤陣列（多個硬盤）容量、速度、可用性磁盤陣列容量、速度、可用性86網(wǎng)絡(luò)存儲的核心設(shè)備—

磁盤陣列（RAID)

高性能服務(wù)器的必須配置，高可用性是構(gòu)成更大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)存儲的基本單元市場量巨大高\中端:由世界著名品牌壟斷低端:由臺灣品牌占領(lǐng)我國目前沒有自己核心技術(shù)的產(chǎn)品東湖存儲開發(fā)出第一個具有商業(yè)價值的磁盤陣列核心控制器軟件網(wǎng)絡(luò)存儲的核心設(shè)備—

磁盤陣列（RAID)

高性能服務(wù)器的必87StorageAreaNetworks

（SAN）存域網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖StorageAreaNetworks

（SAN）存域網(wǎng)88系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須和軟件相配合存儲虛擬化軟件（單一邏輯映像）存儲資源管理軟件（容量、級別，性能）存儲備份、數(shù)據(jù)遷移軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須和軟件相配合存儲虛擬化軟件（單一邏輯映像）89東湖存儲的研發(fā)策略背景:IT業(yè)的三次浪潮:第一次:PC浪潮

世界出了Intel,Microsoft,Compaq,Dell中國出了聯(lián)想\浪潮…第二次:網(wǎng)絡(luò)浪潮世界出了Cisco,3COM中國出了華為\中興…