存儲技術(shù)基本知識

1、關(guān)于存儲技術(shù)基本知識第一張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月什么是存儲 存儲就是根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境通過采取合理、安全、有效的方式將數(shù)據(jù)保存到某些介質(zhì)上并能保證有效的訪問 總的來講可以包含兩個方面的含義：第二張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一.它是數(shù)據(jù)臨時或長期駐留的物理媒介二.它是保證數(shù)據(jù)完整安全存放的方式或行為第三張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月存儲分類為了減少企業(yè)對存儲的整體投入，通常對不同的數(shù)據(jù)采取不同的存儲方式，因此在一個較大的存儲系統(tǒng)中存儲設(shè)備會分成： 第四張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月存儲分類 1 在線存儲 2 離線存儲第五張，PPT共五十二頁

2、，創(chuàng)作于2022年6月Raid （Redundant Array of Independent Disks） 技術(shù)RAID 翻譯成中文即為獨立磁盤冗余陣列，或簡稱磁盤陣列。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)冗余的技術(shù)。組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級。第六張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月冗余的概念 數(shù)據(jù)冗余的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后，利用冗余信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復(fù)，從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。第七張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 Raid 技術(shù) 在用戶看起

3、來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，用戶可以對它進行分區(qū)，格式化等等?？傊瑢Υ疟P陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲性能要比單個硬盤高很多，而且可以提供數(shù)據(jù)冗余。 第八張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID級別RAID技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了從 RAID 0 到 6 七種基本的RAID 級別。另外，還有一些基本RAID級別的組合形式， 不同RAID 級別代表著不同的存儲性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲成本。下面就針對一些最為常用的 RAID級別做簡單介紹。 第九張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 0 ：RAID 0是把所有的硬盤并聯(lián)起來成為一個大的硬

4、盤組。其容量為所有屬于這個組的硬盤的總和。所有數(shù)據(jù)的存取均以并行分割方式進行。第十張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 0圖解第十一張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 0的特點RAID 0的缺點安全系數(shù)低，是不提供數(shù)據(jù)冗余。RAID 0具有的優(yōu)點，是特別適用于對性能要求較高，而對數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對于個人用戶，RAID 0也是提高硬盤存儲性能的絕佳選擇。硬盤利用率100% 第十二張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 1： RAID 1是硬盤鏡像備份操作。由兩個硬盤所組成。其中一個是主硬盤而另外一個是鏡像硬盤。主硬盤的數(shù)據(jù)會

5、不停的被鏡像到另外一個鏡像硬盤上。 如下圖所示：第十三張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID 1 圖解第十四張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 1特點 所有主硬盤的數(shù)據(jù)會不停地鏡像到另外一個硬盤上，故RAID 1具有很高的冗余能力。達到最高的100%。第十五張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 1特點 由于這個鏡像做法不是以算法操作，故它的容量效率非常的低，只有50%。RAID 1只支持兩個硬盤操作。容量非常有限，故一般只用于操作系統(tǒng)中。第十六張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID 0+1： RAID 0+1是RAID 0和RAID 1

6、的組合形式，也稱為RAID 10。第十七張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 0+1圖解第十八張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID 0+1特點： 1. RAID 0+1即由兩組RAID 0的硬盤作RAID 1的鏡像容錯。 2. RAID 0+1具備有RAID 1的容錯能力和RAID 0的容量性能。 3. RAID 0+1的容量效率還是與RAID 1一樣只有50%，故同樣地沒有被普及使用。第十九張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID 3 RAID 3在安全方面以奇偶校做錯誤校正及檢測，有一個額外的校檢磁盤。第二十張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月

7、RAID 3圖解第二十一張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 5RAID 5也是一種具容錯能力的RAID 操作方式。與RAID 3不一樣的是RAID 5的容錯方式不應(yīng)用專用容錯硬盤，容錯信息是平均的分布到所有硬盤上。當陣列中有一個硬盤失效，磁盤陣列可以從其他的幾個硬的對應(yīng)數(shù)據(jù)中算出已掉失的數(shù)據(jù)。第二十二張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID 5圖解第二十三張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 5總?cè)萘繛?N-1)x最低容量硬盤的容量。從容量效率來講，RAID 5同樣地消耗了一個硬盤的容量，當有一個硬盤失效時，失效硬盤的數(shù)據(jù)可以從其他硬盤的容錯信息中重

8、建出來。第二十四張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 6 1. 是帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu) 2. 是對RAID5的擴展，主要是用于要求數(shù)據(jù)絕對不能出錯的場合 3. p0代表第0帶區(qū)的奇偶校驗值，而pA代表數(shù)據(jù)塊的奇偶校驗值。第二十五張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月RAID 6圖解第二十六張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 RAID 6RAID 6也是一種具容錯能力的RAID 操作方式它可以允許任意兩塊硬盤故障。硬盤實用率為(N-2)x，。有和RAID5 相當?shù)男阅?。為您的?shù)據(jù)提供更安全更可靠的保障第二十七張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年

9、6月 RAID級別的對比 級別 陣列容量數(shù)據(jù)可靠性數(shù)據(jù)傳輸率最少硬盤數(shù)0D DISK低最高21D/2 DISK高極高20+1D/2 DISK極高低43N-1 DISK高低35N-1 DISK高極高36N-2 DISK極高極高4第二十八張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 存儲設(shè)備與服務(wù)器的連接方式 .存儲設(shè)備與服務(wù)器直接相連接，又 稱為； .存儲設(shè)備直接聯(lián)入現(xiàn)有的的網(wǎng)絡(luò)中，這種設(shè)備稱為； .將各種存儲設(shè)備集中起來形成一個存儲網(wǎng)絡(luò)，以便于數(shù)據(jù)的集中管理，這樣的網(wǎng)絡(luò)稱為。第二十九張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS （Direct Attached Storage） DAS（直

10、接附加存儲），它被定義為直接連接在各種服務(wù)器或客戶端擴展接口下的數(shù)據(jù)存儲方式 第三十張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 主機與硬盤的接口方式主機接口：FC SCSI硬盤接口：FC SATA SCSI IDE 第三十一張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS 直連圖第三十二張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS 直連圖第三十三張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 雙機備原圖第三十四張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS 技術(shù)參數(shù) SCSI 小型機接口 它的傳輸速度： 80Mb/s 160Mb/s 320Mb/s 第三十五張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于

11、2022年6月 DAS 技術(shù)參數(shù) SATA 串行的IDE技術(shù) 它的傳輸速度： 150Mb/s 300Mb/s 第三十六張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS 主機與陣列是通過SCSI連接方式連接的。 當服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)的能力和CPU的數(shù)據(jù)處理能力隨著科技進步提升時，數(shù)據(jù)的吞吐能力(Data I/O)已經(jīng)證實成為一個系統(tǒng)性能的瓶頸。而且，隨著這些系統(tǒng)的復(fù)雜性增高，管理和擁有這些系統(tǒng)的成本也大幅度攀升。第三十七張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS的優(yōu)勢1. 被大多數(shù)的從業(yè)人員所熟悉2. 技術(shù)比較成熟3. 有比網(wǎng)絡(luò)存儲要低的采購成本（除去相應(yīng)服務(wù)器的采購成本）4.擁有最多的成

12、功案例5. 多種連接方式（SCSI、FC等）第三十八張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS的劣勢1. 不支持多協(xié)議客戶端2. 分散式數(shù)據(jù)管理方式，不利于大量數(shù)據(jù)的管理3. 存儲容量增加時，這種方式的擴展能力很差，同時相應(yīng)管理軟件也會升級第三十九張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 DAS的劣勢4. 高并發(fā)用戶數(shù)條件下易造成數(shù)據(jù)堵塞，影響使用5. 較高的維護成本6 .市場發(fā)展狀況堪憂，正逐漸被其它高性能的數(shù)據(jù)存儲解決方案所替代第四十張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 NAS（Network AttachedStorage） 網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器,是一個專用為提供高性能、低擁有

13、成本和高可靠性的數(shù)據(jù)保存和傳送產(chǎn)品。第四十一張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 NAS架構(gòu)圖第四十二張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 NAS的特點 NAS是專門針對文件級數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用而設(shè)計的，將存儲設(shè)備與服務(wù)器完全分離，從而將服務(wù)器端數(shù)據(jù)I/O瓶頸徹底消除。 服務(wù)器不用在承擔(dān)向用戶傳送數(shù)據(jù)的任務(wù)，更專注于網(wǎng)絡(luò)中的其它應(yīng)用，也提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。 第四十三張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月SAN (Storage Area Network)SAN 即存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)它是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機等連接設(shè)備將磁盤陣列、磁帶等存儲設(shè)備與相關(guān)服務(wù)器連接起來的高速

14、專用子網(wǎng)。第四十四張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月SAN的架構(gòu)圖第四十五張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月SAN技術(shù)參數(shù)SAN的傳輸速度 1G/S 2G/S將來會有 4G/S第四十六張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 SAN的特點 1. 可實現(xiàn)大容量存儲設(shè)備數(shù)據(jù)共享 2. 可實現(xiàn)高速計算機與高速存儲設(shè) 備的高速互聯(lián)3. 可實現(xiàn)靈活的存儲設(shè)備配置要求4. 可實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速備份5. 提高了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性 第四十七張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月SAN與NAS的共同的特點實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲與集中管理第四十八張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 SAN與NAS的差別 NAS是獨立的文件服務(wù)器，存儲操 作系統(tǒng)不在停留在通用服務(wù)器端. SAN中的數(shù)據(jù)是基于塊級的傳輸，文件系統(tǒng)仍在相應(yīng)的服務(wù)器上.第四十九張，PPT共五十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 SAN與NAS的比較 SAN存儲網(wǎng)絡(luò)系