華為相當(dāng)不錯(cuò)的存儲(chǔ)培訓(xùn)資料

1、HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 1修訂記錄課程編碼課程編碼適用產(chǎn)品適用產(chǎn)品產(chǎn)品版本產(chǎn)品版本課程版本課程版本ISSUEXXXXXSingleCloudV100R001C011.1開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)/優(yōu)化者優(yōu)化者時(shí)間時(shí)間審核人審核人開(kāi)發(fā)類(lèi)型（新開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)類(lèi)型（新開(kāi)發(fā)/優(yōu)化）優(yōu)化）夏志祥2010-8-3劉偉聰優(yōu)化本頁(yè)不打印HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 2評(píng)審專(zhuān)家LS劉晶磊、鐘美華、楚國(guó)祥NRON/ACS王鵬翔NTSN/AMSN/ANI艾源TSD夏志祥、員工培訓(xùn)

2、 鄧星、中國(guó)區(qū) 周義林 張磊研發(fā)測(cè)試 趙學(xué)武、資料 沙鷗、SE 胡利明、羅正萍本頁(yè)不打印HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: 內(nèi)部公開(kāi)存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)V1.1HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 4參考資料參考資料存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)白皮書(shū)存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)白皮書(shū)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 5培訓(xùn)目標(biāo)培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能： 掌握存

3、儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能 熟悉存儲(chǔ)的各種特性和功能HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 6目目 錄錄1.1. 存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)2. 主要協(xié)議3. RAID4. 磁盤(pán)熱備與重構(gòu)5. 快照與復(fù)制6. 數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)概念HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 7存儲(chǔ)分類(lèi)存儲(chǔ)分類(lèi)封閉系統(tǒng)的存儲(chǔ)開(kāi)放系統(tǒng)的存儲(chǔ)內(nèi)置存儲(chǔ)外掛存儲(chǔ)Direct-Attached Storage直接式存儲(chǔ)（DAS）Fabric-Attached Storage網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（FAS）Network-

4、Attached Storage網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（NAS） Storage Area Network存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential DAS/SAN/NASDAS/SAN/NAS組網(wǎng)示意圖組網(wǎng)示意圖Page 8HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential DASDAS（D Direct irect A Attachment ttachment S Storagetorage）直接直接連連接存接存儲(chǔ)儲(chǔ)：存儲(chǔ)設(shè)備是通過(guò)電纜（通常是SCSI接口電纜）直接連到服務(wù)器的。

5、 I/O請(qǐng)求直接發(fā)送到存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)用應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器Block I/OSCSI協(xié)議協(xié)議StorageStorageDASHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 10典型典型DASDAS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential DASDAS分析分析l連接簡(jiǎn)單集成在服務(wù)器內(nèi)部；點(diǎn)到點(diǎn)的連集成在服務(wù)器內(nèi)部；點(diǎn)到點(diǎn)的連接；距離短；接；距離短；安裝技術(shù)要求不高安裝技術(shù)要求不高l低成本需求SCSISCSI總線成本低總線成本低l較好的性能l通用的解決方案DASDAS的投資低，絕大

6、多數(shù)應(yīng)用可的投資低，絕大多數(shù)應(yīng)用可以接受以接受DASDAS優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)l有限的擴(kuò)展性SCSISCSI總線的距離最大總線的距離最大2525米；最多米；最多1515個(gè)設(shè)備個(gè)設(shè)備l專(zhuān)屬的連接空間資源無(wú)法與其他服務(wù)器共享空間資源無(wú)法與其他服務(wù)器共享l備份和數(shù)據(jù)保護(hù)備份到與服務(wù)器直連的磁帶設(shè)備上備份到與服務(wù)器直連的磁帶設(shè)備上硬件失敗將導(dǎo)致更高的恢復(fù)成本硬件失敗將導(dǎo)致更高的恢復(fù)成本lTCO（總擁有成本高）存儲(chǔ)容量的加大導(dǎo)致管理成本上升存儲(chǔ)容量的加大導(dǎo)致管理成本上升存儲(chǔ)使用效率低存儲(chǔ)使用效率低DASDAS劣勢(shì)劣勢(shì)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential N

7、ASNAS（N Network etwork A Attachment ttachment S Storagetorage）應(yīng)用應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器File I/OIP協(xié)議協(xié)議NAS網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連絡(luò)連接存接存儲(chǔ)儲(chǔ)：存儲(chǔ)設(shè)備連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上，提供數(shù)據(jù)和文件服務(wù)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 13典型典型NASNAS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential NASNAS的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)l資源共享l構(gòu)架于IP網(wǎng)絡(luò)之上l部署簡(jiǎn)單l較好的擴(kuò)展性l異構(gòu)環(huán)境下的文件共享l易于管理l

8、備份方案簡(jiǎn)單l低的TCONASNAS優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)l擴(kuò)展性有限l一些應(yīng)用會(huì)占用帶寬資源l不適應(yīng)某些數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用NASNAS劣勢(shì)劣勢(shì)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential SANSAN（S Storage torage A Area rea N Networketwork）應(yīng)用應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器Block I/OFCP協(xié)議協(xié)議SAN存存儲(chǔ)儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)絡(luò)： ：它是一個(gè)用在服務(wù)器和存儲(chǔ)資源之間的、專(zhuān)用的、高性能的網(wǎng)絡(luò)體系。它為實(shí)現(xiàn)大量原始數(shù)據(jù)的傳輸而進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Conf

9、idential Page 16典型典型SANSAN結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential SANSAN的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)l實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)介質(zhì)的共享l非常好的擴(kuò)展性l易于數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)實(shí)現(xiàn)備份磁帶共享實(shí)現(xiàn)備份磁帶共享LAN FreeLAN Free和和Server FreeServer Freel高性能l支持服務(wù)器群集技術(shù)l容災(zāi)手段l低的TCOSANSAN優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)l成本較高需要專(zhuān)用的連接設(shè)備如需要專(zhuān)用的連接設(shè)備如FCFC交換機(jī)交換機(jī)以及以及HBAHBAlSAN孤島l技術(shù)較為復(fù)雜需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員維護(hù)需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員維護(hù)SANSAN劣勢(shì)劣勢(shì)

10、HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 18DAS/NAS/SAN三種形態(tài)比較DASNASFC-SANIP-SAN傳輸類(lèi)型SCSI、FCIPFCIP數(shù)據(jù)類(lèi)型塊級(jí)文件級(jí)塊級(jí)塊級(jí)典型應(yīng)用任何文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用視頻監(jiān)控優(yōu)點(diǎn)易于理解兼容性好易于安裝成本低高擴(kuò)展性高性能高可用性高擴(kuò)展性成本低缺點(diǎn)難以管理，擴(kuò)展性有限存儲(chǔ)空間利用率不高性能較低對(duì)某些應(yīng)用不適合比較昂貴，配置復(fù)雜互操作性問(wèn)題性能較低HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 19目目 錄錄1. 存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)2.

11、2. 主要協(xié)議主要協(xié)議3. RAID4. 磁盤(pán)熱備與重構(gòu)5. 快照與復(fù)制6. 數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)概念HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 存儲(chǔ)傳輸?shù)挠布ǖ烙腥N：存儲(chǔ)傳輸?shù)挠布ǖ烙腥N： 傳輸通道傳輸通道通過(guò)以太網(wǎng)線連接通過(guò)SCSI線纜連接通過(guò)光纖線纜連接 iSCSI HBA CardiSCSI 磁盤(pán)陣列SCSI HBA CardSCSI 磁盤(pán)陣列FC HBA CardFC磁盤(pán)陣列以太網(wǎng)線SCSI線纜光纖線纜主機(jī)GE CardHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 21

12、SCSISCSI協(xié)議協(xié)議SCSISCSI是小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（Small Computer System Interface）的簡(jiǎn)稱(chēng)，主要用于高端系統(tǒng)的連接，現(xiàn)在已完全普及到了小型機(jī)及高端服務(wù)器。SCSI存儲(chǔ)是以主機(jī)為中心的；一條SCSI總線上可以串接多臺(tái)不同類(lèi)型的設(shè)備。SCSISCSI協(xié)議協(xié)議可以劃分為SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3，最新的為SCSI-3，也是目前應(yīng)用最廣泛的SCSI版本。 屬于SCSI-3 的 Ultra 320 SCSI 的最高數(shù)據(jù)傳輸率已經(jīng)達(dá)到了320MB/s。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential P

13、age 22iSCSI協(xié)議協(xié)議 iSCSIiSCSI是互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（Internet Small Computer System Interface）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種在TCP/IP上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，可以理解為SCSI over IP。 iSCSIiSCSI實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)存取備份 操作。可用于構(gòu)成基于IP的SAN，為用戶提供高速、低價(jià)、長(zhǎng)距離的存儲(chǔ)解決方案。 iSCSIiSCSI是將SCSI命令封裝到TCP/IP數(shù)據(jù)包中，使I/O數(shù)據(jù)塊可通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸。 iSCSI iSCSI的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)：的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)：HUAWE

14、I TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 23FC協(xié)議及組件協(xié)議及組件FCFC是光纖通道（Fiber Channel）的簡(jiǎn)稱(chēng)，用于服務(wù)器共享存儲(chǔ)設(shè)備的連接，存儲(chǔ)控制器和驅(qū)動(dòng)器之間的內(nèi)部連接。FCFC是一種高性能的串行連接標(biāo)準(zhǔn)。其接口傳輸速率目前有1G、2G、4Gbit/s幾種標(biāo)準(zhǔn)。傳輸介質(zhì)可以選擇銅纜或光纖，支持多種互聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。Fiber Channel Fiber Channel 組件：組件：HBA卡：Host Bus Adapter(主機(jī)通道適配器)，F(xiàn)C HBA卡在應(yīng)用中，相當(dāng)于SCSI卡。我們后面講到的node和port就在HB

15、A卡上，F(xiàn)C switch：光纖交換機(jī)，SAN架構(gòu)中核心設(shè)備，連接服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential iSCSIiSCSI協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)FCFC協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)iSCSIiSCSI和和FCFC協(xié)議層次比較協(xié)議層次比較HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 25目目 錄錄1. 存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)2. 主要協(xié)議3.3. RAIDRAID4. 磁盤(pán)熱備與重構(gòu)5. 快照與復(fù)制6. 數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)概念HUAWEI TECHNOLOGIES

16、Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAIDRAID簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 RAID是廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列(Redundant Array of Inexpensive Disks) 的簡(jiǎn)稱(chēng)名詞名詞說(shuō)明說(shuō)明分區(qū)又稱(chēng)為Extent；是一個(gè)磁盤(pán)上的地址連續(xù)的存儲(chǔ)塊。一個(gè)磁盤(pán)可以劃分為多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)可以大小不等，有時(shí)也稱(chēng)為邏輯磁盤(pán)。分塊又稱(chēng)為Strip；將一個(gè)分區(qū)分成多個(gè)大小相等的、地址相鄰的塊，這些塊稱(chēng)為分塊。分塊通常被認(rèn)為是條帶的元素。虛擬磁盤(pán)以它為單位將虛擬磁盤(pán)的地址映射到成員磁盤(pán)的地址。條帶又稱(chēng)為Stripe；是陣列的不同分區(qū)上的位置相關(guān)的strip的集合，是組織不同分區(qū)上條塊的單位

17、。軟RAIDRAID 的所有功能都依賴(lài)于操作系統(tǒng)（OS）與服務(wù)器CPU來(lái)完成，沒(méi)有第三方的控制/處理（業(yè)界稱(chēng)其為RAID 協(xié)處理器RAID Co-Processor）與I/O芯片硬RAID有專(zhuān)門(mén)的RAID 控制/處理與I/O處理芯片，用來(lái)處理RAID任務(wù)，不需耗用主機(jī)CPU資源，效率高，性能好。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID0 RAID0 ：Striped Disk Array without Fault Tolerance( 沒(méi)有容錯(cuò)設(shè)計(jì)的條帶磁盤(pán)陣列，以條帶形式將RAID陣列的數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)陣列中?？?cè)萘靠側(cè)萘?/p>

18、=(=(磁盤(pán)數(shù)量磁盤(pán)數(shù)量) )* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) )RAID0（一）（一）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)可多I/O操作并行處理，極高的讀寫(xiě)效率速度快，由于不存在校驗(yàn)，所以不占用cpu資源設(shè)計(jì)，使用與配置簡(jiǎn)單無(wú)冗余，一個(gè)RAID 0的磁盤(pán)失敗，那么數(shù)據(jù)將徹底丟失不能用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)環(huán)境適用領(lǐng)域：視頻生成和編輯圖像編輯較為“擁擠”的操作其他需要大的傳輸帶寬的操作 至少需要磁盤(pán)數(shù) ：2個(gè)RAID0（二）（二）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 1

19、 RAID 1 ：以鏡像作為冗余手段，虛擬磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)有多個(gè)拷貝，放在成員磁盤(pán)上?？?cè)萘靠側(cè)萘?(=(磁盤(pán)數(shù)量磁盤(pán)數(shù)量 / 2) / 2)* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) ) RAID1（一）（一）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID1（二）（二）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)理論上讀效率是單個(gè)磁盤(pán)的兩倍；100的數(shù)據(jù)冗余；設(shè)計(jì)、使用簡(jiǎn)單ECC效率低下，磁盤(pán)ECC的CPU占用率是所有RAID等級(jí)中最高的，在所有成本高；軟RAID方式下，很少能支持硬盤(pán)的熱插拔；空間利用率只有1/2適用領(lǐng)域：財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)庫(kù)金融系統(tǒng)其他需要高可用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境至少需要

20、磁盤(pán)數(shù) 2個(gè)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID3 RAID3 (條帶分布條帶分布+專(zhuān)用盤(pán)校驗(yàn)專(zhuān)用盤(pán)校驗(yàn))：以xor校驗(yàn)為冗余方式，使用專(zhuān)門(mén)的磁盤(pán)存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)， 虛擬磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)塊被分為更小的數(shù)據(jù)塊并行傳輸?shù)礁鱾€(gè)成員物理磁盤(pán)上 ，同時(shí)計(jì)算出xor校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放到校驗(yàn)磁盤(pán)上。總?cè)萘靠側(cè)萘?(=(磁盤(pán)數(shù)量磁盤(pán)數(shù)量 -1)-1)* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) ) RAID3（一）（一）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID3（二）（二）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)相對(duì)較高的讀取傳輸率高

21、可用性，如果有一個(gè)磁盤(pán)損壞，對(duì)吞吐量影響較小高效率的ECC操作校驗(yàn)盤(pán)成為性能瓶頸每次讀寫(xiě)牽動(dòng)整個(gè)組，每次只能完成一次I/O 適用領(lǐng)域：視頻生成和在線編輯圖像和視頻編輯其他需要高吞吐量的的場(chǎng)合至少需要磁盤(pán)數(shù) 3個(gè)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID5 (RAID5 (條帶技術(shù)條帶技術(shù)+ +分布式校驗(yàn)分布式校驗(yàn)) )：以：以XORXOR檢驗(yàn)為冗余方式，校驗(yàn)數(shù)據(jù)均檢驗(yàn)為冗余方式，校驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤(pán)上，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤(pán)的訪問(wèn)為異步操作。勻分布在各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤(pán)上，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤(pán)的訪問(wèn)為異步操作。總?cè)萘靠側(cè)萘?(=(磁盤(pán)數(shù)磁盤(pán)數(shù)

22、 -1) -1)* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) )RAID5（一）（一）A0A1A2A34PRITYC0C12PRITYC2C3B0B1B23PRITYB3D01PRITYD1D2D30PRITYE1E2E3E4A AB BCCD DE EHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID5（二）（二）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高讀取速率中等寫(xiě)速率異或校驗(yàn)影響存儲(chǔ)性能磁盤(pán)損壞后，重建很復(fù)雜適用領(lǐng)域：文件服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器OLTP環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)WEB，EMAIL服務(wù)器至少需要磁盤(pán)數(shù) 3個(gè)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI C

23、onfidential RAID6RAID6：能夠允許兩顆磁盤(pán)同時(shí)失效的：能夠允許兩顆磁盤(pán)同時(shí)失效的RAIDRAID級(jí)別系統(tǒng)。級(jí)別系統(tǒng)。總?cè)萘靠側(cè)萘?(=(磁盤(pán)數(shù)磁盤(pán)數(shù) - -2 2) )* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) )A0A1A23PRITYC01PRITY2PRITYA3B0B12PRITY3PRITY0PRITY1PRITYB2B30PRITYC1C2C3A AB BCCD DE ERAID6（一）（一）1234雙重校驗(yàn)碼的硬盤(pán)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)在raid5的基礎(chǔ)上發(fā)展而成,具有更高的可靠性允許出現(xiàn)故障的磁盤(pán)達(dá)到兩個(gè)最少需要四個(gè)磁盤(pán)raid6HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Lt

24、d.HUAWEI Confidential RAID6（二）（二）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)快速的讀取性能更高的容錯(cuò)能力 很慢的寫(xiě)入速度成本更高 適用領(lǐng)域：高可靠性環(huán)境至少需要磁盤(pán)數(shù)： 4個(gè)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID10 (鏡像陣列條帶化鏡像陣列條帶化)：將鏡像和條帶組合起來(lái)的組合RAID級(jí)別，最低一級(jí)是RAID1鏡像對(duì)，第二級(jí)為RAID0?？?cè)萘靠側(cè)萘?(=(磁盤(pán)數(shù)磁盤(pán)數(shù) / /2 2) )* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) )D1D2D4D4D2D7D8D8D10D11D11D1D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12

25、D13D14D15邏輯磁盤(pán)物理磁盤(pán)0 物理磁盤(pán)1物理磁盤(pán)2 物理磁盤(pán)3stripe0stripe1stripe2stripe3D13D14D13stripe4D5D7D10D5D14D3D3D9D9D12D12D15D6D6D15物理磁盤(pán)4 物理磁盤(pán)5RAID10 （一）（一）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID10（二）（二）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高讀取速率高寫(xiě)速率，較校驗(yàn)RAID而言，寫(xiě)開(kāi)銷(xiāo)最小至多可以容許N個(gè)磁盤(pán)同時(shí)損壞（2N個(gè)磁盤(pán)組成的RAID10陣列）貴只有1/2的磁盤(pán)利用率適用領(lǐng)域：要求高可靠性和高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器至少需要磁

26、盤(pán)數(shù)： 4個(gè)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID50RAID50定義：定義：將鏡像和條帶組合起來(lái)的組合RAID級(jí)別，最低一級(jí)是RAID5鏡像對(duì)，第二級(jí)為RAID0。總?cè)萘靠側(cè)萘?(=(磁盤(pán)數(shù)磁盤(pán)數(shù) -1-1) )* *( (磁盤(pán)容量磁盤(pán)容量) )D1P11D4P12D2P13D11P23D15P14D16D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15邏輯磁盤(pán)物理磁盤(pán)0物理磁盤(pán)1物理磁盤(pán)2物理磁盤(pán)3stripe0stripe1stripe2stripe3D5D10D14D6D3P21D12D13D

27、17P24P22D7物理磁盤(pán)4物理磁盤(pán)5D16D17D0RAID50（一）（一）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID50（二）（二）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)比單個(gè)RAI5容納更多的磁盤(pán)比單個(gè)RAID5有更好的讀性能至多可以容許n個(gè)磁盤(pán)同時(shí)損壞（N個(gè)RAID5組成的RAID50陣列）比相同容量的單個(gè)RAID5重建時(shí)間更短比較難實(shí)現(xiàn)同一個(gè)RAID5組內(nèi)的兩個(gè)磁盤(pán)損壞會(huì)導(dǎo)致整個(gè)RAID50陣列的失效適用領(lǐng)域：大型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器文件服務(wù)器至少需要磁盤(pán)數(shù)： 6個(gè)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confi

28、dential Page 41RAID 級(jí)別級(jí)別比比較較項(xiàng)目項(xiàng)目RAID0RAID0RAID1RAID1RAID10RAID10RAID5RAID5 、RAID3RAID3RAID6RAID6最小配置最小配置12434性能性能HighestLowestRAID5RAID10RAID0RAID1RAID5 RAID10RAID6RAID5 RAID10特點(diǎn)特點(diǎn)無(wú)容錯(cuò)最佳的容錯(cuò)最佳的容錯(cuò)提供容錯(cuò)提供容錯(cuò)磁盤(pán)利用率磁盤(pán)利用率100%50%50%(N-1)/N(N-2)/N描述描述不帶奇偶效驗(yàn)的條帶集磁盤(pán)鏡像RAID0與RAID1的結(jié)合帶奇偶效驗(yàn)的條帶集雙校驗(yàn)位其中RAID3與RAID5的區(qū)別為：RA

29、ID3更適合于順序存取，RAID5更適合于隨機(jī)存取。需要根據(jù)具體的應(yīng)用情況決定使用那種RAID級(jí)別。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 42目目 錄錄1. 存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)2. 主要協(xié)議3. RAID4.4. 磁盤(pán)熱備與重構(gòu)磁盤(pán)熱備與重構(gòu)5. 快照與復(fù)制6. 數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)概念HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 43u 所謂熱備份是在建立RAID磁盤(pán)陣列系統(tǒng)的時(shí)候，將其中一磁盤(pán)指定為熱備磁盤(pán)，此熱備磁盤(pán)在平常并不操作，當(dāng)陣列中某一磁盤(pán)發(fā)生故障時(shí)，熱備磁盤(pán)便取

30、代故障磁盤(pán)，并自動(dòng)將故障磁盤(pán)的數(shù)據(jù)重構(gòu)在熱備磁盤(pán)上。u 熱備盤(pán)分為：全局熱備盤(pán)和局部熱備盤(pán)全局熱備盤(pán)：針對(duì)整個(gè)磁盤(pán)陣列，對(duì)陣列中所有RAID組起作用。局部熱備盤(pán)：只針對(duì)某一RAID組起作用。u 因?yàn)榉磻?yīng)快速，加上快取內(nèi)存減少了磁盤(pán)的存取，所以數(shù)據(jù)重構(gòu)很快即可完成，對(duì)系統(tǒng)的性能影響不大。對(duì)于要求不停機(jī)的大型數(shù)據(jù)處理中心或控制中心而言，熱備份更是一項(xiàng)重要的功能，因?yàn)榭杀苊馔黹g或無(wú)人守護(hù)時(shí)發(fā)生磁盤(pán)故障所引起的種種不便。熱備（熱備（HotSpareHotSpare）HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 44熱備與重構(gòu)熱備與重構(gòu)在線操

31、作特性在線操作特性 系統(tǒng)中需設(shè)置一個(gè)熱添加的備份盤(pán)或用一個(gè)新的替代磁盤(pán)替代故障磁盤(pán) 當(dāng)滿足以下條件時(shí)開(kāi)始數(shù)據(jù)自動(dòng)重構(gòu) 1、有一個(gè)熱備份盤(pán)存在獨(dú)立于故障磁盤(pán)的 2、 所有磁盤(pán)都配置為冗余陣列(RAID1,3,5,10) 所有的操作都是在不中斷系統(tǒng)操作的情況下進(jìn)行的RAID5 set of drives:4 active,1 hot-spareCOPY BACK完成完成某個(gè)磁盤(pán)損壞，重構(gòu)過(guò)程開(kāi)始某個(gè)磁盤(pán)損壞，重構(gòu)過(guò)程開(kāi)始重構(gòu)過(guò)程結(jié)束，重構(gòu)過(guò)程結(jié)束，RAID5可靠性恢復(fù)冗余可靠性恢復(fù)冗余插入新磁盤(pán)，插入新磁盤(pán)，COPYBACK開(kāi)始開(kāi)始HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAW

32、EI Confidential Page 45目目 錄錄1. 存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)2. 主要協(xié)議3. RAID4. 磁盤(pán)熱備與重構(gòu)5.5. 快照與復(fù)制快照與復(fù)制6. 數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)概念HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 46邏輯卷快照邏輯卷快照(snapshot)DEA C基本概念：基本概念：Base Volume ：快照源卷Repository Volume ：快照倉(cāng)儲(chǔ)卷，保存快照源卷在快照過(guò)程中被修改以前的數(shù)據(jù)Snapshot Volume ：快照卷某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的邏輯卷映像：某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的邏輯卷映像：邏輯上相當(dāng)于整個(gè)Base V

33、olume的拷貝可將Sanpshot Volume分配給任何一臺(tái)主機(jī)Snapshot Volume可讀取、寫(xiě)入或拷貝存儲(chǔ)空間需求存儲(chǔ)空間需求需要相當(dāng)于Base Volume 20%的額外空間用途用途文件、邏輯卷恢復(fù)備份、測(cè)試、數(shù)據(jù)分析等HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 47快照快照(snapshot) 過(guò)程演示過(guò)程演示 B A S E V O L UM E X Y Z并且我們的卷有足夠的空間來(lái)創(chuàng)建快照首先保證我們的源卷和陣列的運(yùn)行是正常的HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confid

34、ential Page 48W R E P O S I T S N A P S H O T V O L UM B A S E V O L UM E X Y Z R I T E S首先，在快照完成之前控制器是禁止對(duì)源卷進(jìn)行寫(xiě)操作的。倉(cāng)儲(chǔ)卷默認(rèn)是源卷大小的20%滿足上面條件后，快照過(guò)程開(kāi)始進(jìn)行快照快照(snapshot)開(kāi)始開(kāi)始 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 49倉(cāng)儲(chǔ)卷（倉(cāng)儲(chǔ)卷（20%源卷大?。┈F(xiàn)在可用源卷大小）現(xiàn)在可用快照快照(snapshot)完成完成 R E P O S I T S N A P S H O T V

35、O L UM B A S E V O L UM E X Y ZW R I T E S快照完成狀態(tài)，實(shí)際上是一些指針當(dāng)快照完成之后，控制器釋放對(duì)源卷的寫(xiě)權(quán)限，我們可以對(duì)源卷進(jìn)行寫(xiě)操作HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 50當(dāng)源卷數(shù)據(jù)改變時(shí)當(dāng)源卷數(shù)據(jù)改變時(shí)我們的源卷數(shù)據(jù)在改變之前會(huì)順序的寫(xiě)到倉(cāng)儲(chǔ)卷上，然后再把快照指針指導(dǎo)這邊來(lái)。 B A S V O E T S N A P S H O T V O L UM B A S E V O L UM E X Y ZW R I T E S然后源卷的數(shù)據(jù)才會(huì)開(kāi)始更新HUAWEI TECHNO

36、LOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 51最后一步最后一步我們?cè)淳淼脑瓟?shù)據(jù)已經(jīng)寫(xiě)到了倉(cāng)儲(chǔ)卷上 B A S V O E T S N A P S H O T V O L UMW R I E T E L UM S X Y Z快照卷的指針指到了新的數(shù)據(jù)位置源卷數(shù)據(jù)更新完畢HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Page 52邏輯卷拷貝邏輯卷拷貝(Volume Copy)生產(chǎn)主機(jī)測(cè)試主機(jī)基本概念基本概念l 將一個(gè)邏輯卷（Source）上的內(nèi)容完全物理上 拷貝到另一個(gè)邏輯卷（Target）l 拷貝過(guò)程中源卷只讀l 在同一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)目標(biāo)邏輯卷可以做另一個(gè)Volume Copy的源卷用途用途l 目標(biāo)邏輯卷可用來(lái)做經(jīng)營(yíng)分析、數(shù)據(jù)挖掘、測(cè) 試、備份等l 對(duì)目標(biāo)卷的操作不影響源卷的性能l 重新分配數(shù)據(jù)，使性能和容量分配達(dá)到最優(yōu)化l 將數(shù)據(jù)遷移到新的、更大的、更快的磁盤(pán)上l 將邏輯卷遷移到更合適的邏輯卷組上HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Co