數(shù)據(jù)中心存儲

1、數(shù)據(jù)中心存儲與虛擬化技術研討中國人民銀行合肥中心支行 科技處何謂數(shù)據(jù)中心？服務器網(wǎng)絡設備存儲數(shù)據(jù)其它輔助設備服務存儲面臨的問題硬盤損壞I/O瓶頸并發(fā)與共享訪問關于存儲的討論內(nèi)容存儲磁盤陣列SAN操作系統(tǒng)級存儲管理服務器面臨的問題整機故障難以升級OSAPPDATAOSAPPDATA備份恢復繁瑣關于虛擬化的討論內(nèi)容虛擬化虛擬化概念與應用VMware vSphere存儲技術磁盤陣列、SAN與操作系統(tǒng)級存儲管理1 磁盤陣列RAIDRedundant Arrays of Independent Disks分類外接式磁盤陣列柜內(nèi)接式磁盤陣列卡軟件模擬1.1 盤柜的物理構成后端 面向磁盤SATASerial

2、 Advanced Technology AttachmentSCSISmall Computer System InterfaceSASSerial Attached SCSI前端 面向數(shù)據(jù)使用者DASDirect Attached StorageSANStorage Area NetworkFC-SAN、IP-SANNASNetwork Attached Storage1.2 RAIDRAID 0（Stripe，條帶）IOPS性能理論讀取速度=單盤*N理論寫入速度=單盤*N空間利用率100%數(shù)據(jù)安全零冗余，任意一個磁盤損壞，數(shù)據(jù)會全部損毀A1A4A7A2A5A8A3A6A9B1B4B2B5

3、B3B61.2 RAIDRAID 1（Mirror，鏡像）IOPS性能理論讀取速度=單盤*N理論寫入速度=單盤空間利用率1/N數(shù)據(jù)安全每個block有N個副本，可抗N-1塊磁盤損壞A1A2A3A1A2A3A1A2A3B1B4B2B5B3B61.2 RAIDRAID 5（Parity，校驗）IOPS性能理論讀取速度=單盤*(N-1)理論寫入速度單盤*(N-1)空間利用率(N-1)/N數(shù)據(jù)安全可抗1塊磁盤損壞A1A2C1ApB1B2CpBpC21.2 RAIDRAID方式可以嵌套RAID10，RAID01，RAID50實際IOPS與理論可能有較大差別Cache，緩存大小與命中率連續(xù)讀寫與隨機讀寫熱

4、備盤1.3 磁盤陣列的邏輯組織RG (Raid Group)一組物理磁盤的集合定義RAID級別LU (Logic Unit)從RG中劃分的一個邏輯磁盤通過LUN進行標識DISK 1LU1RG 1DISK 2DISK 4DISK 5DISK 3DISK 6LU2RG 2DISK 9DISK 10LU3DISK 7DISK 8DISK 11連接存儲設備管理端口規(guī)劃RG（Disk Pool）創(chuàng)建LU（Virtual Disk）2 FC-SAN網(wǎng)絡IP網(wǎng)絡SAN網(wǎng)絡2 FC-SAN網(wǎng)絡IP網(wǎng)絡網(wǎng)絡SAN網(wǎng)絡網(wǎng)絡交換設備以太網(wǎng)交換機SAN交換機連接線雙絞線電纜光纖適配器以太網(wǎng)卡HBA卡接口RJ45SFP

5、+訪問地址MACWWN邏輯區(qū)域VLANZone2.1 WWNWorld Wide Name64位或128位例：21:01:00:1b:32:bc:36:01WWNNWorld Wide Node Name，每個交換機、HBA卡作為一個節(jié)點，具備唯一WWNNWWPNWorld Wide Port Name，光纖交換機、HBA卡的每個端口具有一個唯一的WWPN2.1 WWNWINDOWSfcinfo工具LINUX查看文件 cat /sys/class/fc_host/host*/port_name2.2 HBA卡Host Bus Adapter需要配合光模塊使用SFP (Small Form-fa

6、ctor Pluggables)2Gbps/4Gbps/8Gbps等速度單模光纖、多模光纖具有一個WWNN，每個端口具有一個WWPN2.3 SAN交換機全稱全稱說明說明N-PortNode PortHBA卡等節(jié)點設備的端口，用來連接到SAN交換機F-PortFabric Port此交換機端口連接到一個節(jié)點設備的N-PortL-PortLoop Port此交換機端口連接到Loop類型的節(jié)點U-PortUniversal Port未使用，等待連接E-PortExtender Port用于交換機級聯(lián)，此端口連接到另一個交換機的E-Port2.4 ZoneZone是一組交換機端口或WWN號的集合可視為

7、IP網(wǎng)絡中的VLAN同一Zone中的N-Port可以建立連接不同Zone中的端口無法訪問單個節(jié)點可隸屬多個Zone級聯(lián)Zone必須包括兩個交換機的E-Port交換機的Zone配置包括一個或一組Zone連接SAN交換機管理端口博科200E光纖交換機界面介紹連接光纖線纜Port管理Zone管理2.5 主機訪問存儲主機組存儲端以WWN識別HBA卡，每個WWN視為一個主機存儲組以LUN為基本單元映射主機組 存儲組添加主機組LUN與主機組映射主機端掛載磁盤3 操作系統(tǒng)級存儲管理軟件層面的磁盤管理AIX、HP-UX、Linux和Solaris存儲技術：LVM (Logical Volume Manager

8、)、ZFS訪問技術：NFSWindows存儲技術：動態(tài)磁盤、Storage Spaces訪問技術：SMB (CIFS)是軟件定義存儲（SDS）的基礎3 操作系統(tǒng)級存儲管理磁盤陣列磁盤陣列LVMWindows Storage Spaces物理磁盤物理磁盤PV=Physical Volume物理磁盤基本存儲單元BlockPE=Physical ExtentAllocate Unit物理磁盤集合Raid GroupVG=Volume GroupStorage Pool邏輯磁盤Logical UnitLV=Logical VolumeVirtual Disk冗余實現(xiàn)RAID陣列卡LVM管理軟件Wind

9、ows操作系統(tǒng)3.1 文件共享LINUXNFS服務端：exportfs客戶端：mountWINDOWSSMB服務端：創(chuàng)建共享客戶端：映射網(wǎng)絡驅(qū)動器LVM基本操作NFS文件共享Windows Storage Spaces基本操作SMB文件共享4 多路徑無冗余有冗余SAN網(wǎng)絡多路徑改造Windows服務器多路徑設置1 虛擬化概念Hypervisor運行在物理服務器與虛擬機操作系統(tǒng)之間的中間層管理所有虛擬機（VMM）分類Type I 裸金屬架構Type II 宿主架構1 虛擬化概念Type IHypervisor直接運行于硬件系統(tǒng)上虛擬機直接訪問硬件資源代表產(chǎn)品VMware vSphereMS Hy

10、per-VXenServer Hypervisor1 虛擬化概念Type IIHypervisor是運行在宿主操作系統(tǒng)下的一個軟件虛擬機的指令轉(zhuǎn)譯成宿主操作系統(tǒng)API執(zhí)行代表產(chǎn)品VMware WorkstationOracle VirtualBoxHypervisorHost OS1.1 虛擬化的優(yōu)勢封裝OS便于遷移、升級、備份與恢復，不再需要備機1.1 虛擬化的優(yōu)勢高密度提高計算利用率，節(jié)約硬件購置與運維成本2 VMware vSphereESXiType I hypervisor基于Linux內(nèi)核vCenter集中管理ESXi主機Windows版和vCSAvSphere Client連接到ESXi主機或vCenter的客戶端Data Protection虛擬機備份與恢復ConverterP2V、V2VESXi的安裝配置ESXi主機使用vSphere Client連接并管理ESXi主機虛擬機的創(chuàng)建與管理使用Converter進行P2V2.1 vSphere集群共享存儲集群中的ESXi主機必須能夠訪問共享存儲位于非共享存儲中的VM無法實現(xiàn)高可用VMFSVMware ESXiVMware ESXi2.2 vSp