TP002-存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)

存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)TP002-StorageBaseKnowledge星河大帝NEC(China)Co.,Ltd.NECTechnical

Certification

(PrimaryLevel)主要內(nèi)容TP002-SBK存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的部件存儲(chǔ)系統(tǒng)的SCSI技術(shù)光纖通道技術(shù)星河大帝存儲(chǔ)備份技術(shù) 主要內(nèi)容TP002-SBK存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的部件存儲(chǔ)系統(tǒng)的SCSI技術(shù)光纖通道技術(shù)存儲(chǔ)備份技術(shù) 存儲(chǔ)是什么?廣義:存放電子數(shù)字信息的介質(zhì)狹義:陣列、帶庫(kù)、交換機(jī)等專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)TP002-SBK存儲(chǔ)分類(lèi):以記錄方式來(lái)劃分：磁記錄（軟盤(pán)、磁帶機(jī)、磁帶庫(kù)）光記錄（CD、DVD、MD、MO等）以數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式劃分：在線存儲(chǔ)離線存儲(chǔ)存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)TP002-SBK系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)一個(gè)自由存在的，不必屬于任何特定系統(tǒng)的實(shí)體一種可以共同享用的財(cái)富，需要加以保護(hù)和存儲(chǔ)存儲(chǔ)產(chǎn)品和體系結(jié)構(gòu)也需要制定研究和規(guī)劃

存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)TP002-SBK單機(jī)存儲(chǔ)－非網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大型機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)開(kāi)放系統(tǒng)客戶/服務(wù)器存儲(chǔ)開(kāi)放系統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)TP002-SBKDAS(

DirectAttachedStorage)直接掛接存儲(chǔ)SAN(StorageAreaNetwork)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

NAS(NetworkAttachedStorage)網(wǎng)絡(luò)掛接存儲(chǔ)

存儲(chǔ)的架構(gòu)TP002-SBKDAS-直聯(lián)存儲(chǔ)NAS-附網(wǎng)存儲(chǔ)SAN-區(qū)域存儲(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展TP002-SBKDAS－DirectAttachedStorage存儲(chǔ)設(shè)備(通常為磁盤(pán)或磁帶)通過(guò)電纜直接與計(jì)算機(jī)相連.

系統(tǒng)存取訪問(wèn)I/O請(qǐng)求(又稱(chēng)為協(xié)議或命令)直接在計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備間進(jìn)行.存儲(chǔ)的架構(gòu)—DASTP002-SBKNAS－NetworkAttachedStorage

一種直連到網(wǎng)絡(luò)（LANorWAN）里的特殊用途的存儲(chǔ)設(shè)備突出的文件服務(wù)性能向異構(gòu)客戶端平臺(tái)提供高可用的數(shù)據(jù)共享存儲(chǔ)的架構(gòu)—NASTP002-SBK直接與LANs,WANs相連突出的文件服務(wù)性能對(duì)所有客戶端的數(shù)據(jù)高可用性異構(gòu)平臺(tái)文件共享與已經(jīng)存在的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫集成簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)的架構(gòu)—NAS的優(yōu)勢(shì)TP002-SBKSAN－StorageAreaNetwork是一種光纖路徑網(wǎng)絡(luò)主要目的用于在計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)使用被稱(chēng)為光纖路徑技術(shù)（FCP）的串行SCSII/O協(xié)議來(lái)傳輸I/O流量存儲(chǔ)的架構(gòu)—SANTP002-SBK任意兩點(diǎn)之間的連接和通訊所有的系統(tǒng)主機(jī)共享存儲(chǔ)資源存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的傳輸與應(yīng)用分開(kāi)獨(dú)立可伸縮的存儲(chǔ)資源存儲(chǔ)資源的集中化管理數(shù)據(jù)高可用性數(shù)據(jù)訪問(wèn)容錯(cuò)能力存儲(chǔ)的架構(gòu)—SAN的優(yōu)勢(shì)TP002-SBKNAS–基于LAN存儲(chǔ)設(shè)備文件管理易于安裝進(jìn)入成本低在多平臺(tái)之間提供資源共享SAN–一種專(zhuān)用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)更高的連通性和帶寬更好的擴(kuò)展性最優(yōu)化的存儲(chǔ)協(xié)議異構(gòu)平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享存儲(chǔ)的架構(gòu)—NAS和SAN比較TP002-SBK主要內(nèi)容TP002-SBK存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的部件存儲(chǔ)系統(tǒng)的SCSI技術(shù)光纖通道技術(shù)存儲(chǔ)備份技術(shù) 存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要組成部分(硬件）TP002-SBK

GBIC與線纜

光纖通道卡HBAFibreChannel仲裁環(huán)路集線器FibreChannelFabric交換機(jī)Bridge–FC與SCSI之間轉(zhuǎn)換Extender-連接SAN孤島(FC-ATM/IP)存儲(chǔ)設(shè)備磁盤(pán)陣列、帶庫(kù)SAN管理軟件

存儲(chǔ)系統(tǒng)常見(jiàn)設(shè)備及分類(lèi)TP002-SBKGBIC-GigabitInterfaceConverters在使用光纖介質(zhì)的光信號(hào)和電信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換包含一個(gè)發(fā)射信號(hào)的激光設(shè)備GBIC模塊被安裝在以下設(shè)備上：主機(jī)適配卡（HBA）光纖通道RAID控制器光纖通道集線器（HUB）光纖通道交換機(jī)（Switch）兩條通道—每通道連一條光纖真正的全雙工傳輸設(shè)備2–24存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—GBICTP002-SBK信號(hào)轉(zhuǎn)換GBIC并行－串行電氣信號(hào)－光信號(hào)PSPS介質(zhì)并/串轉(zhuǎn)換電氣信號(hào)電氣信號(hào)光控制器GBICGBIC控制器并/串轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—GBIC（續(xù)）TP002-SBK電纜和GBIC的連接前推存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—GBIC（續(xù)）TP002-SBK

GBIC的種類(lèi)光纖銅纜1G2GSCSFPHSSDCDB9HSSDC2速率連接線纜存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—GBIC（續(xù)）TP002-SBK電纜銅纜便宜無(wú)需激光發(fā)射設(shè)備短距離

光纖線纜核心層敷層表層存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—電纜TP002-SBK多模：Multi-modeFiber125umcladding125umcladding50umcore62.5umcore單模：Single-modeFiber125umcladding9umcore50/125500meters62.5/125240meters9/12510kilometers存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—光纖線纜分類(lèi)TP002-SBK

安裝在服務(wù)器上PCItoFCAdapter、SbustoFC

速度1Gb/s或2Gb/s，支持FC-AL協(xié)議、Fabric

光纖通道卡（HBA–HostBusAdapter）存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—光纖通道卡TP002-SBK支持FC-SW標(biāo)準(zhǔn)每端口獨(dú)享100MB/200MB帶寬

提供SNS、RSCN等服務(wù)支持FC-AL協(xié)議每個(gè)LOOP共享100MB帶寬可管理或不可管理光纖交換機(jī)Switch光纖集線器HUB存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備TP002-SBK

將SCSI設(shè)備映象為光纖通道網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備

保護(hù)用戶現(xiàn)有投資存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—FC-SCSI橋接器TP002-SBK

使得光纖通道可以在超過(guò)10公里的距離外傳輸

FCoverIP或FCoverATM

可應(yīng)用于災(zāi)難恢復(fù)、存儲(chǔ)集中

存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備—光纖通道ExtenderTP002-SBK主要內(nèi)容TP002-SBK存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的部件存儲(chǔ)系統(tǒng)的SCSI技術(shù)光纖通道技術(shù)存儲(chǔ)備份技術(shù) 來(lái)自于SASI（美國(guó)ShugartAssociates公司和NCR開(kāi)發(fā)的小型硬盤(pán)和軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器接口）I/O總線被廣泛用在計(jì)算機(jī)工業(yè)中的外圍設(shè)備1981年開(kāi)始使用;1986年ANSI正式發(fā)布SCSI-1數(shù)據(jù)傳輸是以塊方式進(jìn)行，塊是存放在存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)的典型的組織單元SCSI

技術(shù)基礎(chǔ)TP002-SBK通用性

在一條總線上可連接8/16臺(tái)主機(jī)和外設(shè)控制器，按照相同的控制方法連接磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)、半導(dǎo)體盤(pán)、打印機(jī)、繪圖儀等多種外設(shè)。高級(jí)接口

處于更高層次，與設(shè)備和主機(jī)無(wú)關(guān)的高級(jí)命令系統(tǒng)，該命令系統(tǒng)可以進(jìn)行高級(jí)邏輯操作，從而對(duì)外設(shè)的更新?lián)Q代和系統(tǒng)的系列化提供了靈活的處理手段。高速傳率

異步和同步兩種數(shù)據(jù)傳送方式，從速度較低的打印機(jī)、軟磁盤(pán)到高性能的大容量磁盤(pán)裝置等廣泛領(lǐng)域均可使用。

配置靈活，可擴(kuò)充性能好

總線上所有的設(shè)備是一種雙向?qū)Φ汝P(guān)系,總線能夠連接多臺(tái)主機(jī)，可用于系統(tǒng)間的通信，且系統(tǒng)擴(kuò)充簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。支持多任務(wù)操作

SCSI提供了失連/再連和總線仲裁功能，可支持多任務(wù)處理。SCSI

協(xié)議的優(yōu)勢(shì)TP002-SBKSCSI總線—數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娎|從一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接到另一個(gè)總線帶寬—總線帶寬尺寸非常重要因?yàn)樗獧z測(cè)某一時(shí)刻能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量總線速度—以MB為計(jì)量單位傳輸速率傳輸模式:NarrowSCSIbusWideSCSIbusFastSCSIUltraSCSIUltra2SCSI-3WideUltra2SCSI-3Ultra3SCSI-3SCSI定義TP002-SBK單端（Single-ended）高壓差分（HVD）低壓差分（LVD）Single-EndedLowVoltageDifferentialSingle-EndedLow-VoltageDifferentialSCSI電氣特性TP002-SBKSCSI設(shè)備類(lèi)型TP002-SBKSCSI設(shè)備接口TP002-SBK主要內(nèi)容TP002-SBK存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的部件存儲(chǔ)系統(tǒng)的SCSI技術(shù)光纖通道技術(shù)存儲(chǔ)備份技術(shù) SCSI-2協(xié)議的缺點(diǎn)：接口復(fù)雜、總線長(zhǎng)度短、可擴(kuò)展性差、實(shí)時(shí)性差、可用帶寬較窄95年開(kāi)始，ANSIX3T11在SCSI-2協(xié)議的基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(FDDI)、通道控制技術(shù)等成果，形成了光纖通道協(xié)議(20多個(gè))，主要有：光纖通道物理和信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)FC-PH關(guān)于光纖通道系統(tǒng)基本要求的FC-FG標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于交換連接的FC-SW標(biāo)準(zhǔn)仲裁環(huán)連接的FC-AL標(biāo)準(zhǔn)各種上層協(xié)議的接口標(biāo)準(zhǔn)，如SCSI-FCP光纖通道協(xié)議（FCP）TP002-SBKTransmissionProtocol–Encode/DecodeFramingProtocol–Framesarevisible,dataisnotCommonServices–Dataisvisible133MB/s2.125GB/s4.25GB/s1.062GB/s266MB/s531MB/s基本速率100MB/s階段2IP802.2IPI-3HIPPISCSIPhase1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通道協(xié)議物理介質(zhì)層級(jí)別FC-4FC-3FC-2FC-1FC-0階段1傳輸層信號(hào)協(xié)議層通用服務(wù)層映射層高層協(xié)議光纖通道協(xié)議分層TP002-SBKFC-0層—物理層介質(zhì)種類(lèi)光學(xué)連接收發(fā)器Nx8

Bits10or

20Bits

PSPS物理介質(zhì)串行/并行轉(zhuǎn)換串行/并行轉(zhuǎn)換傳送接受數(shù)據(jù)8b/10b編碼8b/10b編碼數(shù)據(jù)1-BitSerial1-BitSerial10or20BitsNx8BitsFC-1層—編碼8-bit/10-bit編碼設(shè)計(jì)8Bits編碼to10傳輸短波

長(zhǎng)波

銅纜

雙絞線

光纖通道協(xié)議分層（1）TP002-SBKFC-2level—幀協(xié)議幀數(shù)據(jù)建立不同的光纖通道數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制管理數(shù)據(jù)傳輸次序FC-3level—通用服務(wù)保證現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)高級(jí)特性所需的通用服務(wù)FC-4level—映射定義了上層協(xié)議在其下的FC層的映射規(guī)則2–31光纖通道協(xié)議分層（2）TP002-SBK點(diǎn)對(duì)點(diǎn)仲裁環(huán)交換點(diǎn)對(duì)點(diǎn)仲裁環(huán)交換光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)TP002-SBK點(diǎn)對(duì)點(diǎn)相對(duì)較便宜獨(dú)有的帶寬I/O僅在兩個(gè)設(shè)備之間傳遞光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（續(xù)）TP002-SBK仲裁環(huán)同一時(shí)間只有單對(duì)設(shè)備通訊共享帶寬設(shè)備上使用LOOP節(jié)點(diǎn)在一個(gè)私有環(huán)路上支持126個(gè)設(shè)備可以連接到交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里光纖通道仲裁環(huán)光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（續(xù)）TP002-SBK交換光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥畲笾С?600萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)交換式工作－只有發(fā)生通訊的端口間出現(xiàn)流量高帶寬物理或邏輯隔離花費(fèi)高于FC-AL通過(guò)支持NL_portprotocol的接口連入光纖網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)上端口為F_ports交換機(jī)上FL_ports支持環(huán)路連接光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（續(xù)）TP002-SBK性能100MB/s，200MB/s標(biāo)準(zhǔn)10000MB/S標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定義可