信息时代的核心无疑是信息技术，而信息技术的核心则在于信息的处理与存储。当我们每天关注于CPU主频的不断提高、操作系统版本的不断升级以及计算机网络技术的日新月异的时候，我们或许不应该忽略这样一个事实，即无论信息处理技术多么的先进，我们都必须将信息存储于一定的介质之上，信息和信息技术本身都需要依托于一定的存储介质而存在。

　　近几年来，计算机在商业和个人方面的应用得到了显著的增长，现在几乎每一间办公室都拥有微机，许多家庭都已经拥有或者正打算购买微机，而大多数的公司都建立了一个计算机网络来共享应用程序和数据。所有这些变化使数据字节取代了纸张，提高了生产力和生产效率，减小了冗余，并增加了信息的可用性。

　　由于越来越多的信息变成了电子信息，这就使信息存储技术显得更加重要，特别是计算机网络应用的迅速增长更大大增加了对信息存储产品的需求量和对信息存储技术的安全性、可靠性的要求。根据3M公司对800名网络微机用户的调查发现，每次硬盘的失效将造成5天以上的无效工作日。而在一个典型的商业应用中，重建1000MB数据平均耗时间3.5个月，费用为95000美元。由此可见，信息存储对最终用户来说是非常重要的，它将会：

　　*允许保存电子数据；

　　*为防止数据丢失而提供备份保护；

　　*防止因丢失数据带来的费用；

　　*防止停机时间影响成本；

　　*允许现场或非现场文档的存储。

　　一、信息存储技术的金字塔结构

　　信息存储技术在近几年的发展非常迅速，各种新产品、新技术层出不穷，但从总体上看它们呈现出一种类似金字塔的结构，其中塔尖为CPU，距离CPU越近则存储速度越快、每兆字节的存储成本越昂贵，容量也越小；反之则存储速度越慢、每兆字节的存储成本越低，容量也越大。

　　计算机的存储设备从体系结构上看可分为内存储器和外存储器。内存储器(即内存)直接与计算机的CPU相连，处于金字塔的最上层。它的存取速度要求能与CPU相匹配，通常由半导体存储器芯片组成，由于成本高，容量通常不太大。而对于大量数据的保存通常要使用外存储器。外存储器又可以分成几个层次。与内存储器相连接的是联机存储器(或称在线存储器)，如硬磁盘机、磁盘阵列等。再下一层是后援存储器(或称近线存储器)，它由存取速度比硬盘更慢的光盘机、光盘库等设备组成。最底层是脱机存储器(或称离线存储器)，由磁带机和磁带库组成。它的存取速度比较慢仅是秒数量级，由于存储介质可脱机保存，可以更换，因此容量几乎是无限大。

　　对于普通的个人电脑用户，使用硬盘、软盘和光盘等存储介质来进行数据存储就已经够用了，但对于商业用户和一些网络系统来说，磁带机、磁带库和光盘库则是必不可少的数据存储与备份设备。下面我们就通过不同的存储介质来看一看当今市场上流行的信息存储技术。

　　二、内存

　　内存或许可以说是计算机中最宝贵的资源之一。内存是否足够大决定了CPU在运行处理数据时的等待时间。由于计算机的数据首先被从硬盘、光盘等外存储介质中读入内存，然后再由内存将数据送入CPU，因此内存相当于数据传输的邮递员，它的质量和可靠性直接决定了计算机的性能好坏。内存按其类型可分为常规内存、上位内存及保留内存、高位内存和扩充及扩展内存。其中以常规内存尤为重要，它通常被程序用作高速活动区处理图像或声音等数据，而由于计算机最初设计的规定，常规内存最大仅为640KB。

　　众所周知，计算机内存的价格这些年一直在逐渐下降，而且速度甚快。笔者两年前曾花费2000多元人民币买了8MB内存，而如今连100元都不值了。这一方面是由于内存技术的不断成熟和发展，另一方面也是因为需求量的扩大使内存的生产规模不断提高，从而使内存的成本越来越低。由于软件业的迅速发展，使用户对内存大小的要求还可能会不断提高，而平均每兆内存的价格也仍然会继续下降。

　　三、磁盘存储

　　磁盘是广大用户最为熟悉的存储介质。在目前所有的PC中硬盘都是必不可少的设备，而软盘则由于它的便于携带的特点和广泛的通用性，至今仍然是计算机用户进行数据交换时的首选存储介质。

　　磁盘技术包括磁性盘片、电机、盘上方的伸缩臂以及伸缩臂(手柄)上的磁头。电机带动磁盘旋转，伸缩臂在盘上移动，磁头进行读盘或写盘的操作。读盘时，磁头检测盘磁性的变化，将其转化为0或1的数据组。写盘时，通过磁头改变盘上数据的磁性，如正、负极分别与0和1相对应。

　　硬磁盘

　　在外存储器中，硬盘存储的存取速度最快，因此它比较适合于存储那些需要经常访问的和需要快速访问的程序和文件。对于个人用户来说，硬盘是他们最主要的存储设备，计算机的操作系统、应用程序和重要的数据资料都存储在硬盘之中，因此要求硬盘的容量尽可能的大，速度越快越好；对于专业用户来说，由于数据丢失将会给他们带来非常大的损失，所以他们除了要求更高的速度、更大的容量之外，对硬盘的容错能力和安全性也有很高的要求。

　　市场的需求就是未来技术的发展方向，当代硬盘技术的发展方向正是向着高容量、高速度和高可靠性的方向发展。

　　早期的硬盘仅有几十兆，而且价格昂贵。在两三年前，一台家用PC的标准配置是420MB或540MB的硬盘。现在，1G、2G以上的硬盘都已经大量进入寻常百姓家了。能够产生如此大的飞跃主要得益于硬盘的面存储密度的不断提高，现在90mm(3.5英寸)的商品盘单片容量已达2.1GB。130mm(5.25英寸)的单台驱动器容量达到23GB，90mm(3.5英寸)驱动器达到9GB。在去年，IBM公司实验室又宣布实现了11.6GB/平方英寸存储密度。在这项技术商品化之后，硬盘的单台容量估计还将会有较大的增加，而老产品的价格肯定也会随之下降。最终的收益者无疑是广大的用户。

　　在硬盘的速度即数据传输率方面，由于市场上的硬盘都带有高速缓存，盘面读出的数据先被送到缓存，再从缓存送到主机的内存中，所以目前主要由这两个环节来决定硬盘的速度。从盘面到缓存的内部传输率等于位存储密度乘以盘面的线速度。因此在存储密度一定的情况下，提高硬盘转速可以进一步提高内部传输率。现在大多数硬盘的转速都已达到了7200r/min，较高的已经达到10000r/min以上。由于硬盘是一种机电设备，它的转速受到机械结构的制约，因此除非有大的技术变革，否则硬盘转速的提高将会越来越困难。从缓存到主机内存的外部传输率则与硬盘所采用的外部接口标准有关。硬盘接口早期为IDE(Integrated Disk Electronics)标准，它的最大支持容量只有528MB，而且传输速度慢且传输线易受干扰。此后随着信息技术的发展，IDE接口逐渐无法满足市场的要求，Enhanced IDE即EIDE接口的硬盘就取代IDE硬盘成为当前市场的主流产品。这种接口支持大于528MB的硬盘容量，并允许一套系统串接四台存储设备(不只是硬盘)，数据传输速率达到16.6MB/s。1996年10月，Quantum和Intel又共同提出了Ulfra-IDE接口标准，将数据传输速率提高到33.3MB/s，并增加了CRC数据传输校验功能。其他的硬盘接口新技术如FastSCSI标准的传输速率可达到80MB/s，而代表未来的光纤通道(FC-AL)则可将传输速率提高到200MB/s。当然，新的技术不会在一夜之间流行于市，它的发展会受到信息技术整体水平的制约。

　　为了提高硬盘在工作时的可靠性，业界最新推出的一项技术就是S.M.A.R.T(Self-Monitoring Analysis & Reporting Technology)技术，即自动监视分析及报告技术。它通过监视和分析硬盘工作时的状态和性能并显示出来，使用户可以随时了解硬盘的工作情况。当硬盘发生失效时，用户可以及时获得警告，从而采取适当的措施保证硬盘中的数据不受损失。对于大型的存储系统(如：磁盘阵列)，另一种提高可靠性的方法是进行及时的数据备份。其主要技术有：磁盘映射技术、磁盘双工技术、热备份RAID(独立磁盘冗余阵列)技术等。

　　软磁盘

　　谁也不能否认软磁盘是目前日常使用量最大的存储介质。但由于软盘的容量较小而且容错性较差，放置较长时间后磁盘容易损坏，所以软盘一般不用做大量的数据备份，更多的是作为数据交换的介质。早期的软盘为5.25英寸，已经早就被淘汰了。目前广泛使用的是3.5英寸的软盘，容量仅为1.44MB。这种软盘的最大特点是便于携带，随便任一个衣服口袋里都可以放下，而且它的盘片是密封的，不会在携带中造成软盘的损伤。但是它的容量太小，已经逐渐不能满足用户的要求，于是大容量的软磁盘便应运而生。最早推向市场的大容量软盘是Imation公司的LS-120和Iomage公司的Zip，它们的容量都超过了100MB。1997年10月Sony公司也推出了它的大容量软盘产品HiFD，其容量200MB，规格依然采用3.5英寸，数据传输率为3.6MB/s，并向下兼容。虽然大容量软盘的市场尚未成熟，而且没有形成统一的标准规范，但由于广大计算机用户对这种存储形式的认可和习惯，假使有一天它成为每台计算机的标准外设的话，那也绝对是合情合理的。

　　四、光盘存储

　　光盘存储提供了存储和发布大文件的一个非常耐久的方法。与音频CD相似,光盘驱动器利用低能量的激光在多碳化的表面上读取微小的变化。因为信息记录在盘面下，所以光盘容易损坏。光盘的存储容量比软盘大(为650MB)，存储费用比硬盘低，但光盘的访问时间要比硬盘慢2～6倍。光盘的这些特点使其非常适合于存储那些大容量的，用硬盘存储费用太高，而且需要在线操作的数据。

　　光盘存储一般应用于以下几个方面：

　　电子出版物：作为信息时代的标志之一。电子出版物正在逐渐改变传统的出版行业，而它的存储介质正是光盘。一本厚厚的字典可以被浓缩在一张薄薄的光盘之中，一部精彩的故事片可以用两张VCD所收藏，这些变化无不加快了信息的传播，作为存储介质的光盘当然也功不可没。

　　电子图像管理：用计算机处理的图像、照片，其存储容量一般很大，可以使用光盘将它们存入计算机系统的在线存储器中。光盘存储同时也非常适合于存储工程图档(如CAD图)、测绘图(如地图)和医学文档等。

　　档案管理：这是指数据永久性的存储。这些数据并不经常被访问，但必须保留。如某公司的一个未被采纳的产品设计说明，因为以后可能需要使用。

　　备份管理：为了防止文件丢失或被破坏经常需要对系统和用户文件进行复制。光盘系统的容量大，而且可能包括一个自动转换器，因此对光盘系统的复制能节省操作员加载介质的费用。

　　目前主要利用光盘技术的存储产品有：CD-ROM、CD-R、CD-RW和MO。CD-ROM为只读光盘，多用于产品发布和电子出版领域；CD-R允许用户自己写CD，但只能写一次，读可以无限次，而且与CD-ROM兼容；CD-RW为可多次读写光盘，它采用CD-R的格式，因此可以与CD-R的刻录机公用；MO是永磁光盘，可以重复读写，它具有很高的可靠性和耐久性，数据可保存长达100年。此外，多台光盘机组合在一起有3种结构：光盘库、光盘塔和光盘阵列。它们都是大型的信息存储设备，一般应用于大、中型的网络系统和档案管理系统。

　　五、磁带存储

　　磁带存储可以说是最古老的存储方式之一。从1952年第一台13mm(0.5英寸)磁带机在IBM公司问世以来，它已经走过了40多年的历史，积累了大量的使用经验和可靠性数据。磁带存储是一种安全的、可靠的、易用的、费效好的数据备份方法。因为磁带可从驱动器上取出，因此可以实现非现场方式的保存或存放过去版本的数据。磁带存储系统大都易于操作，甚至能够允许无人值守的数据备份和磁带管理。磁带的速度虽然比硬盘和光盘要慢，但它也能在相对短的时间内(如一个晚上)备份需要的数据。由于磁带的可靠性很高(据实践证明，一盘磁带上的数据可以保存30年以上)，而且容量大(以目前的存储技术，一盘磁带压缩后存储容量可达70GB,磁带库则可扩展到几十TB的水平)，所以它是当之无愧的大容量数据备份的首选存储介质。(软件世界)