存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)及技術(shù)介紹

1、 2007 Hitachi Data Systems“智能存儲(chǔ)智能存儲(chǔ), ,應(yīng)用為先應(yīng)用為先” 存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)及技術(shù)介紹存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)及技術(shù)介紹2 2007 Hitachi Data SystemsAgenda3 2007 Hitachi Data Systems數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)管理員存儲(chǔ)管理員存儲(chǔ)預(yù)算存儲(chǔ)預(yù)算來(lái)源：來(lái)源：Strategic Research, Gartner, CV estimates0%1000%2000%3000%4000%5000%6000%7000%8000%9000%10000%CY 00CY 01CY 02CY 03CY 04CY 05CY06數(shù)據(jù)需求量爆炸性增長(zhǎng)數(shù)據(jù)

2、需求量爆炸性增長(zhǎng)CY07數(shù)據(jù)量需求復(fù)合增長(zhǎng)率（數(shù)據(jù)量需求復(fù)合增長(zhǎng)率（GAGR）50%4 2007 Hitachi Data Systems5 2007 Hitachi Data Systems$-$2$4$6$8$ Millions3-year TCSO風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)保護(hù) 連接成本浪廢成本勞力硬件、軟件維護(hù)流程、人員投資增加的MTS軟件3年資本支出TCO 相差相差 24% 成本考量成本考量(TCO)總擁有成本（總擁有成本（TCO）= 購(gòu)買(mǎi)成本購(gòu)買(mǎi)成本+ 使用成本使用成本6 2007 Hitachi Data Systems信息的價(jià)值隨時(shí)間而異信息的價(jià)值隨時(shí)間而異Source: Enterpr

3、ise Storage Group時(shí)間7Days14Days21Days28Days3Months6Months9Months1Year5Years10Years020406080100120數(shù)據(jù)價(jià)值Data BaseDevelopment CodeEmailProductivity FilesMPEG7 2007 Hitachi Data Systems不同的信息不同數(shù)據(jù)分類(lèi)不同的信息不同數(shù)據(jù)分類(lèi)保存時(shí)間要求分級(jí)BC要求分級(jí)性能要求分級(jí)成本要求分級(jí)5 4 3 2 11 2 3 4在線數(shù)據(jù)近線數(shù)據(jù)歸檔數(shù)據(jù)MediaVTLSATASASFC8 2007 Hitachi Data Systems-

4、 -虛擬化存儲(chǔ)整合虛擬化存儲(chǔ)整合 ERPWEBFile systemCRM現(xiàn)在現(xiàn)在存儲(chǔ)整合、存儲(chǔ)整合、分層存儲(chǔ)分層存儲(chǔ)、擴(kuò)展、利舊、數(shù)據(jù)交換、性能改善、擴(kuò)展、利舊、數(shù)據(jù)交換、性能改善、歸檔備份、歸檔備份、單一單一管理員、管理員、單一單一管理界面管理界面SCMNotes9 2007 Hitachi Data SystemsAgenda10 2007 Hitachi Data SystemsFile SystemApplicationStorageStorage Area NetworkSANApplicationFile SystemStorageNetwork Attached Storage

5、NASDirect Attach StorageDAS逐漸消失逐漸消失File SystemApplicationStorage存儲(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀存儲(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀File SystemApplicationStorageIP Storage Area NetworkIP-SAN11 2007 Hitachi Data Systems存儲(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類(lèi)型存儲(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類(lèi)型12 2007 Hitachi Data SystemsSAN+NAS存儲(chǔ)體系架構(gòu)存儲(chǔ)體系架構(gòu)13 2007 Hitachi Data SystemsAgenda14 2007 Hitachi Data SystemsS

6、erverServer總線適配卡總線適配卡HBAHBA線纜線纜CableCable光纖光纖Fabric SwitchFabric Switch轉(zhuǎn)接口轉(zhuǎn)接口GBIC/SFPGBIC/SFP存儲(chǔ)子系統(tǒng)存儲(chǔ)子系統(tǒng)SubSystermSubSystermSANSAN的基本概念（連接）的基本概念（連接）15 2007 Hitachi Data SystemsSANSAN的基本概念（連接）的基本概念（連接）16 2007 Hitachi Data Systems 提供服務(wù)器內(nèi)部IO總線(PCI/SBUS) 與光纖網(wǎng)絡(luò)的接口； HBA自身的RISC可以分擔(dān)主機(jī)服務(wù)器CPU的IO管理工作； HBA有足夠的緩存

7、來(lái)存儲(chǔ)IO的Context(最大2047個(gè))，以此來(lái)提高交叉存取的性能。否則經(jīng)常要向服務(wù)器請(qǐng)求中斷，這樣就會(huì)影響系統(tǒng)性能，浪費(fèi)許多CPU周期； 其Coalescing (聚集) 功能還可以通過(guò)并發(fā)處理節(jié)省IO的中斷次數(shù)； HBA軟件驅(qū)動(dòng)為操作系統(tǒng)提供所須存儲(chǔ)信息，對(duì)I/O進(jìn)行操作，同時(shí)對(duì)正常請(qǐng)求進(jìn)行控制HBAHBA卡卡17 2007 Hitachi Data Systems 連接多個(gè)端口 (8,16,32,64,128,256 Ports) 支持交換Fabric和傳統(tǒng)loop設(shè)備 傳輸速率自適應(yīng) 全雙工性能, 使用Cut-through路由算法 交換機(jī)間提供32 Gb/秒邏輯干線合并ISL 拓

8、撲結(jié)構(gòu)自動(dòng)協(xié)調(diào), 自動(dòng)配置 (自恢復(fù)) 端到端性能監(jiān)控SANSAN存儲(chǔ)交換機(jī)存儲(chǔ)交換機(jī)18 2007 Hitachi Data SystemsAgenda19 2007 Hitachi Data Systems磁盤(pán)陣列磁盤(pán)陣列 存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng) 由多個(gè)磁盤(pán)組成的一個(gè)集合，主機(jī)會(huì)將這個(gè)集合看成是一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)單元。 通常所講的磁盤(pán)陣列，基本上都是建立在RAID技術(shù)基礎(chǔ)上。 RAIDRedundant Array of Inexpensive Disks 依據(jù)如何實(shí)現(xiàn)RAID技術(shù)，對(duì)磁盤(pán)陣列/存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)分20 2007 Hitachi Data Systems存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)名稱(chēng)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)

9、構(gòu)名稱(chēng)v典型存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部部件包括典型存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部部件包括:接主機(jī)通道卡（CHA）高速緩存（Cache ）接磁盤(pán)陣列控制卡（ACP）磁盤(pán)（HDD）RAID排列21 2007 Hitachi Data Systems針對(duì)磁盤(pán)等部件的損壞，采用RAID技術(shù) 針對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的損壞，采用鏡像技術(shù)通過(guò)離線備份靜態(tài)保存數(shù)據(jù)，一旦損壞即能快速恢復(fù)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)容災(zāi)（基于硬件和軟件）HA高可用系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)在任何時(shí)候都能被存取磁盤(pán)陣列數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制磁盤(pán)陣列數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制22 2007 Hitachi Data Systems高端存儲(chǔ)高端存儲(chǔ)-企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品高端存儲(chǔ)有時(shí)也成企業(yè)存儲(chǔ)、集中存儲(chǔ)、存儲(chǔ)

10、平臺(tái)等 系統(tǒng)有專(zhuān)門(mén)的前端控制器負(fù)責(zé)響應(yīng)主機(jī)I/O請(qǐng)求；系統(tǒng)有專(zhuān)門(mén)的后端控制器負(fù)責(zé)磁盤(pán)的管理RAID技術(shù)就在后端控制器上實(shí)現(xiàn)；前端控制器/后端控制器/高速緩存構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)，以協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)更高的可靠性和性能主要代表有 HDS USP-V EMC DMX IBM DS800023 2007 Hitachi Data Systems中端存儲(chǔ)中端存儲(chǔ)Midrange模塊化產(chǎn)品模塊化產(chǎn)品有專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)控制器storage controllerRAID技術(shù)是在Storage Controller上實(shí)現(xiàn)的，不在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)Storage Controller負(fù)責(zé)響應(yīng)服務(wù)器I/O請(qǐng)求，以及后端磁盤(pán)的管理，即

11、有單獨(dú)一個(gè)控制器來(lái)管理整個(gè)系統(tǒng)主要代表有： HDS AMS EMC Clarrion HP EVA IBM DS4000, DS6000等24 2007 Hitachi Data Systems中端存儲(chǔ)產(chǎn)品技術(shù)衡量指標(biāo)中端存儲(chǔ)產(chǎn)品技術(shù)衡量指標(biāo)良好的 產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)CPU類(lèi)型、主頻（處理能力）、數(shù)量、類(lèi)型Cache的容量、算法讀、寫(xiě)IOPS值,數(shù)據(jù)帶寬磁盤(pán)通道類(lèi)型和磁盤(pán)連接方式Raid校驗(yàn)方式（ASIC/CPU軟件)，RAID類(lèi)型軟件:-磁盤(pán)陣列管理軟件 -多路徑管理軟件 -快照/卷復(fù)制軟件 - 遠(yuǎn)程復(fù)制軟件25 2007 Hitachi Data Systems最廣泛的連接性（最廣泛的連接性（F

12、C/NAS/iSCSI）FC/SAN4Gbps解決方案解決方案數(shù)據(jù)塊級(jí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊級(jí)訪問(wèn)iSCSI通過(guò)通過(guò)IP網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊級(jí)訪問(wèn)級(jí)訪問(wèn)NAS文件級(jí)訪問(wèn)文件級(jí)訪問(wèn)HDS WMS/AMSHDS WMS/AMS26 2007 Hitachi Data SystemsFC擴(kuò)擴(kuò)展模展模塊塊AMS控制模控制模塊塊FCSATA擴(kuò)擴(kuò)展模展模塊塊FC擴(kuò)擴(kuò)展模展模塊塊內(nèi)部分級(jí)存儲(chǔ)管理（內(nèi)部分級(jí)存儲(chǔ)管理（FC&SATA混合）混合）關(guān)鍵、高性能、高安全應(yīng)用（關(guān)鍵、高性能、高安全應(yīng)用（FC硬盤(pán)）、數(shù)據(jù)歸檔、備份（硬盤(pán)）、數(shù)據(jù)歸檔、備份（SATA硬盤(pán)）硬盤(pán)）27 2007 Hitachi Data

13、SystemsRAIDRAID技術(shù)介紹技術(shù)介紹28 2007 Hitachi Data SystemsRAIDRAID技術(shù)介紹技術(shù)介紹29 2007 Hitachi Data SystemsRAIDRAID技術(shù)介紹技術(shù)介紹30 2007 Hitachi Data SystemsAgenda31 2007 Hitachi Data Systems存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)存儲(chǔ)空間虛擬化存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)存儲(chǔ)空間虛擬化EMC DMXFC DISKHDS AMSFC&SATA DISKHP EVAFC DISKEMC CXSATA DISKIBM DSFC DISK存儲(chǔ)控制器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)控制器實(shí)現(xiàn)32 2007

14、 Hitachi Data Systems存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)陣列虛擬化存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)陣列虛擬化虛擬分區(qū)管理器 可創(chuàng)建最大32個(gè)虛擬存儲(chǔ)單元獨(dú)享Cache、前端通道和后端資源（通道、磁盤(pán)等）主機(jī)存儲(chǔ)域（HSD）更擴(kuò)展連接性（FC 虛擬端口技術(shù)） 分區(qū)單獨(dú)管理，保證安全性允許異構(gòu)環(huán)境整合動(dòng)態(tài)分配，靜態(tài)使用在分區(qū)之間可以重新分配資源優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化管理、服務(wù)質(zhì)量（QoS）控制優(yōu)化資源利用率降低運(yùn)行成本Physical Storage Pool9900/9900V9500V FC9500 SATABackupArchiveGeneralPurpose100%99.99%High Perf.FC/IPSANVirt

15、ual Private Storage8 FC Storage PortsMultiple LUN 0s16GB Cache100GB HP Disk20GB 100% Avail Disk50GB Archive DiskVirtual Private Storage8 FC Storage PortsMultiple LUN 0s32GB Cache500GB HP Disk60GB 100% Avail Disk2TB Archive DiskVirtual Private Storage2 FC Storage PortsMultiple LUN 0s24GB Cache200GB HP Disk80GB 100% Avail Disk20GB Archive DiskVirtual Private Storage2 IP Storage PortsMultiple LUN 0s8GB Cache20GB HP Disk20GB 100% Avail Disk100GB Archive DiskUSPV33 2007 Hitachi Data Systems數(shù)據(jù)備份與歸