存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與架構(gòu)設(shè)計

第1章前言.3第2章存儲根本概念.5第1節(jié)存儲設(shè)備分類.61.1SCSI存儲設(shè)備.71.2SAS存儲設(shè)備.131.3FC光纖通道存儲設(shè)備.151.4ISCSI存儲設(shè)備.151.5存儲設(shè)備的融合和演變.201.6磁帶存儲.201.7應(yīng)用存儲.20第2節(jié)存儲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).202.1DAS存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).202.2SAN存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).222.3NAS存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).222.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的融合和演變.22第3節(jié)FC網(wǎng)絡(luò)和FC交換機(jī).223.1FC網(wǎng)絡(luò).223.2FC交換機(jī)設(shè)計.22第4節(jié)接口速率和存儲帶寬.22第5節(jié)存儲共享.225.1設(shè)備共享.225.2文件系統(tǒng)共享.225.3存儲共享管理軟件.22第6節(jié)業(yè)務(wù)系統(tǒng)分類.22第3章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存儲設(shè)計.23第1節(jié)存儲應(yīng)用特點.23第2節(jié)設(shè)計準(zhǔn)備.23第3節(jié)主備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計.23第4節(jié)雙機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計.23第5節(jié)數(shù)據(jù)庫備份系統(tǒng)設(shè)計.23第4章非線性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存儲設(shè)計.24第1節(jié)非性線編輯制作系統(tǒng)存儲應(yīng)用特點.24第2節(jié)帶寬分析.26第3節(jié)容量分析.26第4節(jié)小型制作網(wǎng)存儲設(shè)計.26第5節(jié)中型制作網(wǎng)存儲設(shè)計.26第6節(jié)大型制作網(wǎng)存儲設(shè)計.26第7節(jié)高清制作網(wǎng)存儲設(shè)計.26第8節(jié)媒資系統(tǒng)存儲設(shè)計.26第5章視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設(shè)計.27第1節(jié)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲應(yīng)用特點.27第2節(jié)帶寬分析.27第3節(jié)容量分析.27第4節(jié)小型視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設(shè)計.27第5節(jié)中型視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設(shè)計.27第6節(jié)大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設(shè)計.27第6章高性能計算系統(tǒng)存儲設(shè)計.27第7章網(wǎng)站存儲系統(tǒng)設(shè)計.28第8章視頻點播系統(tǒng)存儲設(shè)計.29第9章容災(zāi)中心存儲系統(tǒng)設(shè)計.30第10章數(shù)字圖書館存儲系統(tǒng)設(shè)計31前言存儲技術(shù)越來越火了。隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化和數(shù)據(jù)化的開展，數(shù)據(jù)量越來越大，需要用到的存儲設(shè)備的容量和數(shù)量也越來越多。幾年前，一個存儲系統(tǒng)的容量大約為幾百GB到一兩個TB，而現(xiàn)在的系統(tǒng)中存儲設(shè)備容量一般都在10-20TB，大型數(shù)據(jù)中心往往會采用多臺存儲設(shè)備，不同存儲設(shè)備負(fù)擔(dān)不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，存儲容量經(jīng)常超過100TB?！?11事件〞以后，為了保護(hù)重要數(shù)據(jù)不會喪失，幾乎所有的大型企事業(yè)單位、跨國公司、網(wǎng)站和一些重要數(shù)據(jù)中心不僅增加了數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，還在紛紛在同城或異地建立了大型數(shù)據(jù)容災(zāi)備份及業(yè)務(wù)容災(zāi)系統(tǒng)。從2006年開始，隨著中國各級政府構(gòu)建“和諧社會〞及“平安城市〞戰(zhàn)略的實施，各大城市都在建設(shè)全方位的大型視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。大量視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和建立不僅使得視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像傳輸技術(shù)、運動視頻編解碼技術(shù)等有了最大程度的開展，同時也極大地促進(jìn)了大容量存儲系統(tǒng)的開展和應(yīng)用。大量現(xiàn)有系統(tǒng)需要更多的存儲設(shè)備或更大的容量來存儲日益增加的數(shù)據(jù)，大量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要備份和容災(zāi)設(shè)備，大量新建設(shè)的系統(tǒng)需要容量更大，性能更高的存儲設(shè)備。這些需求不僅促進(jìn)了存儲設(shè)備的生產(chǎn)、研發(fā)和新技術(shù)的更新?lián)Q代，同時也增加了整個社會對存儲技術(shù)工程師的人力資源需求。存儲市場的火爆，存儲工程師的高工資和高待遇吸引了越來越多的IT技術(shù)人員，甚至非IT技術(shù)人員轉(zhuǎn)行到存儲行業(yè)。不斷學(xué)習(xí)存儲技術(shù)成了很多存儲人自修和充電的內(nèi)容。為了學(xué)到更多的技術(shù)，走上了當(dāng)年學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣的老路，購置大量高價書籍，上互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)查找資料，翻閱眾多廠商的產(chǎn)品技術(shù)白皮書，或繳納高昂的學(xué)費去接受廠商的短期技術(shù)培訓(xùn)。不僅消耗大量的時間，也花費了大量的金錢。然而，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，存儲行業(yè)開展的時間相對較短，已實施的案例不僅少而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單。書店中的書籍內(nèi)容大多集中在純理論方面，很少能涉及到具體應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境下的存儲系統(tǒng)設(shè)計。廠商出于產(chǎn)品宣傳、市場推廣和最終銷售等目的，其產(chǎn)品資料、白皮書一般都對性能和功能有一定程度的夸大和偏離，且內(nèi)容根本上集中在自有產(chǎn)品的功能特點、參數(shù)配置、安裝調(diào)試、后期維護(hù)和故障排除方面，并不具有普遍性。而在網(wǎng)絡(luò)上查找到資料大多內(nèi)容雷同，很多資料還可能因為保密原因做了大量地刪減，內(nèi)容非常簡單。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境下，很多技術(shù)人員除了記住一堆名詞概念和英文縮略語，即使能考到幾個廠商所謂的認(rèn)證之外，根本上并不具有實際地操作能力。長時間學(xué)習(xí)但仍不具有存儲系統(tǒng)設(shè)計能力和安裝調(diào)試能力。到了一個工作崗位，仍然需要很長時間才能進(jìn)入工作狀態(tài)。這樣的狀態(tài)對于常說的存儲廠商的售前或售后技術(shù)工程師來說還相對好一點，畢竟具體產(chǎn)品的性能特點、功能、技術(shù)參數(shù)、硬件配置和安裝調(diào)試內(nèi)容等內(nèi)容相對較少，凡有一定根底的人員通過一定時間的培訓(xùn)后都可以很快成為一個售前或售后工程師。但對于那些經(jīng)常負(fù)責(zé)大型的、多應(yīng)用類型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)整體設(shè)計的人員來講，他們所面臨的困難就非常的了。本書內(nèi)容主要集中在存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，不同行業(yè)的存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的訪問特點分析，存儲系統(tǒng)設(shè)計前分析，設(shè)備選型，及安裝調(diào)試時RAID組、交換機(jī)ZONE設(shè)置等方面。與常見技術(shù)資料相比，屬于較高一級，適合于廠商和集成商中需要為客戶提高整體解決方案的售前技術(shù)工程師或解決方案參謀等人員。本書將盡量防止使用那些空泛抽象的概念和詞語，通過通俗化和簡單話的詞語向大家介紹如何理解存儲、如何去分析一個存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、如何根據(jù)具體工程的需要去設(shè)計存儲系統(tǒng)、以及如何進(jìn)行存儲設(shè)備選項。詞語的通俗化和簡單化有助于大家更好地理解本書的內(nèi)容。本書內(nèi)容適用于已具有一年以上存儲系統(tǒng)實施或系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗，對RAID，F(xiàn)ablechannel、NAS、SAN、ISCSI、FC-SAN等根底概念已有較深了解的讀者。本書中關(guān)于具體設(shè)備的安裝調(diào)試內(nèi)容較少，有興趣的讀者可以自行查閱資料。第1章存儲根本概念第1節(jié)存儲介質(zhì)大家都愿意學(xué)習(xí)存儲技術(shù)，希望做更多與存儲有關(guān)的工作，那么首先得明白存儲是什么東西。存儲設(shè)備是指通過一定的存儲介質(zhì)，將文字、數(shù)字、圖片、圖像等具體數(shù)據(jù)，以及元數(shù)據(jù)、索引信息、地址信息等抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行長期保持，并可以通過RAID組校驗，數(shù)據(jù)復(fù)制、備份容災(zāi)等多種方式來保證數(shù)據(jù)的平安，對外提供一定數(shù)據(jù)傳輸接口，方便數(shù)據(jù)交換和傳遞的各種設(shè)備。存儲設(shè)備的根底是存儲介質(zhì)。我們目前一般所說的存儲介質(zhì)是指磁盤、磁帶、光盤、閃存等用來存儲數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)。但這個存儲介質(zhì)的范圍只是俠義的。廣義上的存儲介質(zhì)是指所有能夠記錄數(shù)據(jù)信息，并可以長時間保存數(shù)據(jù)的設(shè)備、設(shè)施或者物體，除了磁盤、磁帶、光盤和閃存等之外，還包括紙質(zhì)書籍、錦帛、竹簡，甚至原始時代用來記錄信息的繩結(jié)、石片和壁畫。這些都是廣義上的存儲介質(zhì)，這些介質(zhì)都可以保持?jǐn)?shù)據(jù)不會輕易喪失。只不過不同時期人們可以獲得的存儲介質(zhì)不同罷了。同時因存儲介質(zhì)不同，進(jìn)行信息交換和信息傳遞的方式和方便性也不同。壁畫上的數(shù)據(jù)內(nèi)容是不可變的，會隨著時間的流逝而逐漸磨滅，且一般不可以用來傳遞和交換的。石片、繩結(jié)、竹簡、錦帛、紙質(zhì)書籍等都有一定的保存期限，其傳遞和交換也只能通過手遞手地方式。而我們現(xiàn)在經(jīng)常談到的磁盤、磁帶、光盤和閃存等只是俠義上的存儲介質(zhì)。存儲在這些存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)理論上可以無限期地保存下去，除了傳統(tǒng)的手遞手交換外，還可以通過各種各樣的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行遠(yuǎn)程的快速傳遞和交換。存儲是數(shù)據(jù)在時間上的延續(xù)，傳輸是數(shù)據(jù)在空間上的位移。與廣義上或者傳統(tǒng)上的存儲介質(zhì)相比，現(xiàn)代存儲介質(zhì)在數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸兩個方面區(qū)有不可比較的優(yōu)勢。本書內(nèi)容主要介紹采用磁盤介質(zhì)的存儲系統(tǒng)設(shè)計，磁帶介質(zhì)的存儲設(shè)備會有少量涉及，根本上不涉及光盤存儲設(shè)備。第2節(jié)存儲分類大家對磁盤、磁帶、光盤等存儲介質(zhì)有了初步了解之后即可以開始存儲技術(shù)的學(xué)習(xí)。然而初學(xué)存儲技術(shù)的人可能會被SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IPSAN等這些大量的術(shù)語和英文縮略語搞得暈頭轉(zhuǎn)向，技術(shù)資料確實看了很多，但仍然無法清楚地知道這些概念之間根本的區(qū)別。因為常見的資料中一般都不會對SAN、ISCSI、FC-SAN、IPSAN都多個概念進(jìn)行分類，經(jīng)常只是簡單地放在一起來進(jìn)行論述，論述的內(nèi)容的大多集中優(yōu)缺點比照方面，但結(jié)果卻是相反的，經(jīng)常是越比較越糊涂。很多初學(xué)者經(jīng)常會問出這樣的問題：SAN和NAS、ISCSI存儲有什么區(qū)別？SAN和NAS設(shè)備哪個更好？“如何為一個應(yīng)用系統(tǒng)選擇存儲設(shè)備？實際上SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IP-SAN等并不是同一類別的概念。SCSI、FC、NAS、ISCSI等概念指的是存儲設(shè)備類型，DAS、NAS、SAN等指的是存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。存儲設(shè)備類型是指通過采用SCSI、FC、TCP/IP，ISCSI等接口類型、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、以及不同數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的存儲設(shè)備。常見的存儲設(shè)備類型可為SCSI存儲、NAS存儲、FC存儲、iSCSI存儲和磁帶存儲。存儲設(shè)備類型這個概念的核心是設(shè)備，指的是由存儲介質(zhì)、驅(qū)動器、控制器、供電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成的一個整體。它獨立與網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備和主機(jī)層設(shè)備，因此當(dāng)提到存儲設(shè)備類型的時候，不要涉及與存儲設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)。區(qū)分一個存儲設(shè)備的類型主要依靠存儲設(shè)備對外提供的接口類型、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、和存儲介質(zhì)。比方存儲設(shè)備的對外提供的接口是SCSI，按照SCSI協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備就是SCSI存儲。如果再區(qū)分存儲介質(zhì)，那么存儲介質(zhì)為SCSI磁盤的存儲被稱為SCSI-SCSI存儲，存儲介質(zhì)為SATA磁盤的存儲被稱為SCSI-SATA存儲。存儲名稱分為兩個局部，前面表示存儲設(shè)備接口類型及接口局部的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，后局部表示存儲介質(zhì)。同樣的道理，存儲設(shè)備的對外提供的接口是FC光纖通道，按照FC光纖通道協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備就是FC存儲。存儲介質(zhì)為FC磁盤的存儲被稱為FC-FC存儲。存儲介質(zhì)為SATA磁盤的存儲被稱為FC-SATA存儲。注意：采用光纖通道協(xié)議的存儲設(shè)備應(yīng)該稱之為FC存儲或光纖通道存儲，也可以簡稱為光纖存儲，不能稱之為SAN存儲，SAN指的是一種存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。采用ISCSI輸出協(xié)議、對外提高ISCSI接口的存儲設(shè)備自然應(yīng)該成為ISCSI存儲，只不過ISCSI一般都采用SATA磁盤作為存儲介質(zhì)，所以ISCSI存儲在名稱上不會再細(xì)分，都通稱為ISCSI。NAS是一種特殊的存儲設(shè)備類型，雖然NAS對外提供IP接口，按照IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但NAS最終提供應(yīng)主機(jī)的是一個文件系統(tǒng)，SCSI存儲、FC存儲和ISCSI等提供應(yīng)主機(jī)的是一個裸的、沒有文件系統(tǒng)的邏輯卷，且NAS本身是一個效勞器+存儲的結(jié)構(gòu)，因此嚴(yán)格上講，NAS應(yīng)該能算是一種存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而不是一個存儲類型。不過很多時候我們都把NAS的效勞器+存儲結(jié)構(gòu)看成一個整體，這個整體又通過標(biāo)準(zhǔn)的IP傳輸協(xié)議來進(jìn)行訪問和數(shù)據(jù)傳輸。因此NAS一般都被認(rèn)為是一個存儲設(shè)備類型。在本書中，NAS既是一個存儲設(shè)備類型，又是一個存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。判斷一個存儲是夠是磁帶存儲的標(biāo)準(zhǔn)是看這個存儲設(shè)備是否采用磁帶作為存儲介質(zhì)。磁帶存儲的外部接口類型一般有兩種，一是SCSI接口，二是FC光纖通道接口。磁帶根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)數(shù)據(jù)化可分為非數(shù)據(jù)化磁帶〔即模擬磁帶、數(shù)字磁帶〕和數(shù)據(jù)流磁帶兩種。模擬磁帶一般常用與視音頻文件的圖像和聲音存儲，不用與數(shù)據(jù)存儲，不在本書的討論范圍之內(nèi)。關(guān)于VCD、DVD、SONY藍(lán)光盤等光盤存儲和各種閃存、松下P2卡等閃存存儲方面的資料，請大家自行查閱相關(guān)資料。存儲設(shè)備類型指的是存儲設(shè)備這一個單體的分類，存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自然是指存儲設(shè)備、主機(jī)、以及存儲設(shè)備與主機(jī)之間的連接系統(tǒng)所形成的整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是指存儲設(shè)備與效勞器、工作站等需要進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作的主機(jī)之間的連接方式，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)讀寫方式、存儲共享方式和數(shù)據(jù)共享方式。存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，存儲設(shè)備的工作方式、流程和性能就會不同。大家常提到的、主流的存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有DAS、NAS、SAN三種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其中SAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，因采用存儲設(shè)備類型的不同又可以分為FC-SAN〔采用光纖通道存儲產(chǎn)品〕和IP-SAN〔采用ISCSI存儲設(shè)備〕。1.1SCSI存儲設(shè)備SCSI的英文全稱為SmallComputerSystemInterface，中文名“小型計算機(jī)系統(tǒng)接口〞。它是一種外設(shè)接口協(xié)議，廣泛應(yīng)用于效勞器和高檔PC中。SCSI技術(shù)從推出至今，經(jīng)過了SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3、Ultra2SCSI、Ultra3SCSI、Ultra160SCSI和Ultra320SCSI等多個版本，其接口帶寬從最初的4MB/S一直開展到目前最快的320MB/S。目前SCSI存儲設(shè)備普遍采用Ultra160SCSI和Ultra320SCSI協(xié)議。SCSI技術(shù)經(jīng)過了近20年開展，技術(shù)非常成熟，產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)本錢低。市場正在銷售的SCSI存儲品牌種類繁多，銷售價格非常的廉價。正因為如此，很多初學(xué)存儲技術(shù)的人對SCSI存儲往往不屑一顧，認(rèn)識SCSI存儲是低端存儲，學(xué)了沒用沒前途，甚至有的人認(rèn)識學(xué)習(xí)SCSI技術(shù)有些掉價。其實不然，正因為SCSI存儲技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、價格廉價、安裝調(diào)試簡單、使用及維護(hù)人員的技術(shù)水平要求低，才會得到普遍的應(yīng)用。即使在FC存儲、NAS存儲、ISCSI存儲風(fēng)行的今天，SCSI存儲的應(yīng)用數(shù)量也相當(dāng)多，絲毫也不少于其它類型的存儲設(shè)備。與以前版本的SCSI硬盤相比，采用Ultra320SCSI接口協(xié)議的硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)更高、讀寫速度更快、數(shù)據(jù)緩存更大、電機(jī)轉(zhuǎn)速更高、尋道時間更短、CPU占用率更低，并且擁有自己獨立的I/O處理器，所有這些特性都注定SCSI硬盤是硬盤中的速度之王，SCSI磁盤也一直是高端硬盤的代名詞。SCSI存儲結(jié)構(gòu)SCSI存儲設(shè)備技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單，因此SCSI設(shè)備比FC設(shè)備、NAS設(shè)備、SAN設(shè)備具有更高的穩(wěn)定性和高效率。下列圖是常見SCSI存儲設(shè)備內(nèi)部主要的功能模塊結(jié)構(gòu)圖。圖.1SCSI設(shè)備內(nèi)部功能模塊結(jié)構(gòu)圖在上圖中可以看出，除了電源系統(tǒng)和風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)之外，SCSI存儲設(shè)備內(nèi)部只有磁盤插槽、背板、控制器和接口等4個局部。圖.2SCSI存儲前面板如上圖所示，SCSI存儲磁盤插槽一般都在設(shè)備的前部，即可以豎向也可以橫向插入磁盤柜。SCSI磁盤直接插入磁盤柜內(nèi)部背板上的標(biāo)準(zhǔn)SCSI接口，SATA磁盤那么通過SATA-SCSI接口轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換后插入背板上的標(biāo)準(zhǔn)SCSI接口。所謂背板實際上是一個印制好的電路板，如同常見的計算機(jī)主板一樣，上面有多個標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化的插槽，標(biāo)準(zhǔn)化插槽一般用來接入磁盤、電源和風(fēng)扇等標(biāo)準(zhǔn)化零部件，非標(biāo)準(zhǔn)化插槽一般用來接入廠商自己研制生產(chǎn)的控制器。不同的背板提供不同類型和數(shù)量的插槽。背板上除了提高多個插槽之外，本身還是一個SCSI總線線路板，這一個SCSI總線線路板將磁盤和控制器連接在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在磁盤和控制器之間的傳輸。SCSI存儲上一般只有一個SCSI總線，無法提供磁盤和控制器之間的冗余連接。存儲系統(tǒng)設(shè)計指南-9-什么是ISCSI存儲iSCSI技術(shù)簡介iSCSI〔iSCSI=internetSmallComputerSystemInterface〕是由IIETF開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)存儲標(biāo)準(zhǔn)，目的是為了用IP協(xié)議將存儲設(shè)備連接在一起。通過在IP網(wǎng)上傳送SCSI命令和數(shù)據(jù)，ISCSI推動了數(shù)據(jù)在網(wǎng)際之間的傳遞，同時也促進(jìn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離管理。由于其出色的數(shù)據(jù)傳輸能力，ISCSI協(xié)議被認(rèn)為是促進(jìn)存儲區(qū)域網(wǎng)〔SAN〕市場快速開展的關(guān)鍵因素之一。因為IP網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，ISCSI能夠在LAN、WAN甚至internet上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，使得數(shù)據(jù)的存儲不再受地域的現(xiàn)在。ISCSI技術(shù)的核心是在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸SCSI協(xié)議，是指用TCP/IP報文、和ISCSI報文封裝SCSI報文，使得SCSI命令和數(shù)據(jù)可以在普通以太網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，如下列圖：iSCSI協(xié)議定義了在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送、接收block〔數(shù)據(jù)塊〕級的存儲數(shù)據(jù)的規(guī)那么和方法。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中再通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，接收端收到TCP/IP包之后，將其復(fù)原為SCSI命令和數(shù)據(jù)并執(zhí)行，完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)再封裝到TCP/IP包中再傳送回發(fā)送端。而整個過程在用戶看來，使用遠(yuǎn)端的存儲設(shè)備就象訪問本地的SCSI設(shè)備一樣簡單。早在2001年上半年，IBM就推出了IPStorage200i，是市場上公認(rèn)的第一款基于iSCSI協(xié)議的產(chǎn)品，這款產(chǎn)品的出現(xiàn)，對于身處信息爆炸時代卻無法承當(dāng)光纖通道SAN環(huán)境高本錢的中小型用戶來說，具有巨大的吸引力；2001年10月，Cisco也推出了SN5420存儲路由器，基于IP標(biāo)準(zhǔn)和SAN標(biāo)準(zhǔn)，可以提供與現(xiàn)有LAN、WAN、光纖和SAN設(shè)備之間的互操作，率先建立了IP網(wǎng)絡(luò)與SAN之間的橋梁?，F(xiàn)在，有更多的廠商參與到iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中，如Intel已經(jīng)推出了存儲網(wǎng)卡IPStorageiSCSIPRO/1000T，將協(xié)議轉(zhuǎn)化也就是封裝、復(fù)原TCP/IP包的步驟轉(zhuǎn)移到網(wǎng)卡上來執(zhí)行，大大降低了效勞器處理器的占用率。同時，還有芯片、板卡制造商參加到iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中，如Adaptec、Qlogic等等。iSCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。用戶可使用標(biāo)準(zhǔn)的千兆級以太網(wǎng)傳輸協(xié)議，通過Cat5線纜和任意的交換機(jī)產(chǎn)品，將效勞器與磁盤陣列連接在一起，并且能夠提供接近FCSAN的性能。iSCSI集SCSI、以太網(wǎng)和TCP/IP等技術(shù)于一身，支持iSCSI技術(shù)的效勞器和存儲設(shè)備能夠直接連接到現(xiàn)有的IP交換機(jī)和路由器上，具有低廉、開放、大容量、傳輸速度高、平安等諸多優(yōu)點，最適合需要在網(wǎng)絡(luò)上存儲和傳輸大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用環(huán)境，比方廣電視頻制作和媒資系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，IPTV系統(tǒng)，數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，以及許多的對IOPS和帶寬性能要求不是還很高的數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)、大容量文件存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)設(shè)計指南-5-SCSI控制器控制器是所有存儲系統(tǒng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在主機(jī)與磁盤之間的傳輸、控制和校驗。無論是那種類型的存儲設(shè)備，存儲控制器都可以看成是具有一個數(shù)據(jù)IO功能和RAID功能的硬件集合體。RAID一般有全軟、半軟半硬和全硬之分。全軟RAID就是指RAID功能是由操作系統(tǒng)來完成，沒有第三方的控制、處理和I/O芯片。有關(guān)RAID任務(wù)的處理都由CPU來完成，因此這是效率最低的一種RAID。由于全軟RAID是在操作系統(tǒng)下實現(xiàn)RAID，不能保護(hù)系統(tǒng)盤，系統(tǒng)分區(qū)不能參與實現(xiàn)RAID。而且一般的RAID配置信息都存在系統(tǒng)信息中，而不是存在數(shù)據(jù)磁盤中，當(dāng)系統(tǒng)崩潰需重新安裝時，RAID的信息也會喪失，數(shù)據(jù)的平安性極低。半軟半硬RAID是一種把初級的RAID功能附加給SCSI或者SATA卡而產(chǎn)生的產(chǎn)品，它把軟件RAID功能集成到了產(chǎn)品的固件上，從而提高了產(chǎn)品的功能和容錯能力。它可以支持RAID0和RAID1RAID(1+0)。但因為缺乏自己的I/O處理芯片，所以這方面的工作仍要由CPU與驅(qū)動程序來完成。而且，半軟半硬是依靠主機(jī)本身CPU和內(nèi)存運行，所采用的RAID控制、處理芯片的能力一般都比較弱，不能支持高的RAID等級。SCSI存儲設(shè)備冊是一種全硬的RAID，全面具備了自己的RAID控制、處理和I/O處理芯片，甚至還有陣列緩沖〔ArrayBuffer〕。SCSI存儲設(shè)備的控制器自帶有微處理與I/O處理芯片及內(nèi)存，不依靠主機(jī)CPU和內(nèi)存，可直接把相關(guān)信息提交給OS處理，從而使性能獲得很大的提高。對CPU的占用率以及整體性能是這三種類型中最有優(yōu)勢的，但設(shè)備本錢也是三種類型中最高的。一般情況下，SCSI存儲設(shè)備只有一個控制器，控制器只提供2個SCSI主機(jī)通道接口。2個主機(jī)通道接口可同時與2個效勞器鏈接。存儲設(shè)備可提供LUN與主機(jī)端口之間的MAPPING，即主機(jī)通過2個不同的主機(jī)通道接口即可以訪問到相同的LUN，也可以訪問到不同的卷。個別大容量設(shè)計的SCSI-SATA存儲設(shè)備的控制器上除了2個主機(jī)通道接口之外，還會提供2個磁盤通道，用于鏈接磁盤擴(kuò)展柜。請注意，我們常說到SCSI接口的帶寬是320MB/S，SATA-2接口的帶寬是300MB/S。但這些數(shù)值都只是接口協(xié)議的理論標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計值，但并不表示磁盤本身就具有320MB/S或者300MB/S的實際帶寬輸出能力。SCSI存儲設(shè)備控制器的實際訪問速度與磁盤型號、磁盤生產(chǎn)的質(zhì)量控制、技術(shù)參數(shù)，以及傳輸電纜長度、抗干擾能力等因素關(guān)系密切。實際上，市場常見的SCSI存儲設(shè)備單控制器上的2個主機(jī)通道接口加起來的總實際輸出能力只有250MB/S左右，而不是2*320MB/S。單塊SCSI磁盤的實際輸出能力為60-70MB/S，而單塊SATA磁盤的實際帶寬只有25-30MB/S。因此當(dāng)采用SCSI存儲設(shè)備時，不僅要充分考慮到存儲設(shè)備的實際輸出帶快，還必須配置足夠數(shù)量的磁盤。存儲系統(tǒng)設(shè)計指南-6-常見SCSI存儲技術(shù)參數(shù)常見SCSI存儲設(shè)備技術(shù)參數(shù)為了更好地了解SCSI存儲設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及配置技術(shù)參數(shù)，我們可以參考大多數(shù)廠商所提供的SCSI存儲設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，如下表：主控單元控制器單SCSI控制器；2個DualUltra320SCSI主機(jī)通道中央處理器：PowerPC750FX-600MHzRISCCPU外部連接類型：SCSI320/160內(nèi)存：256～1GB數(shù)據(jù)重建：自動數(shù)據(jù)重建在線擴(kuò)容：支持緩存斷電保護(hù)：72-168小時管理前面板LCD和按鍵：簡單的設(shè)定，顯示狀態(tài)報告

RS-232終端，人性化的界面，方便設(shè)置和顯示狀態(tài)報告，環(huán)境報警，蜂鳴器報警，Email、FAX,、MSN、以太網(wǎng)、SNMP、SMSRAID及硬盤規(guī)格磁盤規(guī)格：標(biāo)準(zhǔn)3.25”36GB/73GB/146GB/300GBSCSI磁盤磁盤數(shù)量：16盤位RAID級別：0,1,0+1,3,5,30，50，JBODRAID設(shè)置：最大8組硬件熱插拔電源：2*500W熱插拔電源熱插拔硬盤托架：16*SCA-2熱插拔硬盤全局熱備盤：支持輸入電源：100～240VAC46~63Hz熱插拔風(fēng)扇：渦輪風(fēng)扇*2操作系統(tǒng)WindowsNT,2000,2003;SUNSolaris8/9;RedHatLinux8/9,Enterprise3;SuSELinux8/9;IBMAIX;HP-UNIX技術(shù)參數(shù)表說明：1、SCSI存儲一般都采用單控制器，每個控制器上提供2個主機(jī)端口。局部SCSI存儲的控制器上還會提供2個磁盤端口，用于連接磁盤擴(kuò)展柜。2、SCSI控制器的核心處理芯片CPU一般有兩種類型，即通用InterCPU和POWERPC。高檔次SCSI控制器還會設(shè)置一個ASICRAID引擎芯片。兩個芯片的功能分開，CPU專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫和傳輸控制，ASIC芯片專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)校驗和RAID校驗。在存儲界，一直都有InterCPU和POWERPC兩種核心處理芯片誰更高效的爭論，就如同PC界INTER和AMD兩者之爭一樣。但存儲設(shè)備性能不僅僅取決于控制器采用哪種芯片，還取決于控制器中核心處理芯片與緩存、總線、主機(jī)通道和磁盤通道等多個局部之間調(diào)用和訪問機(jī)制。因此，存儲設(shè)備的性能取決于整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計是否合理和高效。3、常見的SCSI設(shè)備默認(rèn)配置的緩存大小為256MB,可通道增加緩存條的方式來增加到1GB甚至更大，不過設(shè)備的價格也會大幅度提高。當(dāng)存儲設(shè)備控制器采用RSIC芯片和ASIC芯片是，所使用的緩存不同于普通PC上的內(nèi)存，它是一種專門與RSIC核心處理芯片配合使用的“內(nèi)存〞，其本錢遠(yuǎn)高于普通內(nèi)存。4、在線擴(kuò)容一般包含三個層次：物理擴(kuò)容：即熱插拔功能，根本上所有的外置硬盤的存儲都支持在線擴(kuò)容。RAID組擴(kuò)容：在不刪除原有RAID組的前提下，通過增加新磁盤來擴(kuò)展RAID組。如將原來由5塊磁盤組成的RAID5擴(kuò)展到一個由8塊磁盤構(gòu)成的RAID5。邏輯卷LUN擴(kuò)容：在不刪除原有LUN和LUN數(shù)據(jù)的前提下增加LUN的容量。如將LUN的容量由原來的500GB擴(kuò)展到1TB。5、對存儲設(shè)備來講，數(shù)據(jù)一般都是寫入高速緩存，再由緩存寫入磁盤。假設(shè)存儲外部供電系統(tǒng)系統(tǒng)突然斷電時，所有磁盤已經(jīng)停止工作，而緩存中還有局部重要的數(shù)據(jù)沒有寫入緩存。這時緩存斷電系統(tǒng)就可以繼續(xù)為緩存供電，保證緩存的數(shù)據(jù)72小時，甚至在更長時間內(nèi)不會因為斷電而造成數(shù)據(jù)喪失。當(dāng)外部供電系統(tǒng)恢復(fù)之后，緩存的數(shù)據(jù)會自動寫入磁盤。一般入門級別存儲的緩存斷電保護(hù)系統(tǒng)僅僅就是一個紐扣電池，如同PC主板上的BIOS電池一樣。大型存儲設(shè)備往往會采用專用的UPS來給緩存長時間供電。6、雖然一個SCSI總線最多只能支持15塊磁盤，但SCSI存儲設(shè)備控制器內(nèi)部一般都有兩個SCSI磁盤通道，每個SCSI磁盤通道配置8塊磁盤，兩個SCSI磁盤通道可支持16塊磁盤。當(dāng)控制器為SCSI時，存儲設(shè)備只能安裝SCSI磁盤,不能兼容SATA磁盤。當(dāng)控制器為SAS時，存儲設(shè)備可同時兼容SATA和SAS磁盤。7、目前市場上常見的SCSI存儲設(shè)備的接口和對應(yīng)的SCSI線纜都為SCSI-380針，但在存儲系統(tǒng)設(shè)計時，一定要充分考慮到系統(tǒng)中的效勞器可能還在采用68針SCSI接口。因為在進(jìn)行SCSI存儲的線纜型號配置時，最好能提前了解效勞器的配置。68針和80針SCSI接口圖如下：圖.168針SCSI接口圖.280針SCSI接口SCSI存儲的優(yōu)缺點SCSI憑借著擴(kuò)展性好、性能優(yōu)越、可靠性高等特點，被廣泛應(yīng)用于高檔效勞器和存儲設(shè)備。采用SCSI技術(shù)的存儲設(shè)備同樣區(qū)有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越和平安穩(wěn)定的特點。SCSI是一種通用接口，現(xiàn)在越來越多地出現(xiàn)在PC效勞器上，SCSI接口正在成為PC效勞器的標(biāo)準(zhǔn)接口。目前市場常見的中高檔效勞器上一般都默認(rèn)配置1-2個SCSI接口，SCSI存儲可以很方便地實現(xiàn)與效勞器的連接，不需要專門購置SCSI卡或FC卡等，系統(tǒng)的建設(shè)本錢進(jìn)一步降低。在設(shè)備連接方面，SCSI存儲系統(tǒng)不需要網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，可直接通過標(biāo)準(zhǔn)的SCSI線纜實現(xiàn)與效勞器的連接。整體結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)節(jié)少，因而系統(tǒng)的故障點也少，相應(yīng)地，系統(tǒng)的平安穩(wěn)定性也高。SCSI存儲采用SCSI磁盤時，SCSI硬盤的轉(zhuǎn)速可高達(dá)15000rpm。高轉(zhuǎn)速意味著硬盤的平均尋道時間短，能夠迅速找到需要的磁道和扇區(qū)，SCSI存儲的帶寬性能和IOPS性能就高，可以滿足很多高性能系統(tǒng)的需求。另外，同等容量和轉(zhuǎn)速的SCSI磁盤的價格要遠(yuǎn)低于FC磁盤的價格。采用SATA磁盤時，磁盤的大容量和低價格也可以滿足許多地本錢系統(tǒng)的要求。同時，SCSI存儲設(shè)備的缺點也是顯而易見的。首先，SCSI存儲的接口最大數(shù)據(jù)傳輸帶寬是320MB/S，但這個帶寬是所有設(shè)備的共享帶寬。而且最大傳輸速度并不代表設(shè)備正常工作時所能到達(dá)的平均訪問速度。SCSI控制器的實際訪問速度與SCSI硬盤型號、技術(shù)參數(shù)，以及傳輸電纜長度、抗干擾能力等因素關(guān)系密切。SCSI存儲的實際往往都在250-280MB/S之間。其次，SCSI存儲一般對外之提供兩個主機(jī)接口，即，只能與兩臺主機(jī)設(shè)備進(jìn)行直連，無法通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備來進(jìn)行主機(jī)數(shù)量擴(kuò)張。系統(tǒng)的擴(kuò)張性低，主機(jī)數(shù)量增加時就必須的增加更多的SCSI存儲設(shè)備。第三，雖然SCSI存儲設(shè)備支持超過2個主機(jī)通道和磁盤通道，每個通道支持的設(shè)備最多可到達(dá)十五個，但對于目前的存儲系統(tǒng)來講整體容量仍顯缺乏，同時，隨著存儲通道中設(shè)備數(shù)量的增加，整體的性能也會大幅度降低，因此SCSI存儲的每個通道的實際磁盤數(shù)量都不會超過8個。存儲系統(tǒng)設(shè)計指南-7-FC存儲設(shè)備FC存儲設(shè)備在上一節(jié)中,采用SCSI傳輸協(xié)議和接口協(xié)議的設(shè)備被稱為SCSI存儲，同樣地，采用FCIP〔即光纖通道接口協(xié)議的〕的設(shè)備被稱為FC存儲或光纖通道存儲。FC與SCSI一樣，都是一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和接口協(xié)議。FC存儲和SAN是兩個完全不同的概念，只不過FC存儲產(chǎn)品從一開始誕生之日其就和SAN網(wǎng)絡(luò)緊密地聯(lián)系在一起，但凡采用FC存儲的系統(tǒng)都會采用FC交換機(jī)組成的SAN網(wǎng)絡(luò)。因此很多人經(jīng)常會把FC存儲直接稱之為SAN存儲，就如同現(xiàn)在很多人把ISCSI存儲也成為IP-SAN存儲一樣。無論怎么樣的稱呼，我們一定要清楚地知道FC存儲這個概念指的是一種存儲設(shè)備類型，SAN這個概念指的是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在大家的印象中，F(xiàn)C存儲一直是高端存儲的代名詞。它通過高效的光纖通道傳輸協(xié)議，高效穩(wěn)定的控制器，和功能豐富強(qiáng)大的數(shù)據(jù)保護(hù)及備份功能，為高端、關(guān)鍵應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲效勞。FC存儲之所以能夠成為高端實際上是與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接相關(guān)的，高效和強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)設(shè)計決定了FC存儲的高性能。存儲設(shè)備是為各種不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提高數(shù)據(jù)存儲和讀寫訪問效勞的。業(yè)務(wù)系統(tǒng)有的要求高IOPS性能的，如銀行電信在線計費系統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)庫存儲；有的要求存儲設(shè)備可以對外提高大帶寬，如廣電行業(yè)非線性編輯制作系統(tǒng)的在線存儲；有的系統(tǒng)要求存儲設(shè)備具有超大容量，可以滿足系統(tǒng)的大容量存儲，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲設(shè)備；而有的系統(tǒng)要求存儲設(shè)備具有非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)備份、遠(yuǎn)程容災(zāi)功能，如各大數(shù)據(jù)中心的備份系統(tǒng)和遠(yuǎn)程容災(zāi)系統(tǒng)。存儲設(shè)備是以滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求為設(shè)計目標(biāo)的。存儲設(shè)備的設(shè)計的方向和實現(xiàn)的目標(biāo)不同，其所能使用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)類型也不同。如EMCSymmetrix系列、IBMShark系列和HDSUSP系列等存儲設(shè)備的開發(fā)目標(biāo)是為了實現(xiàn)高IOPS性能，因此這些產(chǎn)品使用因銀行電信行業(yè)的帳、計費等在線關(guān)鍵業(yè)務(wù)。DDNS2A的設(shè)計目標(biāo)是實現(xiàn)穩(wěn)定的高帶寬性能，因此它使用于石油氣象行業(yè)的大型高性能計算系統(tǒng)，或廣電行業(yè)的大型高清和標(biāo)清非線性編輯制作系統(tǒng)。不同開發(fā)目標(biāo)的存儲產(chǎn)品有著不同的最正確使用環(huán)境。但凡能最正確地滿足某一類系統(tǒng)的存儲需求，就是該類型系統(tǒng)中的高端存儲。一般地，大家都是以IOPS性能的大小來劃分存儲設(shè)備的檔次。I/O性能超過1000000IOPS的一般都稱為高端存儲，高端存儲的主機(jī)端一般用來連接多CPU效勞器或小型機(jī)。I/O性能小于1000000IOPS，大于250000IOPS的一般都稱為中端存儲，中端存儲的主機(jī)端一般用來連接高性能效勞器。I/O性能小于1000000IOPS的一般成為低端存儲，低端存儲的主機(jī)端一般連接普通效勞器或工作站。另一種方法是按照存儲設(shè)備中控制器的數(shù)量和冗余結(jié)構(gòu)劃分存儲檔次的，如下列圖。圖.1EMCSymmetrix系列產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖從上圖可知，隨著存儲設(shè)備的檔次越高，控制器數(shù)據(jù)量越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，存儲系統(tǒng)的性能、平安性、可擴(kuò)張性等越高，存儲設(shè)備的本錢也越高。下面幾張圖是常見高端存儲、中端存儲內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能模塊圖。圖.2EMCSymmetrix系列產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖高端存儲為了實現(xiàn)高IOPS性能，其內(nèi)部一般都會配置大容量高速緩存，依靠大容量緩存來實現(xiàn)大量小數(shù)據(jù)塊、小文件的高速讀寫。同時前端和后端分別提高32個，甚至64個以上主機(jī)接口和磁盤接口。數(shù)據(jù)先寫入大容量高速緩沖，再由控制器通過多個磁盤端口并行寫入后端高速磁盤。為了保證后端磁盤的數(shù)據(jù)寫入性能，高端存儲一般會采用大量高速15000rpm的光纖通道磁盤。存儲系統(tǒng)設(shè)計指南-8-中端FC存儲設(shè)備雖然現(xiàn)在很多高端存儲都支持SATA磁盤，但用高性能的存儲設(shè)備安裝低性能的SATA磁盤來做低端應(yīng)用，將會失去使用高端存儲設(shè)備的意義，對高端存儲設(shè)備來講也是最大的浪費。因此，筆者強(qiáng)烈不建議高端存儲使用SATA來用于低端應(yīng)用。中端光纖存儲設(shè)備一般都采用active-active雙活控制器，每個控制器的大多設(shè)置4個主機(jī)接口，4個磁盤接口。如下列圖：圖.1EMCCX系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖上圖為EMCCX700存儲系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖.2DDNS2A系列產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖上圖為DDNS2A系列存儲產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。低端存儲設(shè)備一般都采用單控制器，大多設(shè)置2個主機(jī)接口，2個磁盤接口，個別的存儲設(shè)備會采用4個主機(jī)接口和4個磁盤接口?？刂破饕话銥镾ATA控制器，采用SATA硬盤。指南-12-什么是NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲NAS存儲的學(xué)名是NetworkAttachedStorage,意思是網(wǎng)絡(luò)附加存儲。雖然這個概念描述的很準(zhǔn)確、很清楚。但它對于一個初學(xué)存儲技術(shù)，或普通的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計者來講還是有點含混晦澀。那么如何正確地理解NAS存儲呢？在解釋NAS存儲之前，我們現(xiàn)解釋一下什么是文件效勞器。假設(shè)在一個普通的辦公網(wǎng)系統(tǒng)〔工作站全部為windows操作系統(tǒng)〕中，由于工作的需要，大家可能經(jīng)常需要共享一局部文檔、圖片、資料或程序軟件，為了實現(xiàn)共享，一般最簡單地做法是找一臺相對空閑的效勞器或工作站，假設(shè)其名稱為Server-A，Server-A本身安裝了大容量硬盤，可以保存大量的文檔或者文件。將需要共享的資源存儲在server-A的某一個磁盤分區(qū)或目錄中，如F盤或目錄files，將F磁盤分區(qū)或目錄files的屬性設(shè)置為共享。根據(jù)辦公網(wǎng)中用戶的角色、職位等設(shè)置不同的訪問權(quán)限。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)鄰居找到Server-A和Server-A上共享的F磁盤分區(qū)或目錄files，繼而找到所需要的資源。這時我們稱Server-A是這個辦公網(wǎng)系統(tǒng)的文件效勞器，它可為系統(tǒng)中所有的客戶端工作站提供文件共享訪問效勞器。通過文件效勞器來實現(xiàn)資源共享是一個非常方便、容易實現(xiàn)的方式，不過由于采用了普通的windows操作系統(tǒng)系統(tǒng)和NTFS文件系統(tǒng)，Server-A對用戶的訪問權(quán)限管理、容量配額、數(shù)據(jù)平安保護(hù)功能也處于一個相對簡單的階段，數(shù)據(jù)的傳輸效率也相對較低。我們可以對文件效勞器Server-A進(jìn)行改造，去除或減少系統(tǒng)中與文件存儲、文件管理無關(guān)的組件、功能、效勞或軟件，加強(qiáng)系統(tǒng)對磁盤、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平安方面的功能，設(shè)置完善的用戶訪問權(quán)限、容量空間配額，增加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)平安保護(hù)功能，如快照、卷復(fù)制、卷鏡像等功能，增加統(tǒng)一的系統(tǒng)管理、配置和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控軟件。在硬件方面，采用專業(yè)設(shè)計的效勞器機(jī)箱、采用高性能的CPU、內(nèi)存和主板，增加冗余電源、冗余風(fēng)扇等模塊化零部件，消除系統(tǒng)的單點故障；增加硬盤數(shù)量，通過RAID卡實現(xiàn)硬盤之間的數(shù)據(jù)容錯和訪問性能，也可以在文件效勞器Server-A后端直接連接一臺SCSI存儲或FC存儲設(shè)備來增加Server-A的可用容量。這個時候的文件效勞器就變成了我們常說的NAS存儲。那么什么是NAS存儲，簡單的說NAS存儲就是基于專用硬件設(shè)備上的、安裝特殊操作系統(tǒng)、具有強(qiáng)大用戶訪問權(quán)限管理功能、數(shù)據(jù)平安保護(hù)和恢復(fù)功能的文件效勞器。微軟推出的WSS〔WindowsStorageServer〕NAS操作系統(tǒng)實際上就是Windows2003操作系統(tǒng)的簡化版，去除了很多與數(shù)據(jù)存儲無關(guān)的功能，加強(qiáng)了用戶訪問權(quán)限管理、容量空間配額管理和數(shù)據(jù)平安保護(hù)功能。WSS可以安裝在普通的PC效勞器上，從而把一個普通的PC效勞器當(dāng)成NAS設(shè)備來使用。但實質(zhì)上與普通操作系統(tǒng)并沒有較大的區(qū)別，我們可以想使用普通windows2003操作系統(tǒng)一樣來使用WSS。市場上很常見的很多低端NAS存儲設(shè)備都是采用WSS操作系統(tǒng)，具有安裝、調(diào)試和維護(hù)簡單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，功能簡單和購置本錢地等諸多優(yōu)勢，是中小企業(yè)用戶系統(tǒng)的首選NAS存儲設(shè)備。當(dāng)然真正的中高端以上NAS存儲設(shè)備在結(jié)構(gòu)上要比普通的文件效勞器要復(fù)雜的多，在軟件功能方面也要比普通的文件效勞器強(qiáng)大很多。下一節(jié)中我們將詳細(xì)論述NAS效勞器的結(jié)構(gòu)和功能。五大要點制定適宜的備份策略保證高效備份備份就像是天氣一樣常常作為話題被人提起——“人人都在討論備份問題〞，但和天氣不一樣的是，天氣是我們無力改變的，是晴是雨我們只能看老天爺?shù)男那槿绾瘟耍珎浞萆厦娴暮芏鄦栴}是可以通過備份管理員的努力來解決的。數(shù)據(jù)保護(hù)是企業(yè)的一項要務(wù)，這不僅僅是為了保證業(yè)務(wù)連續(xù)性，也是為了法規(guī)遵從和企業(yè)決策的需要。呵呵，筆者這里提到的法規(guī)遵從似乎還很遙遠(yuǎn)，現(xiàn)在國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)目前還沒有相關(guān)的法規(guī)要求必須保存某些財務(wù)數(shù)據(jù)，但一些重要的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)，例如財務(wù)記錄，是必須要保存的。筆者曾經(jīng)親眼看見過某省市某通信公司全部帳務(wù)信息所在的磁盤系統(tǒng)在一段時間內(nèi)壞了硬盤假設(shè)干，用備份數(shù)據(jù)恢復(fù)時，發(fā)現(xiàn)備份方案錯誤少備了某關(guān)鍵數(shù)據(jù)，無法恢復(fù)。最后用oracle工具配合磁盤修復(fù)工具來恢復(fù)數(shù)據(jù)，大局部數(shù)據(jù)都恢復(fù)過來了，但最后仍然差了一天的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。企業(yè)在信息系統(tǒng)中會遇到各種各樣的問題，備份過程中遇到的困難未必是最難纏的一個，但它也不一定是一個容易解決的問題。下面我們將就備份中容易發(fā)生的各種問題來看看：如何選擇適宜的備份方式，制定備份策略，以及從管理員那里收集反應(yīng)等等，這些方法可以幫助企業(yè)更好的完成備份工作，并且精簡備份過程。備份策略對于企業(yè)來說比較復(fù)雜，“備份策略〞指的是控制真正備份工作的規(guī)那么，一般都是由軟件中的“策略管理〞來實現(xiàn)的，程序是來設(shè)置策略的手段。企業(yè)在確定備份策略的時候需要考慮：一、備份周期：指的是兩次備份之間的時間間隔。對于企業(yè)來說，并不是備份越頻繁越好。過于頻繁的備份會對前段業(yè)務(wù)造成較大的影響，且備份管理員會發(fā)現(xiàn)后臺備份數(shù)據(jù)量急劇增大到無法忍受的地步。對于企業(yè)來說，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和平安級別要求設(shè)置不同的備份周期是比較實際的。對于一些業(yè)務(wù)關(guān)鍵型數(shù)據(jù)，企業(yè)至少要做到1天備份一次，否那么無法承當(dāng)數(shù)據(jù)喪失的風(fēng)險。而另外一部重要性偏低的數(shù)據(jù)，例如郵件系統(tǒng)，可以選擇較為寬松的備份周期。如3天一次，或者一周一次。我們在這里并沒有討論也業(yè)務(wù)連續(xù)性的需要，僅靠備份無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性，但是現(xiàn)在很多備份軟件都帶有CDP功能，已經(jīng)在一定的程度上能起到即時恢復(fù)的作用，能在一定程度上實現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性。二、備份方式：設(shè)置備份周期的同時需要考慮的問題包括采用何種備份方式。三種較有代表性的備份方式包括完全備份、增量備份和差分備份。這三種備份方式各有優(yōu)缺點：完全備份方式指的每次備份都備份全部的數(shù)據(jù)。這種備份方式邏輯簡單，恢復(fù)速度快，但是需要占用大量的備份容量空間和備份時間。增量備份方式那么是每次備份與上次備份數(shù)據(jù)不同的差異數(shù)據(jù)。這種備份方式不需要每次備份全部的數(shù)據(jù)，因此大幅度減少了每次備份的時間和備份的存儲容量空間。但是由于備份數(shù)據(jù)都是在上一次備份數(shù)據(jù)的根底上記錄數(shù)據(jù)發(fā)生的改變，一旦發(fā)生故障后，數(shù)據(jù)恢復(fù)得時候需要一環(huán)扣一環(huán)的進(jìn)行運算恢復(fù)，所需要的數(shù)據(jù)恢復(fù)速度比較慢，而且一旦一個環(huán)節(jié)發(fā)生錯誤，容易導(dǎo)致整個備份無效。差分備份方式那么是，當(dāng)管理員進(jìn)行過一次完全備份后，接下來的每次差分備份，系統(tǒng)都會把備份數(shù)據(jù)與第一次完全備份的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，只備份與第一次完全備份數(shù)據(jù)有差異的數(shù)據(jù)。首先，它無須每天都進(jìn)行系統(tǒng)完全備份，因此備份所需時間短，并且也節(jié)省了備份介質(zhì)的空間；其次，它的恢復(fù)過程也很方便，只需要上一次完全備份的數(shù)據(jù)和最后一次差異備份的數(shù)據(jù)，就可將系統(tǒng)恢復(fù)。所以，差分備份是一種相對優(yōu)化的備份策略，適合于對備份性能有較高要求，又需充分考慮本錢的企業(yè)和用戶。在具體選擇備份方式的時候，需要考慮的因素包括：能夠承受多大的備份容量？能夠忍受備份系統(tǒng)工作時給前段運營帶來多大的影響？事故發(fā)生后，企業(yè)允許的數(shù)據(jù)恢復(fù)時間有多長？一般情況下，企業(yè)會綜合把幾個備份方式整合使用，例如完全備份和差異備份經(jīng)常組合成為一個完整的備份方案，每天進(jìn)行差異備份，定期做完全備份，這樣恢復(fù)的時候，系統(tǒng)管理員只需兩份磁帶數(shù)據(jù)，即第一天的磁帶以及災(zāi)難發(fā)生前一天的磁帶，就能夠完全恢復(fù)數(shù)據(jù)。對于小型企業(yè)，可以幾天內(nèi)作一次完全備份，對于大型企業(yè)，由于完全備份的數(shù)據(jù)量過于龐大，通常1-3個月作一次完全備份。三、自動/手動備份：考慮選擇自動或者手動備份操作的原那么很簡單，自動備份無需人為操作，系統(tǒng)可按預(yù)先設(shè)定好的程序和時間自動啟動備份作業(yè)；手動備份由系統(tǒng)管理員不定時地進(jìn)行人工操作。前者適合大型系統(tǒng)的備份任務(wù)，然而部署本錢較高，后者雖然部署本錢相對較低，但后期的操作將變的復(fù)雜。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，很多中小型企業(yè)考慮本錢因素通常會選擇手動操作，但實際情況是手動操作大大的增加了備份過程中因人為錯誤而導(dǎo)致的損失。研究顯示人為錯誤是排在媒介錯誤之后，導(dǎo)致備份失敗的第二大原因，但實際上大局部的媒介出錯也是由于人為因素造成的。因此在設(shè)定備份系統(tǒng)的初期，存儲系統(tǒng)規(guī)劃人員必須向業(yè)務(wù)人員詳細(xì)征詢意見，畢竟這些數(shù)據(jù)的使用者仍然是這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的人員。他們的意見能有效防止無效備份的情況出現(xiàn)。四、備份介質(zhì)：備份介質(zhì)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲或備份的存儲載體?？紤]備份介質(zhì)需要考慮三方面的指標(biāo)：1.備份的本錢，2.備份對前端業(yè)務(wù)的影響，3.恢復(fù)的速度。一般而言，磁盤作為備份介質(zhì)有備份速度快，對前端業(yè)務(wù)影響較小，恢復(fù)速度快的優(yōu)點，但同時也帶來高昂的備份本錢。除磁盤以外，還有磁帶、光盤等等更為廉價的備份介質(zhì)。一般如果不要求7*24小時業(yè)務(wù)連續(xù)運營，企業(yè)可以采用磁帶作為備份介質(zhì)，選擇在夜晚業(yè)務(wù)不太繁忙或者停頓的時候進(jìn)行備份操作，這樣盡管備份時仍然占用較大的系統(tǒng)資源，但對前端業(yè)務(wù)影響已經(jīng)非常小了。同時，有一些企業(yè)會采用不同的備份介質(zhì)來平衡本錢和性能的需求。例如關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)先備份到SATA磁盤上，再通過磁盤備份到磁帶設(shè)備，這就是我們所說的多級備份機(jī)制。五、保證良好的一致性所謂備份一致性是指整個組織中以同樣的方法一致地處理所有的備份和恢復(fù)，對于小企業(yè)來說，無非是一個磁帶機(jī)支持一個備份效勞器，這種情況下，備份一致性并不是需要強(qiáng)調(diào)的優(yōu)點，而是最根本的特點。現(xiàn)在，已經(jīng)有越來越多的企業(yè)需要備份一個以上的系統(tǒng)，要做到一致性可不像以前“一個大磁帶支持一個大機(jī)器〞的時代那樣容易了。當(dāng)今世界瞬息萬變，企業(yè)組織結(jié)構(gòu)變化也會對備份系統(tǒng)產(chǎn)生影響，廠商所鼓吹的類似信息周期管理這種新概念也會要求有復(fù)雜的備份系統(tǒng)，還有SATA這種廉價的近線存儲介質(zhì)的出現(xiàn)，都會導(dǎo)致一些分散的備份系統(tǒng)的出現(xiàn)。雖然統(tǒng)一的備份是大勢所趨，但企業(yè)里面不可防止會存在多個備份系統(tǒng)，這時候系統(tǒng)管理員的工作就是讓大家保持步調(diào)一致。如果不能在整個組織中以同樣的方法一致地處理所有的備份和恢復(fù)，那么備份就會變得更加難以下手。而且當(dāng)我們需要使用這些備份的時候，會發(fā)現(xiàn)我們面對的是一團(tuán)亂麻，毫無頭緒。NBU網(wǎng)絡(luò)備份大全之遠(yuǎn)程配置備份策略隨著NBU用戶的增多，用戶所遇到的問