數(shù)據(jù)中心存儲

數(shù)據(jù)中心存儲

與虛擬化技術(shù)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(wù)器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲數(shù)據(jù)其它輔助設(shè)備服務(wù)存儲面臨的問題硬盤損壞I/O瓶頸并發(fā)與共享訪問關(guān)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(wù)器面臨的問題整機(jī)故障難以升級OSAPPDATAOSAPPDATA備份恢復(fù)繁瑣關(guān)于虛擬化的討論內(nèi)容虛擬化虛擬化概念與應(yīng)用VMwarevSphere存儲技術(shù)磁盤陣列、SAN與操作系統(tǒng)級存儲管理1磁盤陣列RAIDRedundantArraysofIndependentDisks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(gòu)成后端

–面向磁盤SATASerialAdvancedTechnologyAttachmentSCSISmallComputerSystemInterfaceSASSerialAttachedSCSI前端–面向數(shù)據(jù)使用者DASDirectAttachedStorageSANStorageAreaNetworkFC-SAN、IP-SANNASNetworkAttachedStorage1.2RAIDRAID0（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A1A4A7A2A5A8A3A6A9B1B4B2B5B3B61.2RAIDRAID1（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A1A2A3A1A2A3A1A2A3B1B4B2B5B3B61.2RAIDRAID5（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A1A2C1ApB1B2CpBpC21.2RAIDRAID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(jī)讀寫熱備盤1.3磁盤陣列的邏輯組織RG(RaidGroup)一組物理磁盤的集合定義RAID級別LU(LogicUnit)從RG中劃分的一個邏輯磁盤通過LUN進(jìn)行標(biāo)識DISK1LU1RG1DISK2DISK4DISK5DISK3DISK6LU2RG2DISK9DISK10LU3DISK7DISK8DISK11ACTIONTIME連接存儲設(shè)備管理端口規(guī)劃RG（DiskPool）創(chuàng)建LU（VirtualDisk）2FC-SAN網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)絡(luò)SAN網(wǎng)絡(luò)2FC-SAN網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)絡(luò)SAN網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備以太網(wǎng)交換機(jī)SAN交換機(jī)連接線雙絞線電纜光纖適配器以太網(wǎng)卡HBA卡接口RJ45SFP+訪問地址MACWWN邏輯區(qū)域VLANZone2.1WWNWorldWideName64位或128位例：21:01:00:1b:32:bc:36:01WWNNWorldWideNodeName，每個交換機(jī)、HBA卡作為一個節(jié)點(diǎn)，具備唯一WWNNWWPNWorldWidePortName，光纖交換機(jī)、HBA卡的每個端口具有一個唯一的WWPN2.1WWNWindowsfcinfo工具Linux查看文件cat/sys/class/fc_host/host*/port_name2.2HBA卡HostBusAdapter需要配合光模塊使用SFP

(SmallForm-factorPluggables)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WWPN2.3SAN交換機(jī)全稱說明N-PortNodePortHBA卡等節(jié)點(diǎn)設(shè)備的端口，用來連接到SAN交換機(jī)F-PortFabricPort此交換機(jī)端口連接到一個節(jié)點(diǎn)設(shè)備的N-PortL-PortLoopPort此交換機(jī)端口連接到Loop類型的節(jié)點(diǎn)U-PortUniversalPort未使用，等待連接E-PortExtenderPort用于交換機(jī)級聯(lián)，此端口連接到另一個交換機(jī)的E-Port2.4ZoneZone是一組交換機(jī)端口或WWN號的集合可視為IP網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)可隸屬多個Zone級聯(lián)Zone必須包括兩個交換機(jī)的E-Port交換機(jī)的Zone配置包括一個或一組ZoneACTIONTIME連接SAN交換機(jī)管理端口博科200E光纖交換機(jī)界面介紹連接光纖線纜Port管理Zone管理2.5主機(jī)訪問存儲主機(jī)組存儲端以WWN識別HBA卡，每個WWN視為一個主機(jī)存儲組以LUN為基本單元映射主機(jī)組存儲組ACTIONTIME添加主機(jī)組LUN與主機(jī)組映射主機(jī)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(shù)：LVM(LogicalVolumeManager)、ZFS訪問技術(shù)：NFSWindows存儲技術(shù)：動態(tài)磁盤、StorageSpaces訪問技術(shù)：SMB(CIFS)是軟件定義存儲（SDS）的基礎(chǔ)3操作系統(tǒng)級存儲管理磁盤陣列LVMWindowsStorageSpaces物理磁盤物理磁盤PV=Physical

Volume物理磁盤基本存儲單元BlockPE=PhysicalExtentAllocateUnit物理磁盤集合RaidGroupVG=VolumeGroupStoragePool邏輯磁盤LogicalUnitLV=LogicalVolumeVirtualDisk冗余實現(xiàn)RAID陣列卡LVM管理軟件Windows操作系統(tǒng)3.1文件共享LinuxNFS服務(wù)端：exportfs客戶端：mountWindowsSMB服務(wù)端：創(chuàng)建共享客戶端：映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器ACTIONTIMELVM基本操作NFS文件共享WindowsStorageSpaces基本操作SMB文件共享4多路徑無冗余有冗余ACTIONTIMESAN網(wǎng)絡(luò)多路徑改造Windows服務(wù)器多路徑設(shè)置1虛擬化概念Hypervisor運(yùn)行在物理服務(wù)器與虛擬機(jī)操作系統(tǒng)之間的中間層管理所有虛擬機(jī)（VMM）分類TypeI–裸金屬架構(gòu)TypeII–宿主架構(gòu)1虛擬化概念TypeIHypervisor直接運(yùn)行于硬件系統(tǒng)上虛擬機(jī)直接訪問硬件資源代表產(chǎn)品VMwarevSphereMSHyper-VXenServerHypervisor1虛擬化概念TypeIIHypervisor是運(yùn)行在宿主操作系統(tǒng)下的一個軟件虛擬機(jī)的指令轉(zhuǎn)譯成宿主操作系統(tǒng)API執(zhí)行代表產(chǎn)品VMwareWorkstationOracleVirtualBoxHypervisorHostOS1.1虛擬化的優(yōu)勢封裝OS便于遷移、升級、備份與恢復(fù)，不再需要備機(jī)Hypervisor1.1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(yùn)維成本Hypervisor2VMwarevSphereESXiTypeIhypervisor基于Linux內(nèi)核vCenter集中管理ESXi主機(jī)Windows版和vCSAvSphereClient連接到ESXi主機(jī)或vCenter的客戶端DataProtection虛擬機(jī)備份與恢復(fù)ConverterP2V、V2VACTIONTIMEESXi的安裝配置ESXi主機(jī)使用vSphereClient連接并管理ESXi主機(jī)虛擬機(jī)的創(chuàng)建與管理使用Converter進(jìn)行P2V2.1vSphere集群共享存儲集群中的ESXi主機(jī)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VMFSVMwareESXiVMwareESXi2.2vSpher