什么是二级存储？
二级存储是指用于长期存储数据的非易失性存储设备和介质。主存储通常是易失性内存（如 RAM），CPU 可直接访问，而二级存储则不同，它用于存储不常用但必须随时可供检索的数据、应用程序和操作系统。它通常通过 I/O 操作访问，并针对容量、耐用性和成本效益而不是速度进行优化。
二级存储对于存储操作系统、软件应用程序、备份和用户数据至关重要。常见的二级存储设备包括硬盘驱动器（HDD）、固态驱动器（SSD）、光盘（如 DVD）和磁带。这些存储解决方案是个人计算和企业级 IT 基础设施的基础。
如何使用辅助存储器
二级存储被集成到 IT 基础设施中，以支持各种操作和分析工作负载的大容量、持久性数据存储。在数据中心，它通常通过网络存储系统（如 SAN（存储区域网络）或 NAS（网络附加存储））进行部署，从而提供对大量数据的集中访问。二级存储在数据备份和灾难恢复策略中起着至关重要的作用，可用于存储计划备份、恢复点和系统镜像。
它还通过存储结构化和非结构化数据集来支持数据仓库和商业智能工作负载，这些数据集可用于长期趋势分析和报告查询。在虚拟化环境中，二级存储用于维护间歇访问但必须保持持久性和可访问性的虚拟机映像、快照和模板。此外，二级存储还可存储视频、图像和其他高带宽文件，从而为媒体资产管理系统和监控解决方案提供支持，因为这些文件要求的是可扩展性而非速度。
根据工作负载的不同，企业可以选择一系列介质类型，包括用于存档的大容量 SATA 硬盘、用于快速访问不常用数据集的固态硬盘，或基于云的对象存储（用于地理分布访问和弹性扩展）。
二级存储与一级和三级存储的比较
二级存储在速度、波动性、成本和预期用途方面与一级和三级存储有很大不同。一级存储是指 CPU 可直接访问的内存和高速缓存等存储系统。它们是用于临时数据操作的易失性高速存储介质，对高性能和实时处理至关重要。相比之下，二级存储是非易失性的，速度较慢，设计用于长期数据保留。它不与 CPU 直接交互，而是通过 I/O 操作进行访问，因此适用于操作系统、应用程序数据和用户文件的持久存储。
三级存储则是指比二级存储速度更慢、成本效益更高的系统，主要用于归档和长期数据保存。三级存储通常涉及机器人磁带库或离线介质，无法即时访问，可能需要人工干预或自动检索机制。二级存储兼顾了性能和容量，可用于日常访问和数据保护，而三级存储则经过优化，可实现最大容量和数据寿命，并将访问频率降至最低。
这三个层级在数据分层中协同工作，支持不同的性能和保留要求，确保系统能够高效扩展，同时保持数据的可访问性和耐用性。
二级存储的利与弊
与主存储器相比，二级存储器的主要优势之一是能够以较低的每千兆字节成本提供大容量、非易失性数据存储。它支持持久数据存储，使系统在断电后仍能保留信息。二级存储还具有很强的可扩展性，并可进行冗余和容错配置，因此适用于需要可靠数据保存、合规性和灾难恢复能力的企业环境。
不过，与主存储器相比，二级存储由于依赖基于磁盘或网络的 I/O 操作，数据访问速度通常较慢。对于实时处理或需要立即访问数据的任务来说，二级存储并不理想。此外，管理大规模的二级存储系统会在数据生命周期管理、安全性和延迟方面带来复杂性，尤其是在使用远程或基于云的解决方案时。
二级存储的未来趋势
随着数据生成速度的不断加快，二级存储的未来越来越多地取决于可扩展性、效率和智能数据管理方面的进步。新兴的存储架构正在利用基于对象的存储和软件定义存储（SDS）来提供更灵活的分布式系统，可在云和内部部署环境中横向扩展。此外，NVMe-over-Fabrics（NVMe-oF）等技术也越来越受青睐，通过减少延迟和提高吞吐量，可在网络环境中更快地访问二级存储资源。
人工智能和机器学习正被集成到存储管理系统中，以优化数据放置、自动分层并加强异常检测，从而提高数据完整性。与此同时，可持续发展正成为二级存储发展的关键驱动力，促使低功耗、高密度硬盘和环保高效的冷却技术不断创新。随着企业采用混合 云和多云战略，二级存储将继续发展，以支持在日益复杂的 IT 环境中实现无缝数据移动、长期保留和安全访问。
常见问题
- ROM 是二级存储的一种形式吗？
不，ROM（只读存储器）不属于二级存储。ROM 是一种非易失主存储，用于存储硬件初始化所需的固件或永久指令。它可由 CPU 直接访问，不具备用户可访问的长期数据存储功能。 - 二级存储与高速缓冲存储器有何不同？
高速缓冲存储器是一种高速易失性存储器，位于 CPU 附近，用于临时存储频繁访问的数据。相比之下，二级存储是非易失性的，速度要慢得多，但容量要大得多，用于长期保存数据。 - 云计算中可以使用二级存储吗？
可以，云计算环境在很大程度上依赖于二级存储来托管数据、虚拟机、应用容器和备份。基于云的对象存储系统（如 Amazon S3 或 Azure Blob Storage）就是虚拟化基础架构中二级存储的示例。 - 二级存储在数据备份和恢复中的作用是什么？
辅助存储在备份和恢复策略中发挥着核心作用。它使企业能够从外部驱动器、磁带库或基于云的存储系统等二级存储源恢复数据，从而从系统故障、数据损坏或网络攻击中恢复数据。应定期安排这些备份。