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存儲(chǔ)根底知識(shí)白皮書Revisionrecord修訂記錄Date日期RevisionVersion修訂
版本ChangeDescription修改描述Author作者2023-09-011.0initial初稿完成盧三超00144473TableofContents目錄TOC\o"1-3"\u\t"標(biāo)題4,4"1概述151.1目的151.2范圍152存儲(chǔ)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)之談152.1存儲(chǔ)圖書和資源152.2從研發(fā)角度談存儲(chǔ)技術(shù)的學(xué)習(xí)163存儲(chǔ)根底知識(shí)173.1存儲(chǔ)概念17什么是存儲(chǔ)17什么是虛擬化存儲(chǔ)18存儲(chǔ)系統(tǒng)開展18存儲(chǔ)媒介的開展歷程19什么是應(yīng)用存儲(chǔ)38什么是統(tǒng)一存儲(chǔ)40云存儲(chǔ)423.1存儲(chǔ)根本技術(shù)知識(shí)51常見磁盤類型51SATA硬盤51SAS硬盤52FC硬盤53SATA,SAS,FC三種硬盤的比擬54SSD磁盤55存儲(chǔ)系統(tǒng)56SAN的概念56NAS59DAS60FC-SAN,IP-SAN,NAS,DAS區(qū)別:60存儲(chǔ)主要協(xié)議62FC〔光纖通道〕協(xié)議62iSCSI協(xié)議63iSCSI與光纖通道的比擬64RAID65RAID0:條帶化結(jié)構(gòu)65RAID2:帶海明碼校驗(yàn)67RAID3:帶奇偶校驗(yàn)碼的并行傳送67RAID4:帶共享校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)68RAID5:分布式奇偶校驗(yàn)的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)69RAID6:帶有兩種分布存儲(chǔ)的奇偶校驗(yàn)的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)69RAID7:優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)70RAID10和RAID0+1:高可靠性與高效磁盤結(jié)構(gòu)70RAID30:專用奇偶位陣列條帶71RAID50:分布奇偶位陣列條帶72常用RAID的比擬72LVM753.2存儲(chǔ)高級(jí)技術(shù)知識(shí)75存儲(chǔ)業(yè)務(wù)75統(tǒng)一管理76統(tǒng)一訪問(wèn)接口76存儲(chǔ)異構(gòu)76自動(dòng)部署76自動(dòng)配置77升級(jí)77補(bǔ)丁77存儲(chǔ)擴(kuò)容77存儲(chǔ)減容77動(dòng)態(tài)配置77告警77狀態(tài)監(jiān)控78存儲(chǔ)高級(jí)技術(shù)78快照78LUN拷貝79自動(dòng)精簡(jiǎn)配置80鏈接克隆82多路徑83cache84SmartCache84mirror85分布式85條帶化85分級(jí)存儲(chǔ)85存儲(chǔ)QOS87熱遷移88存儲(chǔ)加密88流量統(tǒng)計(jì)88DRS88重復(fù)數(shù)據(jù)刪除88CDP〔持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)〕90負(fù)載均衡91數(shù)據(jù)壓縮92存儲(chǔ)性能92性能概念92動(dòng)態(tài)流優(yōu)先級(jí)控制技術(shù)93智能CACHE預(yù)取技術(shù)93高效存儲(chǔ)94存儲(chǔ)可靠性96數(shù)據(jù)一致性96磁盤壞道檢測(cè)與修復(fù)98硬盤打分98磁盤預(yù)拷貝98磁盤隔離98磁盤休眠99UPS技術(shù)100熱備盤100掉電保護(hù)100數(shù)據(jù)保險(xiǎn)箱100數(shù)據(jù)恢復(fù)101遠(yuǎn)程復(fù)制101容災(zāi)102備份111存儲(chǔ)可用性118概述118雙機(jī)熱備份方式118雙機(jī)互備份方式123群集并發(fā)存取方式125工作模式127適用場(chǎng)合127對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的要求1283.3對(duì)象存儲(chǔ)1293.4分布式存儲(chǔ)129分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的假設(shè)干原那么129CAP理論129EventualConsistency(最終一致性)130BASE理論131I/O五分鐘法那么132Amdahl定律和Gustafson定律133摩爾定律133分布式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)Sheepdog1333.5文件系統(tǒng)134什么是文件系統(tǒng)134主流文件系統(tǒng)和特點(diǎn)135NFS和CIFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)工作原理和特點(diǎn)137存儲(chǔ)系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的關(guān)系1383.6other139信息生命周期139什么是信息生命周期139信息生命周期的實(shí)現(xiàn)140實(shí)現(xiàn)ILM的技術(shù)保障和面臨的挑戰(zhàn)140信息生命周期管理現(xiàn)狀140法規(guī)遵從與信息生命周期管理141與信息生命周期相關(guān)的存儲(chǔ)技術(shù)141固定內(nèi)容管理:141SMI-S1424linux下常用存儲(chǔ)相關(guān)命令1424.1存儲(chǔ)常見應(yīng)用命令142lvm143raid146簡(jiǎn)介146mdadm管理軟RAID陣列147為磁盤劃分分區(qū)148創(chuàng)立新的陣列149組裝曾創(chuàng)立過(guò)的陣列152查詢陣列的狀態(tài)156管理陣列159監(jiān)控陣列160擴(kuò)展陣列161Bitmap記錄167結(jié)束語(yǔ)173dmsetup1744.2磁盤管理174df174du175eject176lndir177mount177quota179quotacheck180quotaoff180quotaon181repquota181rmdir181umount182tree182blockdev1834.3磁盤維護(hù)183badblocks183cfdisk184dd185e2fsck189ext2ed190fdisk191fsck191hdparm192losetup193mkbootdisk195mkfs196mkinitrd197mkisofs197mkswap199sfdisk200swapoff200swapon200sync2014.4性能,監(jiān)控等與存儲(chǔ)相關(guān)命令201top201iostat204vmstat210uptime211free212ipcs213mpstat215sar217pmap225Strace225塊的大小2264.5其它226進(jìn)程在哪個(gè)CPU上運(yùn)行226查看磁盤文件系統(tǒng)2265主要存儲(chǔ)廠商及產(chǎn)品介紹2275.1存儲(chǔ)廠商227IBM227XIV227IBMSystemStorageN7000模塊化磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)228IBMSystemStorageDS8000230HP231NETAPP232E7900存儲(chǔ)系統(tǒng)232FAS6200系列企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)234EMC235DMX-4235DELL236Fujitsu236HDS2385.2數(shù)據(jù)庫(kù)廠商介紹240Oracle240DB2245Sybase248MSSQLServer2496存儲(chǔ)高級(jí)技術(shù)知識(shí)2506.1內(nèi)核中存儲(chǔ)系統(tǒng)加載2506.2通用塊層機(jī)制2506.3IO流圖2507延伸閱讀2517.1RAMClouds討論2517.2Google發(fā)布面向AppEngine的HighReplicationDatastore2527.3Brisk之CassandraFS253背景介紹253HDFS253MapReduce253Hive254Cassandra254Brisk254Brisk單機(jī)部署256環(huán)境配置256啟動(dòng)Brisk257使用CassandraFS258Brisk集群部署258環(huán)境配置258啟動(dòng)Brisk258CassandraFS工作原理259Cassandra改動(dòng)259Hadoop改動(dòng)2617.4SinaAppEngine數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效勞架構(gòu)262什么是SinaAppEngine262SAE的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效勞263RDC〔RelationalDatabaseCluster〕265MemcacheX2697.5數(shù)據(jù)可視化之美——《紐約時(shí)報(bào)》的一天2717.6海量數(shù)據(jù)處理架構(gòu)282淘寶海量數(shù)據(jù)產(chǎn)品技術(shù)架構(gòu)283搜索引擎架構(gòu)圖284Facebook架構(gòu)2857.7百度貼吧10億量級(jí)LAMP架構(gòu)288ListofTables表目錄TOC\t"TableDescription"\cTable表1運(yùn)行分析分解AR列表7Table表2可測(cè)試性設(shè)計(jì)分解AR列表8ListofFigures圖目錄TOC\t"FigureDescription"\cFigure圖1xxx流程圖9文檔模板Keywords關(guān)鍵詞:Abstract摘要:Listofabbreviations縮略語(yǔ)清單:Abbreviations縮略語(yǔ)Fullspelling英文全名Chineseexplanation中文解釋Listofglossary術(shù)語(yǔ)解釋:glossary術(shù)語(yǔ)Fullspelling英文全名Chineseexplanation中文解釋概述目的關(guān)于存儲(chǔ)的整體資料不多,各個(gè)廠家為了保護(hù)各自利益,所謂的白皮書都是和自己產(chǎn)品有關(guān),對(duì)于系統(tǒng)學(xué)習(xí)存儲(chǔ)根本知識(shí)幫助不是很大.近期很火的大話存儲(chǔ)是本很不錯(cuò)的存儲(chǔ)書籍,但太多關(guān)注各種存儲(chǔ)概念,與實(shí)際的存儲(chǔ)研發(fā)需要還是有差距.主要整理了周邊人問(wèn)的最多的,存儲(chǔ)開發(fā)中常見的知識(shí),希望能對(duì)你有所幫助.存儲(chǔ)涉及的知識(shí)太多,整理的有些亂,后續(xù)會(huì)逐漸進(jìn)行修改,希望能得到你的指正和補(bǔ)充.注:大局部來(lái)自平時(shí)所看資料,進(jìn)行聚集和整理的,主要是根存儲(chǔ)相關(guān)的.范圍存儲(chǔ)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)之談存儲(chǔ)圖書和資源學(xué)習(xí)存儲(chǔ)的根底理論最直接的方法就是讀書。相對(duì)于計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),存儲(chǔ)技術(shù)開展是相對(duì)落后的,因此圖書方面也要少很多,國(guó)內(nèi)的更少,而且大多是翻譯或改編的。我讀過(guò)的國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)圖書有:網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)清華大學(xué)出版社網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)導(dǎo)論清華大學(xué)出版社SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)機(jī)械工業(yè)出版社數(shù)據(jù)存儲(chǔ)藏份與災(zāi)難恢復(fù)電子工業(yè)出版社基于對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)電子工業(yè)出版社IPSAN權(quán)威指南中國(guó)電力出版社成就存儲(chǔ)專家之路清華大學(xué)出版社信息存儲(chǔ)與管理人民郵電出版社大話存儲(chǔ)清華大學(xué)出版社數(shù)據(jù)重現(xiàn)清華大學(xué)出版社2、存儲(chǔ)資源網(wǎng)絡(luò)資源也是學(xué)習(xí)存儲(chǔ)的重要資源,而且能夠很好地跟蹤存儲(chǔ)的最近開展動(dòng)態(tài)。我常訪問(wèn)的URL有:另外還有一些國(guó)際上存儲(chǔ)會(huì)議,比方:SDC,StorageDeveloperConference(2023,:///events/storage-developer2023/presentations)FAST,FileandStorageTechnologies(:///events/fast/)國(guó)內(nèi)的CSDN和chianunix兩個(gè)大型論壇中,都有存儲(chǔ)頻道,定期關(guān)注下,可以獲取到很多資源.從研發(fā)角度談存儲(chǔ)技術(shù)的學(xué)習(xí)對(duì)于研發(fā)人員,存儲(chǔ)技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容非常之多。我根據(jù)自己的理解,把它們大致分為以下8項(xiàng)內(nèi)容:
1、系統(tǒng)管理:UNIX/Linux/Windows操作系統(tǒng)管理,要求熟悉甚至精通。
2、開發(fā)技術(shù):C/C++,網(wǎng)絡(luò)編程,多進(jìn)程/多線程,進(jìn)程間通信。如果能掌握內(nèi)核開發(fā)、驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)那么更佳。
3、存儲(chǔ)根底:磁盤、RAID陣列、文件系統(tǒng)等存儲(chǔ)相關(guān)硬件和軟件的安裝、配置、調(diào)試。
4、存儲(chǔ)系統(tǒng):RAID,DAS,SAN,NAS,CAS等,對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的原理以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)熟悉。5、存儲(chǔ)協(xié)議:TCP/IP,SCSI,iSCSI,NFS/CIFS等,熟悉這些存儲(chǔ)相關(guān)協(xié)議。
6、文件系統(tǒng):VFS,EXTx/NTFS/FAT32等磁盤文件系統(tǒng),NFS/CIFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng),Lustre/GFS/AFS等分布式文件系統(tǒng),掌握原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù),能夠閱讀源碼那么更好。
7、存儲(chǔ)技術(shù):Deduplication,SSD,HSM,Virtualization,Snapshot,Replication,CDP,VTL,ThinProvision等等,盡量多跟蹤最新存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)展,多多益善。
8、存儲(chǔ)架構(gòu):掌握不同行業(yè)的存儲(chǔ)需求,能夠根據(jù)實(shí)際需求提出存儲(chǔ)解決方案,并進(jìn)行存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
存儲(chǔ)研發(fā)人員成長(zhǎng)大致可分為四個(gè)級(jí)別:
1、存儲(chǔ)初級(jí)研發(fā):
掌握1、2、3項(xiàng)存儲(chǔ)內(nèi)容,在中高級(jí)存儲(chǔ)研發(fā)指導(dǎo)下,可以進(jìn)行存儲(chǔ)研發(fā)工作。
2、存儲(chǔ)中級(jí)研發(fā):+掌握4、5項(xiàng)存儲(chǔ)內(nèi)容,可以帶著團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研發(fā)工作,并指導(dǎo)初級(jí)研發(fā)。
3、存儲(chǔ)高級(jí)研發(fā):+掌握6、7項(xiàng)存儲(chǔ)內(nèi)容,可以進(jìn)行存儲(chǔ)新技術(shù)的研究,對(duì)現(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化改良,原型系統(tǒng)開發(fā)。
4、存儲(chǔ)研發(fā)專家:+掌握8項(xiàng)存儲(chǔ)內(nèi)容,存儲(chǔ)前沿技術(shù)研究,存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)劃與架構(gòu),對(duì)存儲(chǔ)開展趨勢(shì)有著很好的理解和洞察。10000小時(shí)法那么10000小時(shí)法那么(The10,OOOHourRule),簡(jiǎn)單地說(shuō),任何人要在任何領(lǐng)域出類拔萃,脫穎而出,都需要認(rèn)真投入10000小時(shí)以上。10000小時(shí)是一個(gè)突破的臨界點(diǎn)。以每天10個(gè)小時(shí)算,10000小時(shí)相當(dāng)于三年。也就是說(shuō),要做成功一件事情,你就要每天10小時(shí)投入,持續(xù)3年。如果每天只有5小時(shí),那么需要6年。如果每天3小時(shí),那么需要10年。因此,如果想成為存儲(chǔ)領(lǐng)域的專家,沒(méi)有什么捷徑可走,只有堅(jiān)持學(xué)習(xí)、實(shí)踐、思考。3年、5年、8年、10年后,只要你仍在追求既定目標(biāo),定會(huì)有所成就。"厚積而薄發(fā)",與所有存儲(chǔ)同行共勉!存儲(chǔ)根底知識(shí)熟悉存儲(chǔ)的一些根本概念.必須掌握raid和lvm技術(shù),是現(xiàn)在存儲(chǔ)系統(tǒng)的根底.存儲(chǔ)概念什么是存儲(chǔ)根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境通過(guò)采取合理、平安、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(wèn),總的來(lái)講可以包含兩個(gè)方面的含義:一方面它是數(shù)據(jù)臨時(shí)或長(zhǎng)期駐留的物理媒介;另一方面,它是保證數(shù)據(jù)完整平安存放的方式或行為。存儲(chǔ)就是把這兩個(gè)方面結(jié)合起來(lái),向客戶提供一套數(shù)據(jù)存放解決方案。什么是虛擬化存儲(chǔ)虛擬化:廣義上來(lái)說(shuō),就是通過(guò)映射或抽象的方式屏蔽物理設(shè)備復(fù)雜性,增加一個(gè)管理層面,激活一種資源并使之更易于透明控制。它可以有效簡(jiǎn)化根底設(shè)施的管理,增加IT資源的利用率和能力,比方效勞器、CPU,內(nèi)存,網(wǎng)絡(luò)或存儲(chǔ)等物理設(shè)備。存儲(chǔ)虛擬化:對(duì)存儲(chǔ)硬件資源進(jìn)行抽象化表現(xiàn)。通過(guò)將一個(gè)〔或多個(gè)〕目標(biāo)〔Target〕效勞或功能與其它附加的功能集成,統(tǒng)一提供有用的全面功能效勞。存儲(chǔ)虛擬化的思想是將資源的邏輯映像與物理存儲(chǔ)分開,從而為系統(tǒng)和管理員提供一幅簡(jiǎn)化、無(wú)縫的資源虛擬視圖。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),虛擬化的存儲(chǔ)資源就像是一個(gè)巨大的“存儲(chǔ)池〞,用戶不會(huì)看到具體的磁盤、磁帶,也不必關(guān)心自己的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)哪一條路徑通往哪一個(gè)具體的存儲(chǔ)設(shè)備。從管理的角度來(lái)看,虛擬存儲(chǔ)池是采取集中化的管理,并根據(jù)具體的需求把存儲(chǔ)資源動(dòng)態(tài)地分配給各個(gè)應(yīng)用。存儲(chǔ)虛擬化主要用以實(shí)現(xiàn)以下根本目標(biāo):-屏蔽已有系統(tǒng)環(huán)境及其復(fù)雜度-滿足原有的不同的存儲(chǔ)訪問(wèn)需求-整合原獨(dú)立存儲(chǔ)的存儲(chǔ)資源-增加提升可靠性和可用性的各項(xiàng)功能存儲(chǔ)虛擬化首先要解決的就是連接并統(tǒng)一管理不同的存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)虛擬化建設(shè)的另一個(gè)核心目標(biāo)是如何有效整合和管理不同的存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯單元,也就是分級(jí)池化的概念。存儲(chǔ)系統(tǒng)開展我們現(xiàn)在所研究的是構(gòu)筑存儲(chǔ)系統(tǒng),而不是研究存儲(chǔ)介質(zhì),也即利用存儲(chǔ)介質(zhì),其它設(shè)備和軟件來(lái)構(gòu)筑滿足用戶需求的存儲(chǔ)資源.根本上經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期.第一時(shí)期:個(gè)人存儲(chǔ)介質(zhì),大型工作站,也即存儲(chǔ)是和計(jì)算部署在一起.第二時(shí)期:SAN,NAS,DAS等,也即網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),存儲(chǔ)和計(jì)算別離第三時(shí)期:分布式文件系統(tǒng)/存儲(chǔ),存儲(chǔ)池,也即云存儲(chǔ),存儲(chǔ)資源別離.存儲(chǔ)媒介的開展歷程1725年最早期的存儲(chǔ)媒介——打孔紙卡這個(gè)是最早的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介了,在1725年由BasileBouchon創(chuàng)造出來(lái),用來(lái)保存印染布上的圖案。但是關(guān)于它的第一個(gè)真正的專利權(quán),是HermanHollerith在1884年9月23日申請(qǐng)的,這個(gè)創(chuàng)造用了將近100年,一直用到了20世紀(jì)70年代
打孔紙卡
上圖是打孔紙卡的典型例子--它制成于1972年,上面可以打90列孔。顯然你可以看出,這張卡片上能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)少的可憐,事實(shí)上幾乎沒(méi)有人真的用它來(lái)存數(shù)據(jù)。一般它是用來(lái)保存不同計(jì)算機(jī)的設(shè)置參數(shù)的。◆1932年超長(zhǎng)的存儲(chǔ)設(shè)備——磁鼓磁鼓磁鼓磁鼓存儲(chǔ)器于1932年創(chuàng)造出來(lái)(奧地利),廣泛應(yīng)用于上世紀(jì)五、六十年代,在50年代中期。一支磁鼓有12英寸長(zhǎng),一分鐘可以轉(zhuǎn)1萬(wàn)2千5百轉(zhuǎn)。它在IBM650系列計(jì)算機(jī)中被當(dāng)成主存儲(chǔ)器,每支可以保存1萬(wàn)個(gè)字符(不到10K)?!?846年容量比打孔紙卡大——穿孔紙帶穿孔紙帶AlexanderBain(機(jī)和電傳電報(bào)機(jī)的創(chuàng)造人)在1846年最早使用了穿孔紙帶。紙帶上每一行代表一個(gè)字符,顯然穿孔紙帶的容量比打孔紙卡大多了。小知識(shí):通信的根本思想是英國(guó)人亞歷山大·貝恩(AlexanderBain)于1843年提出的,但是直到1925年才由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室利用電子管和光電管制造成世界上第一臺(tái)機(jī),使技術(shù)進(jìn)入到實(shí)用階段。不過(guò)當(dāng)時(shí)由于機(jī)的造價(jià)昂貴,又沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),而且通信還需要架設(shè)專門的通信線路,所以開展一直比擬緩慢,應(yīng)用也只限于新聞,氣象等少數(shù)領(lǐng)域。像穿孔卡片一樣,穿孔紙帶最初也是用于機(jī)械織布機(jī)?!?946年電子應(yīng)用——計(jì)數(shù)電子管計(jì)數(shù)電子管這是1946年研發(fā)出的選數(shù)管,容量為32到512字節(jié),512字節(jié)的那種有10英寸長(zhǎng),3英寸寬,造價(jià)昂貴并且存在生產(chǎn)問(wèn)題,所以從未被投入正常使用。1946年RCA公司啟動(dòng)了對(duì)計(jì)數(shù)電子管的研究,這是用在早期巨大的電子管計(jì)算機(jī)中的,一個(gè)管子長(zhǎng)達(dá)10英寸(25厘米),能夠保存4096bits的數(shù)據(jù)。糟糕的是,它極其昂貴,所以在市場(chǎng)上曇花一現(xiàn),很快就消失了。同年,縮寫為ENIAC“愛(ài)尼亞克〞的計(jì)算機(jī)于1946年誕生。這部計(jì)算機(jī)采用的是真空電子管系統(tǒng)?!皭?ài)尼亞克〞計(jì)算機(jī)體積龐大。它在賓夕法尼亞大學(xué)的一座建筑里占據(jù)了差不多170平方米的面積?!皭?ài)尼亞克〞和以往的任何計(jì)算機(jī)都不一樣。至少和老式計(jì)算機(jī)相比,它的數(shù)字處理過(guò)程是閃電般的迅速快捷?!?950年大型磁帶記錄——盤式磁帶盤式磁帶盤式磁帶在1950年代,IBM最早把盤式磁帶用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上。因?yàn)橐痪泶艓Э梢源?萬(wàn)張打孔紙卡,于是它馬上獲得了成功,成為直到80年代之前最為普及的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備。在80年代末的時(shí)候,大家都聚在一起看老電影,當(dāng)時(shí)看待巨大的圓盤來(lái)回轉(zhuǎn),這就是盤式磁帶。磁帶首次用來(lái)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)是在1951年,被稱為UNISERVO,是UNIVACI型計(jì)算機(jī)主要的I/O設(shè)備。有效傳輸速率為每秒7,200字節(jié)。這些磁帶都是金屬的,總共有1200英尺長(zhǎng)(365米),所以非常沉?!?958年第一張視頻光盤——LD光盤圖中大的是LD盤,小的是普通5寸光盤1958年就創(chuàng)造光盤技術(shù)了,可是直到1972年,第一張視頻光盤才問(wèn)世,6年后的1978年它開始在市場(chǎng)上賣。那個(gè)時(shí)候的光盤直徑11.81英寸(30厘米),單面最多可以容納60分鐘長(zhǎng)的視頻或音頻,是只讀的,雖然不能寫,但是能夠保存到達(dá)VHS錄像機(jī)水準(zhǔn)的視頻,使得它很有吸引力?!?963年最珍貴的回憶——盒式錄音磁帶盒式錄音磁帶盒式錄音磁帶
盒式錄音磁帶應(yīng)該是80年代人,小時(shí)候珍貴的記憶之一。它顯然也是磁帶的一種,可是它實(shí)在是太普及了,所以要專門說(shuō)一下。這是飛利浦公司在1963年創(chuàng)造的,可是直到1970年代才開始流行開來(lái)。
一些計(jì)算機(jī),如ZXSpectrum,Commodore64和AmstradCPC使用它來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。一盤90分鐘的錄音磁帶,在每一面〔記得錄音磁帶是可以翻面的嗎〕可以存儲(chǔ)700KB到1M的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在的一張DVD9光盤,可以保存4500張這樣磁帶的數(shù)據(jù),如果現(xiàn)在要把這些數(shù)據(jù)全部讀出來(lái),那要整整播放281天?!?969年早期盛行的移動(dòng)存儲(chǔ)——軟磁盤最早的8英寸軟盤
第一張軟盤,創(chuàng)造于1969年,當(dāng)時(shí)是一張8英寸的大家伙,可以保存80K的只讀數(shù)據(jù)。4年以后的1973年一種小一號(hào)但是容量為256K的軟盤誕生了:它的特點(diǎn)是可以反復(fù)讀寫。從此一個(gè)趨勢(shì)開始了磁盤直徑越來(lái)越小,而容量卻越來(lái)越大。到了1990年代后期,我們可以找到容量為250MB的3.5英寸軟盤。
IBM公司再次對(duì)軟盤的創(chuàng)造做出了奉獻(xiàn),從70年代中到90年代末一直廣泛應(yīng)用在存儲(chǔ)領(lǐng)域。最初是8寸盤,后來(lái)變?yōu)?.25和3.5英寸。1971年出現(xiàn)的第一個(gè)軟盤容量79.7KB,而且是只讀的,一年以后才有了讀寫版本?!?956年重大突破——世界上第一臺(tái)硬盤機(jī)世界第一款硬盤機(jī)
1956年9月13日,IBM發(fā)布了305RAMAC硬盤機(jī)。與之相關(guān)的計(jì)算機(jī)平平無(wú)奇,可是在存儲(chǔ)容量方面有著革命性的變化--它可以存儲(chǔ)“海量〞的數(shù)據(jù),“高達(dá)〞4.4MB〔5百萬(wàn)個(gè)字符〕,這些數(shù)據(jù)保存在50個(gè)24英寸的硬磁盤上。直到1961年,IBM生產(chǎn)了1000臺(tái)305計(jì)算機(jī),IBM出租這些計(jì)算機(jī)的價(jià)格是每個(gè)月3千5百美元。
上噸重的硬盤機(jī),需要飛機(jī)托運(yùn)
上圖可以看到,世界第一款硬盤機(jī)重量到達(dá)1噸以上,而現(xiàn)在的硬盤最小僅有0.85英寸,重量10克都不到。
東芝0.85英寸硬盤——世界最小硬盤
該硬盤的工作電壓為+3.0V。讀寫時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)耗電量為0.65W。外形尺寸為3.3×32.0×24.0mm3,重量缺乏10g。對(duì)于耐沖擊性,硬盤工作時(shí)在2ms的時(shí)間里能夠承受1000G的加速度。
◆現(xiàn)代磁盤技術(shù)
●現(xiàn)在最重要的存儲(chǔ)設(shè)備——硬盤
硬盤是現(xiàn)在還在開展中的一種技術(shù),圖中的日立Deskstar7K500,是第一個(gè)到達(dá)500G容量的硬盤--是最早的IBM305RAMAC的12萬(wàn)倍。我們面對(duì)的硬盤開展趨勢(shì)很明顯:越來(lái)越廉價(jià)的硬盤,有著越來(lái)越巨大的容量。
2000年2月23日,希捷發(fā)布了轉(zhuǎn)速高達(dá)15,000RPM的CheetahX15系列硬盤,其平均尋道時(shí)間只有3.9ms,這可算是目前世界上最快的硬盤。同時(shí)它也是到目前為止轉(zhuǎn)速最高的硬盤,其性能相當(dāng)于閱讀一整部Shakespeare只花.15秒。此系列產(chǎn)品的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)48MB/s,數(shù)據(jù)緩存為4~16MB,支持Ultra160/mSCSI及FibreChannel(光纖通道),這將硬盤外部數(shù)據(jù)傳輸率提高到了160MB~200MB/s。總得來(lái)說(shuō),希捷的此款〔"捷豹"〕CheetahX15系列將硬盤的性能提高到了一個(gè)新的里程碑。
希捷硬盤
2001年下半年Seagate在發(fā)布了BarracudaIV系列產(chǎn)品,這一系列產(chǎn)品采用了Seagate獨(dú)有的FDB液態(tài)軸承馬達(dá),工作噪音非常小,時(shí)至今日仍然是最安靜的硬盤之一。也正是BarracudaIV的出現(xiàn),逐步確立了Seagate在硬盤業(yè)界的領(lǐng)袖地位。
SATA接口
2003年,Seagate率先推出了Barracuda7200.7系列產(chǎn)品。這一系列產(chǎn)品采用原生SATA控制芯片,結(jié)束了橋接SATA硬盤的歷史。從這一系列硬盤開始,采用SATA接口的硬盤開始支持SATA特有的技術(shù)—NCQ〔原生命令隊(duì)列〕。
現(xiàn)在,Seagate已經(jīng)率先推出采用垂直記錄技術(shù)的2.5英寸硬盤產(chǎn)品Momentus5400.3以及同樣采用垂直記錄技術(shù)的Barracuda7200.10系列產(chǎn)品。7200.10系列產(chǎn)品再次刷新了硬盤單碟容量的紀(jì)錄,單碟容量到達(dá)180GB,這一系列的旗艦產(chǎn)品容量為750GB。硬盤容量正在向TB級(jí)逼近,日立前不久也推出了采用垂直記錄技術(shù)的2.5英寸硬盤產(chǎn)品。上面的硬盤歷史開展中,可以看出硬盤總是朝著容量更大、速度更多、運(yùn)行更穩(wěn)定的方向開展得,以前是這樣,現(xiàn)在也是這樣,將來(lái)也必然是這樣。
◆現(xiàn)代光存儲(chǔ)技術(shù)
●體積更小、容量更大——小光盤5寸光盤
我們常見的5寸光盤,是從LD光盤開展來(lái)的,可是它更小、容量更大。它是SONY公司和飛利浦公司在1979年聯(lián)合發(fā)布的,在1982年上市。一張典型的5寸光盤,可以保存700MB數(shù)據(jù)。
●采用紅外激光——DVD光盤DVD光盤
DVD是使用了不同激光技術(shù)的CD,它采用了780納米的紅外激光〔標(biāo)準(zhǔn)CD那么采用625-650納米的紅色激光〕,這種激光技術(shù)使得DVD可以在同樣的面積中保存更多的數(shù)據(jù)。一張雙層DVD容量可達(dá)8.5GB。
●最先進(jìn)存儲(chǔ)——藍(lán)光DVD、HD-DVD
藍(lán)光DVD與HD-DVD
現(xiàn)在最引人矚目的,是藍(lán)光DVD和HD-DVD這兩種競(jìng)爭(zhēng)的光盤技術(shù)。藍(lán)色激光使得存儲(chǔ)的容量進(jìn)一步增長(zhǎng),目前看起來(lái),好似藍(lán)光DVD更流行一些。不過(guò)如果我們目光放更長(zhǎng)遠(yuǎn)一些,也許一種被稱為“HolographicVersatileDisc〞的光盤,可以提供比藍(lán)光DVD大160倍的容量--高達(dá)3.9TB,相當(dāng)于保存4600到11900小時(shí)的MPEG4格式的電影。
●藍(lán)光光盤不算什么——300G全息光盤
InPhaseTechnologies公司日前宣布已經(jīng)開始量產(chǎn)并銷售全息存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器和300GB容量的全息光盤(HVD),其中驅(qū)動(dòng)器“TapestryHDS-300R〞要價(jià)18000美元,300GB容量的全息光盤也高達(dá)180美元。目前主要的客戶是政府機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)。
InPhase在2005年4月就實(shí)現(xiàn)了200Gbit/平方英寸的存儲(chǔ)密度,06年初它們那么宣布了,存儲(chǔ)密度到達(dá)了515Gbit/平方英寸,容量可達(dá)360GB全息光盤。這一存儲(chǔ)密度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了包含硬盤在內(nèi)的現(xiàn)所有存儲(chǔ)媒體〔目前實(shí)驗(yàn)室里硬盤單碟最高為345Gbit/平方英寸〕。
根據(jù)InPhase給出的設(shè)想圖,全息光盤的容量將在2023年將提高到1.6TB,同時(shí)將寫入速度提升至120MB/s,也就是說(shuō)在容量提升的同時(shí)存儲(chǔ)時(shí)間并不會(huì)變長(zhǎng);而在2023年,它們還將推出可擦寫的全息光盤,當(dāng)然這一切只是方案。
2007年1月全息驅(qū)動(dòng)器和光盤已經(jīng)投入OEM生產(chǎn),目前已投放市場(chǎng)。目前由于價(jià)格昂貴,目前的用戶只有一些政府機(jī)構(gòu)和大型企業(yè),其中包括美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、洛克希德·馬丁、時(shí)代華納旗下的TurnerBroadcasting等等,而德意志銀行、歐洲航天局、西門子醫(yī)療、群眾汽車等也都有意向采用這種新技術(shù)。
我們從選用新技術(shù)的機(jī)構(gòu)和企業(yè)也能看出,全息光盤的一些主要用途:高清晰度的視頻、重要數(shù)據(jù)、醫(yī)療檔案和大型數(shù)據(jù)庫(kù)存檔。
InPhaseTechnologies副總裁LizMurphy表示:“我們正在努力從軟件的角度降低全息技術(shù)的使用難度,使之可以模擬DVD、CD-R、磁光盤、磁帶等,軟件公司也無(wú)需作出重大更改就能以原有模式對(duì)其進(jìn)行寫入操作。〞,但是InPhase首席執(zhí)行官卻不這么認(rèn)為,“我們專注的是檔案存儲(chǔ)市場(chǎng),根本不會(huì)進(jìn)入備份市場(chǎng)。〞。
全息光盤在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí),從不同角度在包含數(shù)據(jù)的信號(hào)光上層疊參照光,使之產(chǎn)生干預(yù),然后將干預(yù)波記錄在介質(zhì)上。通過(guò)稍稍改變參照光的角度來(lái)記錄,就可以在同一位置層疊記錄多個(gè)信號(hào)光。
目前300GB容量的全息光盤,采用激光波長(zhǎng)為407nm的藍(lán)紫色激光,所使用介質(zhì)的記錄層厚度為1.5mm,寫入時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度為20MB/秒,使用壽命為50年?!綦p光子3D技術(shù)——12cm光盤存儲(chǔ)1TB
美國(guó)Call/Recall公司日前宣布,它們已經(jīng)成功開發(fā)并測(cè)試了TB級(jí)光盤,并且已經(jīng)參加產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)范圍的討論。早今年早期該公司開發(fā)的253GB光盤一樣,TB級(jí)光盤仍然采用雙光子吸收3D技術(shù),利用雙光子吸收現(xiàn)象進(jìn)行記錄時(shí),由于能夠抑制上下記錄層之間的干預(yù)〔串?dāng)_〕,因此在多層記錄時(shí)便于通過(guò)縮小層間隔來(lái)提高記錄密度。
相對(duì)于早期的光盤技術(shù),本次雙光子3D技術(shù)使用一特別“near-field〞透鏡和“three-dimensionally〞螢光媒介技術(shù)。能夠在1.2mm厚的光盤片上記錄上百層,讓DVD光盤大小的媒體到達(dá)全息一樣的存儲(chǔ)密度。
吸收以后的光盤變成淺藍(lán)色
目前,雙光子吸收技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)50倍于藍(lán)光、400倍于DVD的容量,但是在未來(lái)Call/Recall的光學(xué)技術(shù)不光能夠?qū)崿F(xiàn)1TB、5TB甚至15TB。Call/Recall公司總裁WayneYamaMOTO稱,“商業(yè)和企業(yè)必須存放和處理相當(dāng)大的數(shù)據(jù),并且需要定時(shí)維護(hù)和管理這些數(shù)據(jù),Call/Recall光盤比磁帶機(jī)更具有管理和維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。〞
Call/Recall公司成立于1987年,它長(zhǎng)期為軍方和一些商業(yè)機(jī)構(gòu)提供光存儲(chǔ)器技術(shù)及超離頻存儲(chǔ)技術(shù)。開發(fā)雙光子3D吸收技術(shù)的PeterRentzepis博士是全球頂級(jí)光學(xué)技術(shù)提供者,它曾為很多公司提供過(guò)技術(shù)幫助,包括IBM、松下和日立。什么是應(yīng)用存儲(chǔ)隨著許多存儲(chǔ)工程的實(shí)施,用戶對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的需求已經(jīng)不僅僅滿足于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,許多用戶都希望存儲(chǔ)設(shè)備可以在一定程度上取代常規(guī)的應(yīng)用效勞器,以到達(dá)簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減少設(shè)備數(shù)量、節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)本錢的目的。這樣的需求促使了應(yīng)用存儲(chǔ)的出現(xiàn)、并使之得到了快速的開展。應(yīng)用存儲(chǔ)是一種可以內(nèi)嵌了某種應(yīng)用軟件功能的新型存儲(chǔ)設(shè)備,它不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,還具有效勞器的局部應(yīng)用功能,可以看作是效勞器和存儲(chǔ)設(shè)備的集合體,這種存儲(chǔ)設(shè)備就稱為應(yīng)用存儲(chǔ)。隨著芯片技術(shù)的快速開展,存儲(chǔ)設(shè)備所采用的CPU或?qū)S眯酒倪\(yùn)算能力及處理速度成倍提高。在許多類型系統(tǒng)中,存儲(chǔ)設(shè)備不僅能滿足系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)功能,還的往往有較大的性能冗余。同時(shí),隨著存儲(chǔ)設(shè)備的整體價(jià)格卻在不斷降低。用戶在設(shè)備選型及購(gòu)置時(shí),一般會(huì)選擇稍高一級(jí)別的存儲(chǔ)設(shè)備。為了有效地利用存儲(chǔ)設(shè)備的充裕資源,在存儲(chǔ)設(shè)備控制器局部中內(nèi)嵌了特殊功能的應(yīng)用軟件,使得存儲(chǔ)設(shè)備不僅為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效勞器,還能提供一定的軟件應(yīng)用效勞器。應(yīng)用存儲(chǔ)的軟件功能應(yīng)用存儲(chǔ)真正有別于普通存儲(chǔ)的特點(diǎn)在于可以運(yùn)行特殊的軟件應(yīng)用功能。軟件應(yīng)用功能是指為了更有效地利用高性能存儲(chǔ)設(shè)備控制器的剩余處理能力,發(fā)揮存儲(chǔ)設(shè)備專用控制器比擬普通PC效勞器更高效、更穩(wěn)定的特點(diǎn),在應(yīng)用存儲(chǔ)的控制器中內(nèi)部有嵌了各種不同類型的軟件和效勞器,使存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)揮更大的作用。網(wǎng)絡(luò)管理功能:應(yīng)用存儲(chǔ)中可以內(nèi)置了大量常用的以太網(wǎng)絡(luò)管理效勞,如域管理效勞、DHCP效勞、DNS效勞等。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不需要再配置專門的域管理效勞器,僅通過(guò)應(yīng)用存儲(chǔ)就可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的域管理、DHCP效勞和DNS效勞等功能。媒體資產(chǎn)管理功能:應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備中內(nèi)置了一套強(qiáng)大的音像資源管理系統(tǒng),也可以稱為媒體資料管理系統(tǒng),該軟件系統(tǒng)中可對(duì)本存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的視音頻文件、圖片等多媒體資料進(jìn)行錄入、管理、檢索查詢、播放和下載,并可按實(shí)際工作中的需求定制分類標(biāo)準(zhǔn)和媒體資源的編目體系,對(duì)本存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的多媒體資源進(jìn)行編目和分類,方便后期的檢索和查尋。媒體資產(chǎn)管理功能對(duì)于一些珍貴多媒體資源的長(zhǎng)期保存和再利用具有重要意義。視頻轉(zhuǎn)碼:應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備中可以內(nèi)置了符合視頻轉(zhuǎn)碼標(biāo)準(zhǔn)的專用視音頻轉(zhuǎn)碼軟件,按預(yù)先定制好的轉(zhuǎn)碼標(biāo)準(zhǔn)和操作執(zhí)行時(shí)間,在存儲(chǔ)設(shè)備資源占用較少的時(shí)候來(lái)執(zhí)行轉(zhuǎn)碼操作。由于視頻轉(zhuǎn)碼軟件只是對(duì)本存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的文件進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)不會(huì)流經(jīng)存儲(chǔ)的主機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和效勞器,因此不會(huì)點(diǎn)用存儲(chǔ)設(shè)備的總帶寬、也不會(huì)占用共有的網(wǎng)絡(luò)資料。且由于存儲(chǔ)控制器內(nèi)部采用的是專用的高性能處理器,視頻轉(zhuǎn)碼的效率也會(huì)大幅度提高。視頻點(diǎn)播功能:應(yīng)用存儲(chǔ)內(nèi)置了一個(gè)視頻點(diǎn)播軟件,用戶可能通過(guò)該軟件對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備中的視音頻文件進(jìn)行播放,并可以實(shí)現(xiàn)暫停、快進(jìn)和回放都功能。存儲(chǔ)共享管理功能:在一些特殊的應(yīng)用環(huán)境中,如廣電行業(yè)的非線性編輯制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、高性能計(jì)算系統(tǒng)、IP-SAN網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)系統(tǒng),無(wú)盤工作站系統(tǒng)中,由于應(yīng)用軟件系統(tǒng)要求多臺(tái)效勞器需要對(duì)同一個(gè)卷中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作,就需要存儲(chǔ)設(shè)備上的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在多臺(tái)效勞器之間進(jìn)行共享,那么存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的所有效勞器和工作站就需要安裝存儲(chǔ)共享管理軟件,并配置專門的MDC效勞器來(lái)對(duì)共享的文件系統(tǒng)進(jìn)行管理。應(yīng)用存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)應(yīng)用存儲(chǔ)是指當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備本身所能提供的性能遠(yuǎn)超過(guò)系統(tǒng)需求時(shí),借用存儲(chǔ)設(shè)備的高可性和穩(wěn)定性,在存儲(chǔ)上運(yùn)行一定的應(yīng)用軟件效勞。與普通存儲(chǔ)設(shè)備相對(duì),應(yīng)用存儲(chǔ)除了增加了許多軟件應(yīng)用及效勞功能,也將改變很多應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。高可用性應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備一般都基于模塊化、冗余的、支持熱插拔的原那么而設(shè)計(jì)的,消除了內(nèi)部的單點(diǎn)故障,其它平安性和穩(wěn)定性遠(yuǎn)超于系統(tǒng)中采用的普通PC效勞器,應(yīng)用軟件和效勞器內(nèi)在存儲(chǔ)內(nèi)部,能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供更高的穩(wěn)定性和系統(tǒng)平安性。高效性應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備的核心,即控制器,一般都采用專門設(shè)計(jì)的總線結(jié)構(gòu)、專門的處理芯片和緩存,在數(shù)據(jù)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳輸方面做了優(yōu)化。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況下,應(yīng)用存儲(chǔ)不僅能保證軟件和效勞器功的平安和穩(wěn)定,還能保證具有比普通PC效勞器具有更高的運(yùn)行和計(jì)算效率,可為系統(tǒng)提供更高的效勞質(zhì)量。系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)約建設(shè)本錢由于應(yīng)用存儲(chǔ)中可以內(nèi)置許多軟件應(yīng)用和效勞功能,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),就可以節(jié)省大量的PC效勞器,和與之相連接的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡,極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化有利用優(yōu)化系統(tǒng)的工作流程,提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時(shí)由于減少系統(tǒng)所需的設(shè)備類型及數(shù)量,也可以大大減小系統(tǒng)的建設(shè)本錢。什么是統(tǒng)一存儲(chǔ)過(guò)去SAN與NAS,或是FCSAN與IPSAN之間,彼此總是涇渭清楚,企業(yè)必須為不同型態(tài)的應(yīng)用分別建設(shè)存儲(chǔ)設(shè)備,但隨著企業(yè)信息架構(gòu)的日益復(fù)雜,為滿足不同的應(yīng)用需要,企業(yè)往往必須分別建設(shè)使用不同傳輸方式的存儲(chǔ)系統(tǒng),以致增加了管理上的麻煩,也增加了設(shè)備購(gòu)置與維護(hù)方面的本錢。因此為解決這個(gè)問(wèn)題,可支持多種傳輸協(xié)議,同時(shí)滿足不同需求的統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備也就應(yīng)運(yùn)而生。統(tǒng)一存儲(chǔ)就是在開放的系統(tǒng)架構(gòu)和接口標(biāo)準(zhǔn)之上,提供更加豐富的系統(tǒng)管理功能??赏高^(guò)同時(shí)支持不同的傳輸協(xié)議,從而以單一系統(tǒng)滿足企業(yè)各式各樣的存儲(chǔ)需求,還可視不同系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作情況,靈活調(diào)配資源給前端采用不同傳輸協(xié)議的效勞器或主機(jī)使用,有效解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)不經(jīng)濟(jì)與管理困難的問(wèn)題。根據(jù)支持協(xié)議的不同,統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備可分為四種類型:〔1〕FC+iSCSI+CIFS/NFS
即支持FC與iSCSI兩種塊讀寫協(xié)議,以及CIFS、NFS兩種最普遍的文件傳輸協(xié)議。顯然的,這種類型的存儲(chǔ)設(shè)備能支持的范圍最廣,無(wú)論是SAN、NAS等形式的應(yīng)用,還是光纖通道、以太網(wǎng)絡(luò)等不同類型的傳輸通道都能支持。企業(yè)可以單一系統(tǒng)同時(shí)滿足各類讀寫要求,無(wú)論是管理或是建設(shè)都相當(dāng)方便。這類系統(tǒng)可分為從NAS為根底出發(fā),進(jìn)而延伸到SAN,有的產(chǎn)品即為由NAS延伸到SAN的典型;某些產(chǎn)品是以相反的路線延伸,即以FCSAN的磁盤陣列為根底,通過(guò)在控制器增加支持不同傳輸端口的板卡,來(lái)支持iSCSI與NAS的讀寫。〔2〕FC+iSCSI這類產(chǎn)品只能支持SAN的塊讀寫環(huán)境,但能支持光纖通道與以太網(wǎng)絡(luò)兩種傳輸方式,因此企業(yè)可讓前端執(zhí)行在線數(shù)據(jù)庫(kù)或ERP等關(guān)鍵任務(wù)的效勞器,通過(guò)光纖通道來(lái)讀寫SAN,以取得較佳的性能。至于像數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試開發(fā)等不需特別講求性能的應(yīng)用,就可改由iSCSI來(lái)讀寫SAN,因此這種組合能兼顧性能與本錢?!?〕FC+CIFS/NFS根本上這種組合就是FCSAN加上NAS網(wǎng)關(guān)的ㄧ種衍生開展,只不過(guò)之前的解決方案是在FCSAN中額外增加一套NAS網(wǎng)關(guān),而現(xiàn)在那么是在FC存儲(chǔ)設(shè)備的控制器中,增加可支持CIFS/NFS文件讀寫的卡板?!?〕iSCSI+CIFS/NFS由于同樣都是使用以太網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì),因此iSCSI加NAS是很理所當(dāng)然的組合,如果不特別講求性能,任何能連接IP網(wǎng)絡(luò)的效勞器都能輕易的當(dāng)作NAS使用。而現(xiàn)在有許多現(xiàn)成的iSCSITarget軟件可用,可輕易把效勞器當(dāng)成iSCSI的設(shè)備,因此iSCSI+CIFS/NFS這種組合已日漸普遍。統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備能以單一系統(tǒng)同時(shí)滿足不同類型的存儲(chǔ)要求,由于系統(tǒng)上同時(shí)存在了不同型態(tài)存儲(chǔ)方式的磁盤區(qū),因此如何在不同磁盤區(qū)間調(diào)配資源,就成為一個(gè)問(wèn)題。另外由于統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備可身兼數(shù)職,一旦故障,造成的影響也更大,故可靠性也是不能忽略的考慮。另外統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備還必須具備足夠的性能與容量擴(kuò)充性,才能滿足以單一系統(tǒng)同時(shí)取代過(guò)去分別由多套不同系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的存儲(chǔ)任務(wù)。存儲(chǔ)資源的調(diào)節(jié)可分存儲(chǔ)空間與性能的分配兩部份,依執(zhí)行任務(wù)的不同,前端效勞器對(duì)容量與存儲(chǔ)性能的需要也大不相同,這對(duì)之前各自獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不會(huì)成為問(wèn)題,但對(duì)統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)說(shuō),就會(huì)有資源競(jìng)爭(zhēng)的狀況,在系統(tǒng)滿載時(shí)會(huì)嚴(yán)重沖擊需要高存儲(chǔ)性能的前端應(yīng)用效勞器。就容量分配而言,重點(diǎn)在于系統(tǒng)能否靈活調(diào)度空間,配置給采用不同協(xié)議的磁盤區(qū),且調(diào)整程序還能不影響到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或正常的存儲(chǔ)動(dòng)作。目前大多數(shù)的產(chǎn)品,都有在不同磁盤區(qū)間調(diào)配容量的功能,把建立好的磁盤區(qū)在光纖信道或iSCSI傳輸接口間轉(zhuǎn)換,而不會(huì)影響到磁盤區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)。而性能的調(diào)節(jié)就比擬復(fù)雜。傳統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的作法是切割高速緩存給不同的磁盤區(qū);依性能需求的差異,在建立磁盤區(qū)時(shí)設(shè)定分配不同大小的高速緩存給磁盤區(qū)使用。但盲點(diǎn)在于,快取只是影響存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)性能的因素之一,光靠調(diào)整快取大小并不能充分到達(dá)調(diào)節(jié)性能需求的效果。因此近來(lái)又出現(xiàn)一些可以進(jìn)行更細(xì)致設(shè)定的性能調(diào)節(jié)方式。統(tǒng)一存儲(chǔ)具有的特點(diǎn):
1〕統(tǒng)一的管理:統(tǒng)一的存儲(chǔ)管理平臺(tái),可以使用戶節(jié)省管理的開銷,只用專注應(yīng)用的需求來(lái)靈活配置系統(tǒng),從而解決不同需求場(chǎng)景下的存儲(chǔ)問(wèn)題。
2〕模塊化架構(gòu):在保證性能的前提下,用戶可根據(jù)實(shí)際需求,靈活增減協(xié)議模塊或者功能模塊,使系統(tǒng)本錢更可控,運(yùn)行本錢更低。
3〕輕松的擴(kuò)容:基于統(tǒng)一的存儲(chǔ)管理平臺(tái)和虛擬化技術(shù),支持用戶輕松擴(kuò)容,而不需要增加管理開銷,真正保護(hù)用戶的投資,降低總體擁有本錢〔TCO〕。云存儲(chǔ)云存儲(chǔ)〔cloudstorage〕這個(gè)概念一經(jīng)提出,就得到了眾多廠商的支持和關(guān)注。Amazon在兩年前就推出的ElasticComputeCloud〔EC2:彈性計(jì)算云〕云存儲(chǔ)產(chǎn)品,旨在為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)效勞形式同時(shí)提供更強(qiáng)的存儲(chǔ)和計(jì)算功能。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)效勞提供商CDNetworks和業(yè)界著名的云存儲(chǔ)平臺(tái)效勞商N(yùn)irvanix發(fā)布了一項(xiàng)新的合作,并宣布結(jié)成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,以提供業(yè)界目前唯一的云存儲(chǔ)和內(nèi)容傳送效勞集成平臺(tái)。半年以前,微軟就已經(jīng)推出了提供網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)硬盤效勞的WindowsLiveSkyDriveBeta測(cè)試版。近期,EMC宣布參加道里可信根底架構(gòu)工程,致力于云計(jì)算環(huán)境下關(guān)于信任和可靠度保證的全球研究協(xié)作,IBM也將云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)作為全球備份中心的3億美元擴(kuò)展方案的一局部。云存儲(chǔ)變得越來(lái)越熱,大家眾說(shuō)紛“云〞,而且各有各的說(shuō)法,各有各的觀點(diǎn),那么到底什么是云存儲(chǔ)?1
云計(jì)算與云存儲(chǔ)談到云存儲(chǔ),大家第一會(huì)想到的就是云計(jì)算。云存儲(chǔ)是在云計(jì)算(cloudcomputing)概念上延伸和開展出來(lái)的一個(gè)新的概念。云計(jì)算是分布式處理(DistributedComputing)、并行處理(ParallelComputing)和網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)的開展,是透過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序,再交由多臺(tái)效勞器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過(guò)云計(jì)算技術(shù),網(wǎng)絡(luò)效勞提供者可以在數(shù)秒之內(nèi),處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息,到達(dá)和“超級(jí)計(jì)算機(jī)〞同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)效勞。如以下圖:云計(jì)算系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是將運(yùn)行在PC上、或單個(gè)效勞器上的獨(dú)立的、個(gè)人化的運(yùn)算遷移到一個(gè)數(shù)量龐大效勞器“云〞中,由這個(gè)云系統(tǒng)來(lái)負(fù)責(zé)處理用戶的請(qǐng)求,并輸出結(jié)果,它是一個(gè)以數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理為核心的系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理時(shí),云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲(chǔ)設(shè)備,那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng),所以云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。云存儲(chǔ)的概念與云計(jì)算類似,它是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作,共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。如果這樣常見的方法來(lái)解釋還是難以理解的話,那我們可以借用廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來(lái)解釋什么是云存儲(chǔ)。云狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相信大家對(duì)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)都已經(jīng)非常了解了。在常見的局域網(wǎng)系統(tǒng)中,我們?yōu)榱四芨玫厥褂镁钟蚓W(wǎng),一般來(lái)講,使用者需要非常清楚地知道網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)軟硬件的型號(hào)和配置,比方采用什么型號(hào)交換機(jī),有多少個(gè)端口,采用了什么路由器和防火墻,分別是如何設(shè)置的。系統(tǒng)中有多少個(gè)效勞器,分別安裝了什么操作系統(tǒng)和軟件。各設(shè)備之間采用什么類型的連接線纜,分配了什么IP地址和子網(wǎng)掩碼。在局域網(wǎng)中,我們使用的一個(gè)具體的設(shè)備。但當(dāng)我們使用廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)時(shí),我們只需要通過(guò)一定的接入網(wǎng)接入廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)分貝的用戶名和密碼就可以連接到廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),享受網(wǎng)絡(luò)帶給我們的效勞。我們并不需要知道廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中到底有多少臺(tái)交換機(jī)、路由器、防火墻和效勞器,不需要知道數(shù)據(jù)是通過(guò)什么樣的路由到達(dá)我們的電腦,也不需要知道網(wǎng)絡(luò)中的效勞器分別安裝了什么軟件,更不需要知道網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備之間采用了什么樣的連接線纜和端口。廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于具體的使用者是完全透明的,我們使用的由廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)帶給我們的一種效勞,而不是使用具體的設(shè)備。同樣,當(dāng)我們繪制局域網(wǎng)的拓?fù)鋱D是,我們需要清楚地畫出系統(tǒng)的的所有設(shè)備的連接線纜,但當(dāng)我們繪制廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)鋱D時(shí),往往會(huì)用一個(gè)簡(jiǎn)單地、云狀的圖形來(lái)表示廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),如以下圖:雖然這個(gè)云圖中包含了許許多多的交換機(jī)、路由器、防火墻和效勞器,但對(duì)具體的廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)用戶來(lái)講,這些都是不需要知道的。這個(gè)云狀圖形代表的是廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)帶給大家的互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)效勞,無(wú)論我們?cè)谌魏蔚胤?,都可以通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入線纜和一個(gè)用戶、密碼,就可以接入廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),享受網(wǎng)絡(luò)帶給我們的效勞。參考云狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),創(chuàng)立一個(gè)新型的、云狀結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)系統(tǒng),這個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)由多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備組成,通過(guò)集群功能、分布式文件系統(tǒng)或類似網(wǎng)格計(jì)算等功能聯(lián)合起來(lái)協(xié)同工作,并通過(guò)一定的應(yīng)用軟件或應(yīng)用接口,對(duì)用戶提供一定類型的存儲(chǔ)效勞和訪問(wèn)效勞。當(dāng)我們使用某一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)設(shè)備時(shí),我們必須非常清楚這個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備是什么型號(hào),什么接口和傳輸協(xié)議,必須清楚地知道存儲(chǔ)系統(tǒng)中有多少塊磁盤,分別是什么型號(hào)、多大容量,必須清楚存儲(chǔ)設(shè)備和效勞器之間采用什么樣的連接線纜。為了保證數(shù)據(jù)平安和業(yè)務(wù)的連續(xù)性,我們還需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)。除此之外,對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行定期地狀態(tài)監(jiān)控、維護(hù)、軟硬件更新和升級(jí)也是必須的。如果采用云存儲(chǔ),那么上面所提到的一切對(duì)使用者來(lái)講都不需要了。云狀存儲(chǔ)系統(tǒng)中的所有設(shè)備對(duì)使用者來(lái)講都是完全透明的,任何地方的任何一個(gè)經(jīng)過(guò)授權(quán)的使用者都可以通過(guò)一根接入線纜與云存儲(chǔ)連接,對(duì)云存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ),而是效勞就如同云狀的廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)一樣,云存儲(chǔ)對(duì)使用者來(lái)講,不是指某一個(gè)具體的設(shè)備,而是指一個(gè)由許許多多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備和效勞器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲(chǔ),并不是使用某一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備,而是使用整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來(lái)的一種數(shù)據(jù)訪問(wèn)效勞。所以嚴(yán)格來(lái)講,云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ),而是一種效勞。云存儲(chǔ)的核心是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合,通過(guò)應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)效勞的轉(zhuǎn)變。2
云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備相比,云存儲(chǔ)不僅僅是一個(gè)硬件,而是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、效勞器、應(yīng)用軟件、公用訪問(wèn)接口、接入網(wǎng)、和客戶端程序等多個(gè)局部組成的復(fù)雜系統(tǒng)。各局部以存儲(chǔ)設(shè)備為核心,通過(guò)應(yīng)用軟件來(lái)對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)效勞。云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型如下:云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型由4層組成。一、存儲(chǔ)層存儲(chǔ)層是云存儲(chǔ)最根底的局部。存儲(chǔ)設(shè)備可以是FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備,可以是NAS和iSCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備,也可以是SCSI或SAS等DAS存儲(chǔ)設(shè)備。云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)設(shè)備往往數(shù)量龐大且分布多不同地域,彼此之間通過(guò)廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者FC光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接在一起。存儲(chǔ)設(shè)備之上是一個(gè)統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理,以及硬件設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護(hù)。二、根底管理層根底管理層是云存儲(chǔ)最核心的局部,也是云存儲(chǔ)中最難以實(shí)現(xiàn)的局部。根底管理層通過(guò)集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù),實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作,使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種效勞,并提供更大更強(qiáng)更好的數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能。
CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、P2P數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)等可以保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)可以更有效地存儲(chǔ),使用和占用更少的空間,占用更低的傳輸帶寬,從而對(duì)外提供更高效的效勞。數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)被未授權(quán)的用戶所訪問(wèn),同時(shí),通過(guò)各種數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)和措施可以保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)喪失,保證云存儲(chǔ)自身的平安和穩(wěn)定。三、應(yīng)用接口層應(yīng)用接口層是云存儲(chǔ)最靈活多變的局部。不同的云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型,開發(fā)不同的應(yīng)用效勞接口,提供不同的應(yīng)用效勞。比方數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程容災(zāi)和遠(yuǎn)程備份、視頻監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)、IPTV和視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)硬盤引用平臺(tái),遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺(tái)等。四、訪問(wèn)層任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來(lái)登錄云存儲(chǔ)系統(tǒng),享受云存儲(chǔ)效勞。云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)單位不同,云存儲(chǔ)提供的訪問(wèn)類型和訪問(wèn)手段也不同。云存儲(chǔ)使用者采用的應(yīng)用軟件客戶端不同,享受到的效勞類型也不同。3
云存儲(chǔ)的應(yīng)用模式說(shuō)了這么多,那么云存儲(chǔ)到底能提供什么樣的效勞,通過(guò)云存儲(chǔ)我們到底能做什么。從圖3可知,云存儲(chǔ)能提供什么樣的效勞取決于云存儲(chǔ)架構(gòu)的應(yīng)用接口層中內(nèi)嵌了什么類型的應(yīng)用軟件和效勞。不同類型的云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)商對(duì)外提供的效勞不同。根據(jù)云存儲(chǔ)提供的效勞類型和面向的用戶不同,云存儲(chǔ)效勞可以分為個(gè)人級(jí)應(yīng)用和企業(yè)級(jí)應(yīng)用。一、個(gè)人級(jí)云存儲(chǔ)應(yīng)用
(1)、網(wǎng)絡(luò)磁盤相信很多人都使用過(guò)騰訊、MSN等很多大型網(wǎng)站所推出“網(wǎng)絡(luò)磁盤〞效勞。網(wǎng)絡(luò)磁盤是個(gè)在線存儲(chǔ)效勞,使用者可通過(guò)WEB訪問(wèn)方式來(lái)上傳和下載文件,實(shí)現(xiàn)個(gè)人重要數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和絡(luò)化備份。高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)磁盤可以提供web頁(yè)面和客戶端軟件等兩種訪問(wèn)方式,本人在2002就用過(guò)Xdisk這個(gè)網(wǎng)絡(luò)磁盤軟件系統(tǒng),它可以通過(guò)客戶端軟件在本地創(chuàng)立一個(gè)名盤符為X的虛擬磁盤,實(shí)現(xiàn)重要文件的存儲(chǔ)和管理,使用的方式與使用本地磁盤相同。網(wǎng)絡(luò)磁盤的容量空間一般取決與效勞商的效勞策略,或取決于使用者想效勞商支付的費(fèi)用多少。
(2)、在線文檔編輯經(jīng)過(guò)近幾年的快速開展,Google所能提供的效勞早已經(jīng)從當(dāng)初單一的搜索引擎,擴(kuò)展到了GoogleCalendar、GoogleDocs、GoogleScholar、GooglePicasa等多種在線應(yīng)用效勞。Google一般都把這些在線的應(yīng)用效勞稱之為云計(jì)算。相比擬傳統(tǒng)的文檔編輯軟件,GoogleDocs的出現(xiàn)將會(huì)使我們的使用方式和使用習(xí)慣發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變,今后我們將不再需要在個(gè)人PC上安裝office等軟件,只需要翻開GoogleDocs網(wǎng)頁(yè),通過(guò)GoogleDocs就可以進(jìn)行文檔編輯和修改〔使用云計(jì)算系統(tǒng)〕,并將編輯完成的文檔保存在GoogleDocs效勞所提供的個(gè)人存儲(chǔ)空間中〔使用云存儲(chǔ)系統(tǒng)〕。無(wú)論我們走到哪兒,都可以再次登錄GoogleDocs,翻開保存在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的文檔。通過(guò)云存儲(chǔ)系統(tǒng)的權(quán)限管理功能,還有能輕松實(shí)現(xiàn)文檔的共享、傳送、以及版權(quán)管理。
(3)、在線的網(wǎng)絡(luò)游戲。近年來(lái),網(wǎng)絡(luò)游戲越來(lái)越收到年輕人的喜愛(ài),傳奇、魔獸、武林三國(guó)等各種不同主題和風(fēng)格的游戲?qū)映霾桓F,網(wǎng)絡(luò)游戲公司也使出渾身解數(shù)來(lái)吸引玩家。但很多玩家都會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很重要的問(wèn)題:那就是由于帶寬和單臺(tái)效勞器的性能限制,要滿足成千上萬(wàn)個(gè)玩家上線,網(wǎng)絡(luò)游戲公司就需要在全國(guó)不同地區(qū)建設(shè)很多個(gè)游戲效勞器,而這些游戲效勞器上上玩家相互之間是完全隔離的,不同效勞器上的玩家根本不可能在游戲中見面,更不用說(shuō)一起組隊(duì)來(lái)完成游戲任務(wù)。以后,我們可以通過(guò)云計(jì)算和云存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建一個(gè)龐大的、超能的游戲效勞器群,這個(gè)效勞器群系統(tǒng)對(duì)于游戲玩家來(lái)講,就如同是一臺(tái)效勞器,所有玩家在一起進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。云計(jì)算和云存儲(chǔ)的應(yīng)用,可以代替現(xiàn)有的多效勞器架構(gòu),使所有玩家都能集中在一個(gè)游戲效勞器組的管理之下。所有玩家聚集在一起,這將會(huì)使游戲變得更加精彩,競(jìng)爭(zhēng)變得更加劇烈。同事,云計(jì)算和云存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用,可在最大限度上提升游戲效勞器的性能,實(shí)現(xiàn)更多的功能;各玩家除了不再需要下載、安裝大容量的游戲程序外,更免除了需要定期進(jìn)行游戲升級(jí)等問(wèn)題。二、企業(yè)級(jí)云存儲(chǔ)應(yīng)用除了個(gè)人級(jí)云存儲(chǔ)應(yīng)用外,企業(yè)級(jí)云存儲(chǔ)應(yīng)用也即將會(huì)面世,而且以后可能會(huì)成為云存儲(chǔ)應(yīng)用的主力軍。從目前不同行業(yè)的存儲(chǔ)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,以下幾類系統(tǒng)將有可能很快進(jìn)入云存儲(chǔ)時(shí)代。
(1)、企業(yè)空間租賃效勞信息化的不斷開展使得各企業(yè)、單位的信息數(shù)據(jù)量呈幾何曲線性增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)不僅僅意味著更多的硬件設(shè)備投入,還意味著更多的機(jī)房環(huán)境設(shè)備投入,以及運(yùn)行維護(hù)本錢和人力本錢的增加。即使是現(xiàn)在仍然有很多單位、特別是中小企業(yè)沒(méi)有資金購(gòu)置獨(dú)立的、私有的存儲(chǔ)設(shè)備,更沒(méi)有存儲(chǔ)技術(shù)工程師可以有效地完成存儲(chǔ)設(shè)備的管理和維護(hù)。通過(guò)高性能、大容量云存儲(chǔ)系統(tǒng),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商和IDC數(shù)據(jù)中心可以為無(wú)法單獨(dú)購(gòu)置大容量存儲(chǔ)設(shè)備的企事業(yè)單位提供方便快捷的空間租賃效勞,滿足企事業(yè)單位不斷增加的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理效勞,同時(shí),大量專業(yè)技術(shù)人員的日常管理和維護(hù)可以保障云存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行平安,確保數(shù)據(jù)不會(huì)喪失。
(2)、企業(yè)級(jí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)隨著企業(yè)數(shù)據(jù)量的不斷增加,數(shù)據(jù)的平安性要求也在不斷增加。企業(yè)中的數(shù)據(jù)不僅要有足夠的容量空間去存儲(chǔ),還需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的平安備份和遠(yuǎn)程容災(zāi)。不僅要保證本地?cái)?shù)據(jù)的平安性,還要保證當(dāng)本地發(fā)生重大的災(zāi)難時(shí),可通過(guò)遠(yuǎn)程備份或遠(yuǎn)程容災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行快速恢復(fù)。通過(guò)高性能、大容量云存儲(chǔ)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份軟件,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商和IDC數(shù)據(jù)中心可以為所有需要遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)的企事業(yè)單位提供空間租賃和備份業(yè)務(wù)租賃效勞,普通的企事業(yè)單位、中小企業(yè)可租用IDC數(shù)據(jù)中心提供的空間效勞和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份效勞功能,可以建立自己的遠(yuǎn)程備份和容災(zāi)系統(tǒng)。
(3)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)近兩年來(lái),電信和網(wǎng)通在全國(guó)各地建設(shè)了很多不同規(guī)模的“全球眼〞、“寬視界〞網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)?!叭蜓郇暬颉皩捯暯绋曄到y(tǒng)的終極目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)類似話音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)效勞網(wǎng)絡(luò)一樣的,遍布全國(guó)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),為所有用戶提供遠(yuǎn)程〔城區(qū)內(nèi)的或異地的〕的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和視頻回放功能,并通過(guò)效勞來(lái)收取費(fèi)用。但由于目前城市內(nèi)部和城市之間網(wǎng)絡(luò)條件限制,視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備規(guī)模的限制,“全球眼〞或“寬視界〞一般都能在一個(gè)城市內(nèi)部,甚至一個(gè)城市的某一個(gè)區(qū)縣內(nèi)部來(lái)建設(shè)。假設(shè)我們有一個(gè)遍布全國(guó)的云存儲(chǔ)系統(tǒng),并在這個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中內(nèi)嵌視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件,建設(shè)“全球眼〞或“寬視界〞系統(tǒng)將會(huì)變成一件非常簡(jiǎn)單的事情。系統(tǒng)的建設(shè)者只需要考慮攝像頭和編碼器等前端設(shè)備,為每一個(gè)編碼器、IP攝像頭分配一個(gè)帶寬足夠的接入網(wǎng)鏈路,通過(guò)接入網(wǎng)與云存儲(chǔ)系統(tǒng)連接,實(shí)時(shí)的視頻圖像就可以很方便地保存到云存儲(chǔ)中,并通過(guò)視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)圖像的管理和調(diào)用。用戶不僅可以通過(guò)電視墻或PC來(lái)監(jiān)看圖像信號(hào),還可以通過(guò)來(lái)遠(yuǎn)程觀看實(shí)時(shí)圖像。4
建設(shè)云存儲(chǔ)的技術(shù)前提從云存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)模型可知,云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)多設(shè)備、多應(yīng)用、多效勞協(xié)同工作的集合體,需要依靠很多先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同層次中的功能,因此云存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以多種技術(shù)的開展和預(yù)先實(shí)現(xiàn)為前提。一、寬帶網(wǎng)絡(luò)的開展真正的云存儲(chǔ)系統(tǒng)將會(huì)是一個(gè)多區(qū)域分布、遍布全國(guó)、甚至于遍布全球的龐大公用系統(tǒng),使用者需要通過(guò)ADSL、DDN等寬帶接入設(shè)備來(lái)連接云存儲(chǔ),而不是通過(guò)FC、SCSI或以太網(wǎng)線纜直接連接一臺(tái)獨(dú)立的、私有的存儲(chǔ)設(shè)備上。只有寬帶網(wǎng)絡(luò)得到充足的開展,使用者才有可能獲得足夠大的數(shù)據(jù)傳輸帶寬,實(shí)現(xiàn)大量容量數(shù)據(jù)的傳輸,真正享受到云存儲(chǔ)效勞,否那么只能是空談。二、WEB2.0技術(shù)
Web2.0技術(shù)的核心是分享。只有通過(guò)web2.0技術(shù),云存儲(chǔ)的使用者才有可能通過(guò)PC、、移動(dòng)多媒體等多種設(shè)備,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、文檔、圖片和視音頻等內(nèi)容的集中存儲(chǔ)和資料共享。Web2.0技術(shù)的開展使得使用者的應(yīng)用方式和可得效勞更加靈活和多樣。三、應(yīng)用存儲(chǔ)的開展云存儲(chǔ)不僅僅是存儲(chǔ),更多的是應(yīng)用。應(yīng)用存儲(chǔ)是一種在存儲(chǔ)設(shè)備中集成了應(yīng)用軟件功能的存儲(chǔ)設(shè)備,它不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,還具有應(yīng)用軟件功能,可以看作是效勞器和存儲(chǔ)設(shè)備的集合體。應(yīng)用存儲(chǔ)技術(shù)的開展可以大量減少云存儲(chǔ)中效勞器的數(shù)量,從而降低系統(tǒng)建設(shè)本錢,減少系統(tǒng)中由效勞器造成單點(diǎn)故障和性能瓶頸,減少數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),提供系統(tǒng)性能和效率,保證整個(gè)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。四、集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)多存儲(chǔ)設(shè)備、多應(yīng)用、多效勞協(xié)同工作的集合體,任何一個(gè)單點(diǎn)的存儲(chǔ)系統(tǒng)都不是云存儲(chǔ)。既然是由多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成的,不同存儲(chǔ)設(shè)備之間就需要通過(guò)集群技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù),實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作,使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種效勞,并提供更大更強(qiáng)更好的數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能。如果沒(méi)有這些技術(shù)的存在,云存儲(chǔ)就不可能真正實(shí)現(xiàn),所謂的云存儲(chǔ)只能是一個(gè)一個(gè)的獨(dú)立系統(tǒng),不能形成云狀結(jié)構(gòu)。五、CDN內(nèi)容分發(fā)、P2P技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)
CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、P2P數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)更有效地存儲(chǔ),使用和占用更少的空間,占用更低的傳輸帶寬,從而提供更高效的效勞。數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)被未授權(quán)的用戶所訪問(wèn),同時(shí),通過(guò)各種數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)喪失,保證云存儲(chǔ)自身的平安和穩(wěn)定。如果云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)平安得不到保證,想來(lái)也沒(méi)有人敢用云存儲(chǔ),否那么,保存的數(shù)據(jù)不是很快喪失了,就是全國(guó)人民都知道了。六、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)量龐大且分布在多不同地域,如何實(shí)現(xiàn)不同廠商、不同型號(hào)甚至于不同類型〔如FC存儲(chǔ)和IP存儲(chǔ)〕的多臺(tái)設(shè)備之間的邏輯卷管理、存儲(chǔ)虛擬化管理和多鏈路冗余管理將會(huì)是一個(gè)巨大的難題,這個(gè)問(wèn)題得不到解決,存儲(chǔ)設(shè)備就會(huì)是整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能瓶頸,結(jié)構(gòu)上也無(wú)法形成一個(gè)整體,而且還會(huì)帶來(lái)后期容量和性能擴(kuò)展難等問(wèn)題。云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)量龐大、分布地域廣造成的另外一個(gè)問(wèn)題就是存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理問(wèn)題。雖然這些問(wèn)題對(duì)云存儲(chǔ)的使用者來(lái)講根本不需要關(guān)心,但對(duì)于云存儲(chǔ)的運(yùn)營(yíng)單位來(lái)講,卻必須要通過(guò)切實(shí)可行和有效的手段來(lái)解決集中管理難、狀態(tài)監(jiān)控難、故障維護(hù)難、人力本錢高等問(wèn)題。因此,云存儲(chǔ)必須要具有一個(gè)高效的類似與網(wǎng)絡(luò)管理軟件一樣的集中管理平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中設(shè)有存儲(chǔ)設(shè)備、效勞器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集中管理和狀態(tài)監(jiān)控。存儲(chǔ)根本技術(shù)知識(shí)常見磁盤類型SATA,SAS,FC,SOD等類型磁盤.SATA硬盤SATA的全稱是SerialAdvancedTechnologyAttachment〔串行高級(jí)技術(shù)附件,一種基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行硬件驅(qū)動(dòng)器接口,也即串行ATA〕,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的并行ATA〔PATA〕技術(shù)曾經(jīng)在低端的存儲(chǔ)應(yīng)用中有過(guò)光芒的歲月,但由于自身的技術(shù)局限性,逐步被串行總線接口協(xié)議〔SerialATA,SATA〕所替代。SATA以它串行的數(shù)據(jù)發(fā)送方式得名。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中,數(shù)據(jù)線和信號(hào)線獨(dú)立使用,并且傳輸?shù)臅r(shí)鐘頻率保持獨(dú)立,因此同以往的PATA相比,SATA的傳輸速率可以到達(dá)并行的30倍??梢哉f(shuō):SATA技術(shù)并不是簡(jiǎn)單意義上的PATA技術(shù)的改良,而是一種全新的總線架構(gòu)。從總線結(jié)構(gòu)上,SATA使用單個(gè)路徑來(lái)傳輸數(shù)據(jù)序列或者按照bit來(lái)傳輸,第二條路徑返回響應(yīng)??刂菩畔⒂妙A(yù)先定義的位來(lái)傳輸,并且分散在數(shù)據(jù)中間,以打包的格式用開/關(guān)信號(hào)脈沖發(fā)送,這樣就不需要另外的傳輸線。SATA帶寬為16-bit。并行UltraATA總線每個(gè)時(shí)鐘頻率傳輸16bit數(shù)據(jù),而SATA僅傳輸1bit,但是串行總線可以更高傳輸速度來(lái)彌補(bǔ)串行傳輸?shù)膿p失。SATA將會(huì)引入1500Mbits/sec帶寬或者1.5Gbits/sec帶寬。由于數(shù)據(jù)用8b/10b編碼,有效的最大傳輸峰值是150Mbytes/sec。目前能夠見到的有SATA-1和SATA-2兩種標(biāo)準(zhǔn),對(duì)應(yīng)的傳輸速度分別是150MB/s和300MB/s。從速度這一點(diǎn)上,SATA已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)把PATA硬盤甩到了后面。其次,從數(shù)據(jù)傳輸角度上,SATA比PATA抗干擾能力更強(qiáng)。此外,串口的數(shù)據(jù)線由于只采用了四針結(jié)構(gòu),因此相比擬起并口安裝起來(lái)更加便捷,更有利于縮減機(jī)箱內(nèi)的線纜,有利散熱。盡管SATA在諸多性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于PATA,甚至在某些單線程任務(wù)的測(cè)試中,表現(xiàn)出了不輸于SCSI的性能,然而它的機(jī)械底盤仍然為低端應(yīng)用設(shè)計(jì)的,在面對(duì)多線程的傳輸任務(wù)時(shí),相比SCSI硬盤,仍然顯得力不從心。SAS硬盤SAS(SerialAttachedSCSI)即串行連接SCSI,是新一代的SCSI技術(shù),和現(xiàn)在流行的SerialATA(SATA)硬盤相同,都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度,并通過(guò)縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。此接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性,并且提供與SATA硬盤的兼容性。SAS技術(shù)還有簡(jiǎn)化內(nèi)部連接設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),存儲(chǔ)設(shè)備廠商目前投入相當(dāng)多的本錢以支持包括光纖通道陣列、SATA陣列等不同的存儲(chǔ)設(shè)備,而SAS連接技術(shù)將可以通過(guò)共用組件降低設(shè)計(jì)本錢。為保護(hù)用戶投資,SAS的接口技術(shù)可以向下兼容SATA。SAS系統(tǒng)的背板(Backplane)既可以連接具有雙端口、高性能的SAS驅(qū)動(dòng)器,也可以連接高容量、低本錢的SATA驅(qū)動(dòng)器。過(guò)去由于SCSI、ATA分別占領(lǐng)不同的市場(chǎng)段,且設(shè)備間共享帶寬,在接口、驅(qū)動(dòng)、線纜等方面都互不兼容,造成用戶資源的分散和孤立,增加了總體擁有本錢。而現(xiàn)在,用戶即使使用不同類型的硬盤,也不需要再重新投資,對(duì)于企業(yè)用戶投資保護(hù)來(lái)說(shuō),實(shí)在意義非常。但需要注意的是,SATA系統(tǒng)并不兼容SAS,所以SAS驅(qū)動(dòng)器不能連接到SATA背板上。
SAS使用的擴(kuò)展器可以讓一個(gè)或多個(gè)SAS主控制器連接較多的驅(qū)動(dòng)器。每個(gè)擴(kuò)展器可以最多連接128個(gè)物理連接,其中包括其它主控連接,其它SAS擴(kuò)展器或硬盤驅(qū)動(dòng)器。這種高度可擴(kuò)展的連接機(jī)制實(shí)現(xiàn)了企業(yè)級(jí)的海量存儲(chǔ)空間需求,同時(shí)可以方便地支持多點(diǎn)集群,用于自動(dòng)故障恢復(fù)功能或負(fù)載平衡。目前,SAS接口速率為3Gbps,其SAS擴(kuò)展器多為12端口。不久,將會(huì)有6Gbps甚至12Gbps的高速接口出現(xiàn),并且會(huì)有28或36端口的SAS擴(kuò)展器出現(xiàn)以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。其實(shí)際使用性能足于光纖媲美。由于SAS由SCSI開展而來(lái),在主機(jī)端會(huì)有眾多的廠商兼容。SAS采用了點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式,每個(gè)SAS端口提供3Gb帶寬,傳輸能力與4Gb光纖相差無(wú)幾,這種傳輸方式不僅提高了高可靠性和容錯(cuò)能力,同時(shí)也增加了系統(tǒng)的整體性能。在硬盤端,SAS協(xié)議的交換域能夠提供16384個(gè)節(jié)點(diǎn),而光纖環(huán)路最多提供126個(gè)節(jié)點(diǎn)。而兼容SATA硬盤所表達(dá)的擴(kuò)展性是SAS的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn),針對(duì)不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍,在硬盤端用戶可靈活選擇不同的存儲(chǔ)介質(zhì),按需降低了用戶本錢。在SAS接口享有種種得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)的同時(shí),SAS產(chǎn)品的本錢從芯片級(jí)開始,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于FC,而正是因?yàn)镾AS突出的性價(jià)比優(yōu)勢(shì),使SAS在硬盤接口領(lǐng)域,給光纖存儲(chǔ)帶來(lái)極大的威脅。FC硬盤FC硬盤是指采用FC-AL(FiberChannel
Arbitrated
Loop,光纖通道仲裁環(huán))接口模式的磁盤。FC-AL使光纖通道能夠直接作為硬盤連接接口,為高吞吐量性能密集型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者開辟了一條提高I/O性能水平的途徑。目前高端存儲(chǔ)產(chǎn)品使用的都是FC接口的硬盤。
FC硬盤名稱由于通過(guò)光學(xué)物理通道進(jìn)行工作,因此起名為光纖硬盤,現(xiàn)在也支持銅線物理通道。就像是IEEE-1394,FibreChannel實(shí)際上定義為SCSI-3標(biāo)準(zhǔn)一類,屬于SCSI的同胞兄弟。作為串行接口FC-AL峰值可以到達(dá)2Gbits/s甚至是4Gbits/s。而且通過(guò)光學(xué)連接設(shè)備最大傳輸距離可以到達(dá)10KM。通過(guò)FC-loop可以連接127個(gè)設(shè)備,也就是為什么基于FC硬盤的存儲(chǔ)設(shè)備通??梢赃B接幾百顆甚至千顆硬盤提供大容量存儲(chǔ)空間。關(guān)于光纖硬盤以其的優(yōu)越的性能、穩(wěn)定的傳輸,在企業(yè)存儲(chǔ)高端應(yīng)用中擔(dān)當(dāng)重要角色。業(yè)界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)在于光纖接口的帶寬。最早普及使用的光纖接口帶寬為1Gb,隨后2Gb帶寬光纖產(chǎn)品統(tǒng)治市場(chǎng)已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)三年時(shí)間。現(xiàn)在的帶寬標(biāo)準(zhǔn)是4Gb,目前普遍廠商都已經(jīng)采用4Gb相關(guān)產(chǎn)品。8Gb光纖產(chǎn)品也將在不久的將來(lái)取代4Gb光纖成為市場(chǎng)主流。
4Gb是以2Gb為根底延伸的傳輸協(xié)議,可以向下兼容1Gb和2Gb,所使用的光纖線材、連接端口也都相同,意味著使用者在導(dǎo)入4Gb設(shè)備時(shí),不需為了兼容性問(wèn)題更換舊有的設(shè)備,不但可以保護(hù)既有的投資,也可以采取漸進(jìn)式升級(jí)的方式,逐步淘汰舊有的2Gb設(shè)備。SATA,SAS,FC三種硬盤的比擬對(duì)于用戶來(lái)說(shuō):?jiǎn)渭儽葦M硬盤并不一定是越貴的越好,關(guān)鍵是看是否適合自己的應(yīng)用。另外單純硬盤的硬盤接口協(xié)議也不是衡量一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)性能指標(biāo)的唯一要素,除了硬盤性能指標(biāo)以外,存儲(chǔ)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),前端主機(jī)接口等性能指標(biāo)也同樣對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的整體性能影響巨大。如果需要應(yīng)用于I/O負(fù)載較輕的應(yīng)用比方文件共享、FTP、音頻存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份等可以考慮基于SATA硬盤的陣列。如果I/O負(fù)載較重的FTP、VOD、EMAIL、Web、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用,那么可以考慮基于SAS/FC硬盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)。SSD磁盤solidstatedisk〔固態(tài)硬盤〕,即用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列制成的硬盤,由控制單元和存儲(chǔ)單元〔DRAM或FLASH芯片〕兩局部組成。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),控制單元負(fù)責(zé)讀取、寫入數(shù)據(jù)。擁有速度快,耐用防震,無(wú)噪音,重量輕等優(yōu)點(diǎn)。SSD是摒棄傳統(tǒng)磁介質(zhì),采用電子存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取的一種技術(shù),突破了傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的性能瓶頸,擁有極高的存儲(chǔ)性能.SSD的優(yōu)勢(shì)SSD是摒棄傳統(tǒng)磁介質(zhì),采用電子存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取的一種技術(shù),突破了傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的性能瓶頸,擁有極高的存儲(chǔ)性能,被認(rèn)為是存儲(chǔ)技術(shù)開展的未來(lái)新星。固態(tài)硬盤的全集成電路化、無(wú)任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的革命性設(shè)計(jì),從根本上解決了在移動(dòng)辦公環(huán)境下,對(duì)于數(shù)據(jù)讀寫穩(wěn)定性的需求。全集成電路化設(shè)計(jì)可以讓固態(tài)硬盤做成任何形狀。與傳統(tǒng)硬盤相比,SSD固態(tài)電子盤具有以下優(yōu)點(diǎn):第一,SSD不需要機(jī)械結(jié)構(gòu),完全的半導(dǎo)體化,不存在數(shù)據(jù)查找時(shí)間、延遲時(shí)間和磁盤尋道時(shí)間,數(shù)據(jù)存取速度快,讀取數(shù)據(jù)的能力在230M/s以上,最高的可達(dá)500M/s以上。第二,SSD全部采用閃存芯片,經(jīng)久耐用,防震抗摔,即使發(fā)生與硬物碰撞,數(shù)據(jù)喪失的可能性也能夠降到最小。第三,得益于無(wú)機(jī)械部件及FLASH閃存芯片,SSD沒(méi)有任何噪音,功耗低。第四,質(zhì)量輕,比常規(guī)1.8英寸硬盤重量輕20-30克,使得便攜設(shè)備搭載多塊SSD成為可能。同時(shí)因其完全半導(dǎo)體化,無(wú)結(jié)構(gòu)限制,可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)成各種不同接口、形狀的特殊電子硬盤。SSD的劣勢(shì)固態(tài)硬盤本錢高目前的固態(tài)硬盤的每GB價(jià)格與傳統(tǒng)硬盤相比依然有一定的差距,隨著固態(tài)硬盤不斷的開展,固態(tài)硬盤在2023年內(nèi)每GB將低于1美元。固態(tài)硬盤將于2023到2023年內(nèi)普及。固態(tài)硬盤的壽命有限對(duì)于采用NandFlash作為存儲(chǔ)介質(zhì)的SSD來(lái)說(shuō),疑心其使用壽命也不是沒(méi)有道理的,理論上MLC的寫入壽命為1萬(wàn)次,SLC的寫入壽命為10萬(wàn)次。但是否意味著一個(gè)固態(tài)硬盤的壽命只有2到3年呢,這個(gè)也不一定。英特爾表示保證能在未來(lái)5年里,每天可以向其MLCSSD產(chǎn)品中寫入100GB的數(shù)據(jù),并且保證其數(shù)據(jù)的完整性。如果不是寫入太頻繁的話,正常使用用5年以上是沒(méi)有問(wèn)題的。存儲(chǔ)系統(tǒng)SAN的概念SAN〔StorageAreaNetwork〕存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò),是一種高速的、專門用于存儲(chǔ)操作的網(wǎng)絡(luò),通常獨(dú)立于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)〔LAN〕。SAN將主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備連接在一起,能夠?yàn)槠渖系娜我庖慌_(tái)主機(jī)和任意一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備提供專用的通信通道。SAN將存儲(chǔ)設(shè)備從效勞器中獨(dú)立出來(lái),實(shí)現(xiàn)了效勞器層次上的存儲(chǔ)資源共享。SAN將通道技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入存儲(chǔ)環(huán)境中,提供了一種新型的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)解決方案,能夠同時(shí)滿足吞吐率、可用性、可靠性、可擴(kuò)展性和可管理性等方面的要求。FC-SAN通常SAN由磁盤陣列〔RAID〕連接光纖通道〔FibreChannel〕組成〔為了區(qū)別于IPSAN,通常SAN也稱為FC-SAN〕。SAN和效勞器和客戶機(jī)的數(shù)據(jù)通信通過(guò)SCSI命令而非TCP/IP,數(shù)據(jù)處理是“塊級(jí)〞〔blocklevel〕。SAN也可以定義為是以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心,它采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)具有高傳輸速率的光通道的直接連接方式,提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換,并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理集中在相對(duì)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。SAN最終將實(shí)現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下,最大限度的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)優(yōu)化管理,以及系統(tǒng)的無(wú)縫擴(kuò)充。FC-SAN的組成在FC-SAN中,有一些專用的硬件和軟件。硬件包括FC卡、FCHUB、FC交換機(jī)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等,軟件主要是FC控制卡針對(duì)各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序和存儲(chǔ)管理軟件。FC卡:主要用于主機(jī)與FC設(shè)備之間的連接。
FCHUB:內(nèi)部運(yùn)行仲裁環(huán)拓?fù)洌B接到HUB的節(jié)點(diǎn)共享100MB/S帶寬〔或更高〕。
FC交換機(jī):內(nèi)部運(yùn)行Fabric拓?fù)洌慷丝讵?dú)占100MB/S帶寬〔或更高〕。
FC存儲(chǔ)設(shè)備:采用FC連接方式,光纖接口可以有一到多個(gè)。FC存
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