網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)導(dǎo)論part1課件

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)導(dǎo)論

Part_01基礎(chǔ)知識(shí)日期:2023/4/32023/4/31Author:NKJiang第1章RAID與大容量存儲(chǔ)本章目的：了解海量存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)；掌握RAID及RAID分級(jí)的概念2023/4/32Author:NKJiangRAID概念RAID的全稱為RedundantArrayofInexpensive/IndependentDisks，而不是某些詞典中所說的RedundantAccessIndependentDisks，它的中文名稱為廉價(jià)（獨(dú)立）磁盤冗余陣列。RAID等級(jí)磁盤陣列針對(duì)不同的應(yīng)用使用不同的技術(shù)，稱為RAID等級(jí)，每一等級(jí)代表一種技術(shù)2023/4/33Author:NKJiangRAID-1等級(jí)RAID-1的定義是MirroringandDuplexing（相互鏡像）結(jié)構(gòu)如圖1-2所示2023/4/35Author:NKJiangRAID-2等級(jí)RAID2是目前最為復(fù)雜的RAID系統(tǒng)等級(jí)之一RAID2之所以復(fù)雜是因?yàn)樗捎昧嗽缙诘腻e(cuò)誤檢測(cè)與修正技術(shù)——漢明碼（HammingCode）校驗(yàn)技術(shù)圖1-4RAID-2結(jié)構(gòu)圖解2023/4/36Author:NKJiangRAID-3等級(jí)RAID3的定義是ParallelTransferwithParity(并行傳輸及校驗(yàn)）圖1-5RAID-3結(jié)構(gòu)圖解2023/4/37Author:NKJiangRAID-5等級(jí)RAID-5和RAID-4相似，但避免了RAID-4的瓶頸，方法是不用校驗(yàn)磁盤而將校驗(yàn)數(shù)據(jù)以循環(huán)的方式放在每一個(gè)磁盤中2023/4/39Author:NKJiangRAID-6和RAID-7等級(jí)RAID-6（IndependentDataDiskswithTwoIndependentDistributedParitySchemes，帶有2個(gè)獨(dú)立分布式校驗(yàn)方案的獨(dú)立數(shù)據(jù)硬盤）等級(jí)是在RAID5基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)而設(shè)計(jì)的一種RAID方式，實(shí)際上是一種擴(kuò)展RAID5等級(jí)RAID-7不僅僅是一種技術(shù)，還是一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)（storagecomputer）。RAID7存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（storagecomputeroperatingsystem）是一套實(shí)時(shí)事件驅(qū)動(dòng)操作系統(tǒng)，主要用來進(jìn)行系統(tǒng)初始化和安排RAID7磁盤陣列的所有數(shù)據(jù)傳輸，并把它們轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的物理存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器上2023/4/310Author:NKJiang第2章磁盤存儲(chǔ)陣列容錯(cuò)和性能介紹本章目的：理解磁盤陣列的容錯(cuò)功能；掌握磁盤陣列在一些不同應(yīng)用背景下的性能2023/4/311Author:NKJiang磁盤陣列的額外容錯(cuò)功能多數(shù)據(jù)流對(duì)磁盤陣列系統(tǒng)性能的影響單主機(jī)連接情況下的磁盤陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)性能多主機(jī)同時(shí)訪問時(shí)系統(tǒng)性能變化來自不同主機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)流對(duì)小規(guī)模磁盤陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的影響來自不同主機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)流對(duì)大規(guī)模磁盤陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的影響來自不同主機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)流對(duì)NAS存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的影響產(chǎn)品舉例分析 2023/4/313Author:NKJiang相關(guān)磁盤陣列存儲(chǔ)術(shù)語SCSI(SmallComputerSystemInterface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）ATA(ATAttachment，AT嵌入式接口)即俗稱的IDE（IntegratedDriveElectronics）SerialATA（串行ATA,SATA）采用的是串行數(shù)據(jù)傳輸方式NAS（NetworkAttachedStorage，網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)DAS（DirectAttachedStorage，直連式存儲(chǔ)）SAN（StorageAreaNetwork，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）Array磁盤陣列模式是把幾個(gè)磁盤的存儲(chǔ)空間整合起來，形成一個(gè)大的、單一連續(xù)的存儲(chǔ)空間ArraySpanning(陣列跨越)2023/4/314Author:NKJiang第3章存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本章目的：介紹與存儲(chǔ)有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；介紹存儲(chǔ)網(wǎng)路體系結(jié)構(gòu)；討論新一代多層智能化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)；討論存儲(chǔ)網(wǎng)路的發(fā)展趨勢(shì)；2023/4/315Author:NKJiang存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)直連式存儲(chǔ)（DAS）在直連式存儲(chǔ)（DirectAttachedStorage，DAS）方式中，存儲(chǔ)設(shè)備是通過電纜（通常是SCSI接口電纜）直接連到服務(wù)器的，輸入輸出（I/O）請(qǐng)求直接發(fā)送到存儲(chǔ)設(shè)備DAS結(jié)構(gòu)如圖3-1所示2023/4/317Author:NKJiang存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)（NAS）網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NetworkAttachedStorage,NAS)，即將存儲(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)結(jié)構(gòu)如圖3-2所示2023/4/318Author:NKJiang存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(StorageAreaNetworks,SAN)是一個(gè)用在服務(wù)器和存儲(chǔ)資源之間的、專用的、高性能的網(wǎng)絡(luò)體系，為實(shí)現(xiàn)大量原始數(shù)據(jù)的傳輸而進(jìn)行了專門的優(yōu)化SAN與NAS的區(qū)別和聯(lián)系技術(shù)上是互補(bǔ)SAN是以數(shù)據(jù)為中心的，而NAS是以網(wǎng)絡(luò)為中心的2023/4/319Author:NKJiang存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展多層智能化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)用一種層次化的方式來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)智能，為存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展開辟了一個(gè)新的紀(jì)元存儲(chǔ)管理的自動(dòng)化與智能化提高存儲(chǔ)效率減少總體擁有成本，增加投資回報(bào)2023/4/321Author:NKJiang如何建造企業(yè)SAN系統(tǒng)怎樣才能找到建設(shè)存儲(chǔ)環(huán)境的最佳構(gòu)件？從目前的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，最佳構(gòu)件即是由其最終建成的基礎(chǔ)設(shè)施能給予應(yīng)用系統(tǒng)充分支持，并能隨業(yè)務(wù)需要靈活擴(kuò)展。SAN應(yīng)用系統(tǒng)評(píng)估包括以下5項(xiàng)1.應(yīng)用要求2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求3.備份和災(zāi)難恢復(fù)戰(zhàn)略4.網(wǎng)絡(luò)連接要求5.服務(wù)器連接要求2023/4/322Author:NKJiang1.應(yīng)用要求1）宕機(jī)冗余2）性能3）增長2023/4/323Author:NKJiang3.備份和災(zāi)難恢復(fù)戰(zhàn)略集中式、離網(wǎng)、少服務(wù)器備份是促使企業(yè)實(shí)施SAN的主要因素。關(guān)于備份如何生成的評(píng)估也是必要的，因?yàn)樗鼘Q定連接范圍和吞吐量大小。集中式備份戰(zhàn)略要求設(shè)計(jì)完備的SAN。為了使戰(zhàn)略成功，從備份設(shè)備到每一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間都應(yīng)該有一條高速、高可用性的數(shù)據(jù)路徑2023/4/325Author:NKJiang4.網(wǎng)絡(luò)連接要求1）端口計(jì)數(shù)要求評(píng)估支持現(xiàn)有和未來增長所需網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)十分重要。如果在部署初期沒有考慮增長因素，事后不斷追加網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和重新配置會(huì)浪費(fèi)大量資源，并增加宕機(jī)時(shí)間。在最初設(shè)計(jì)中，如果沒有包括完備的擴(kuò)展戰(zhàn)略，在實(shí)際應(yīng)用中不斷擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)傳輸量不平衡的現(xiàn)象，并最終影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能和可用性。2）網(wǎng)絡(luò)傳輸模式為統(tǒng)一存儲(chǔ)而實(shí)施的SAN與為少服務(wù)器備份應(yīng)用而實(shí)施的SAN的傳輸模式有很大不同。服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間的新連接需要考慮額外的端口計(jì)量。如果忽略了這一點(diǎn)，SAN沒有為傳輸量的增長做好準(zhǔn)備，當(dāng)數(shù)據(jù)在全網(wǎng)范圍內(nèi)傳輸時(shí)，很有可能產(chǎn)生“瓶頸”。3）帶寬要求2023/4/326Author:NKJiang不同類型Switch比較1）可用性可用性用于衡量Switch正常運(yùn)行時(shí)間，也用于衡量滿足應(yīng)用系統(tǒng)和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)需要的能力2）性能無論是只安裝一臺(tái)Switch，還是要建立完整網(wǎng)絡(luò)，性能問題都不能回避。Switch的性能取決于Switch的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)性能實(shí)際上取決于整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳輸模式3）擴(kuò)展性擴(kuò)展性指的是SAN能以對(duì)業(yè)務(wù)損害最小的方式增大規(guī)模4）成本在采購網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，成本是最重要的考慮因素2023/4/329Author:NKJiang企業(yè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展，管理重點(diǎn)從Switch轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)，管理問題變得重要起來SAN交換機(jī)管理側(cè)重Switch配置和流量監(jiān)控。該功能有助于用戶評(píng)估端口的應(yīng)用情況和Switch的總?cè)萘烤W(wǎng)絡(luò)管理則側(cè)重于全網(wǎng)運(yùn)行，而非某個(gè)Switch網(wǎng)絡(luò)故障隔離和恢復(fù)也是網(wǎng)絡(luò)管理的重點(diǎn)在多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)中，用戶要管理異構(gòu)SAN，要使用多種管理工具，導(dǎo)致管理變得更加復(fù)雜，成本也更高2023/4/330Author:NKJiang第4章備份帶庫本章目的：引入磁帶庫的概念；介紹磁帶庫的發(fā)展史；介紹磁帶庫的評(píng)估指標(biāo)及其重要性2023/4/331Author:NKJiang磁帶庫基礎(chǔ)磁帶存儲(chǔ)還是由于其本身固有的特質(zhì)確保青春不老主要概念1.磁帶庫的機(jī)械手2.磁帶庫分區(qū)3.磁帶庫連接4.廣泛兼容的連接性5.多類型磁帶機(jī)支持6.海納百川的容量7.穩(wěn)步提高的性能8.逐漸進(jìn)步的可靠性9.磁帶庫的分類2023/4/332Author:NKJiang磁帶庫備份工作原理圖4-1是磁帶庫備份工作原2023/4/333Author:NKJiang圖4-2典型SAN拓?fù)鋱D2023/4/334Author:NKJiang4.2磁帶庫的發(fā)展1.虛擬磁帶庫虛擬磁帶庫將磁盤空間模擬成磁帶，在傳統(tǒng)的磁帶備份系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)直接從應(yīng)用系統(tǒng)傳輸?shù)酱艓е?，使用虛擬磁帶庫以后，數(shù)據(jù)首先備份到虛擬磁帶庫即磁盤中，然后由虛擬磁帶庫再備份到磁帶上特點(diǎn)2.磁帶庫的智能化磁帶庫的智能化就是充分發(fā)揮軟件的功能，加強(qiáng)磁帶庫的管理以及連接性能，使得數(shù)據(jù)備份更安全更可靠3.WORM(WriteOnceReadMany,一寫多讀)技術(shù)是通過軟件和硬件設(shè)備相結(jié)合的控制，使存儲(chǔ)介質(zhì)只能寫入一次數(shù)