存儲基本原理

存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存儲協(xié)議及存儲架構介紹3存儲高級軟件功能4.存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存1IT技術的發(fā)展趨勢PCC/SmainframeinternetCloudcomputingBeforeNOW.2IT技術的發(fā)展趨勢PCC/Smainframeinterne從世界第一款磁盤驅動器說起…世界上第一款磁盤驅動器(magneticdrive)RAMAC（名為IBM305）是IBM在1956年所創(chuàng)，重達一噸（內(nèi)含50片24英寸硬盤），只能容納5MB的數(shù)據(jù)。

“從石器時代到存儲設備（FromStoneAgetoStorAge），硬盤發(fā)展至今，簡直就像從石器時代走到現(xiàn)在?！?/p>

.3從世界第一款磁盤驅動器說起…世界上第一款磁盤驅動器(magn信息化數(shù)據(jù)發(fā)展=截止2013年，中國數(shù)據(jù)總量達到8-10EB每年以50%的速度增長海量數(shù)據(jù)多元化數(shù)據(jù)從2011年開始，75%以上的數(shù)據(jù)都是基于文件的數(shù)據(jù)類型，非結構化數(shù)據(jù)79%的復合增長率結構化數(shù)據(jù)31%的復合增長率.4信息化數(shù)據(jù)發(fā)展=截止2013年，中國數(shù)據(jù)總量達到8-10EBIT技術的發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)如何存儲？數(shù)據(jù)如何保護？數(shù)據(jù)如何高效使用？.5IT技術的發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)如何存儲？數(shù)據(jù)如何保護？數(shù)據(jù)如何高效使獨立存儲的誕生存儲系統(tǒng)是整個IT系統(tǒng)的基石，是IT技術賴以存在和發(fā)揮效能的基礎平臺。早先的存儲形式是存儲設備（通常是磁盤）與應用服務器其他硬件直接安裝于同一個機箱之內(nèi)，并且該存儲設備是給本臺應用服務器獨占使用的。缺點：

1、隨著服務器數(shù)量的增多，磁盤數(shù)量也在增加，且分散在不同的服務器上，查看每一個磁盤的運行狀況都需要到不同的應用服務器上去查看。

2、更換磁盤也需要拆開服務器，中斷應用。.6獨立存儲的誕生存儲系統(tǒng)是整個IT系統(tǒng)的基石，是IT技術賴以存真正的企業(yè)級存儲7將磁盤從服務器中脫離出來，集中到一起管理商業(yè)、大容量、為企業(yè)解決信息時代海量數(shù)據(jù)的存儲才是真正的存儲.7真正的企業(yè)級存儲7將磁盤從服務器中脫離出來，集中到一起管理存儲發(fā)展歷史Tape1920’sHDD1956DAS1970’sFCSAN1980’sNAS1993IPSAN2001數(shù)據(jù)脫離Server，存儲單獨發(fā)展數(shù)據(jù)的集中管理需求，SAN出現(xiàn)非結構化數(shù)據(jù)的增長需求，NetApp推出第一款NASIP技術的成熟，低成本IPSAN出現(xiàn)存儲產(chǎn)品的發(fā)展歷程就是數(shù)據(jù)保存、應用發(fā)展的過程IBM推出第一款HDD統(tǒng)一存儲2010NAS與SAN結合，簡化管理提高效率.8存儲發(fā)展歷史TapeHDDDASFCSANNASIPSAN存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存儲協(xié)議及存儲架構介紹3存儲高級軟件功能4.存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存9存儲RAID定義

RAID（RedundantArrayofIndependentDisks）即獨立磁盤冗余陣列，RAID技術將多個單獨的物理硬盤以不同的方式組合成一個邏輯硬盤，從而提高了硬盤的讀寫性能和數(shù)據(jù)安全性.10存儲RAID定義RAID（RedundanRAID誕生的因素容量性能可靠性RAID計算機發(fā)展初期，大容量硬盤價格非常高，而需要存儲的數(shù)據(jù)量越來越大CPU運算速度飛速提高，數(shù)據(jù)讀寫速度不應該成為計算機系統(tǒng)處理的瓶頸信息時代，數(shù)據(jù)對企業(yè)和個人的重要性越來越大，數(shù)據(jù)存儲安全更需要保障.11RAID誕生的因素容量性能可靠性RAID計算機發(fā)展初期，大容RAID基本概念—條帶化條帶化.12RAID基本概念—條帶化條帶化.12RAID基本概念—校驗奇偶校驗（XOR）算法A0值A1值P值000011101110數(shù)據(jù)A0和A1通過異或運算（相同為0，相異為1）得到校驗位P.13RAID基本概念—校驗奇偶校驗（XOR）算法A0值A1值P值RAID基本概念—磁盤數(shù)據(jù)重建故障更換數(shù)據(jù)盤1數(shù)據(jù)盤2數(shù)據(jù)盤3數(shù)據(jù)校驗盤A1A2PXORXOR＝A0A1A2P.14RAID基本概念—磁盤數(shù)據(jù)重建故障更換數(shù)據(jù)盤1數(shù)據(jù)盤2數(shù)據(jù)盤RAID基本概念—物理卷、邏輯卷RAID10RAID5物理卷物理卷邏輯卷邏輯卷LUN1LUN2LUN3單個物理卷上創(chuàng)建1個邏輯卷單個物理卷上創(chuàng)建2個邏輯卷RAID由幾個硬盤組成，從整體上看相當于一個物理卷在物理卷的基礎上可以按照指定容量創(chuàng)建一個或多個邏輯卷，通過LUN（LogicUnitNumber）來標識.15RAID基本概念—物理卷、邏輯卷RAID10RAID5物理卷RAID基本概念—RAID、邏輯卷Disk1Disk2Disk3物理卷（RAID組）邏輯卷（LV）物理磁盤LUN1LUN2LUN3分割.16RAID基本概念—RAID、邏輯卷Disk1Disk2DisRAID基本概念—RAID0RAID01234562塊磁盤.17RAID基本概念—RAID0RAID01234562塊磁盤RAID基本概念—RAID1123RAID11232塊磁盤.18RAID基本概念—RAID1123RAID11232塊磁盤RAID基本概念—RAID3123RAID3456P2P1P0XORP23塊磁盤.19RAID基本概念—RAID3123RAID3456P2P1RAID基本概念—RAID53塊磁盤RAID5123456P0P1P2P2XOR.20RAID基本概念—RAID53塊磁盤RAID5123456RAID基本概念—RAID64塊磁盤1356P2XORRAID6GE變換+XOR24Q2Q0Q1P1P0P2RAID6.21RAID基本概念—RAID64塊磁盤1356P2XORRAIRAID基本概念—RAID0+14塊磁盤7531864275318642Disk1Disk2Disk3Disk4RAID0RAID01212…..…..RAID01.22RAID基本概念—RAID0+14塊磁盤7531864275RAID基本概念—RAID級別的選擇性能可靠性成本RAID0RAID6RAID5（3）RAID10RAID1RAID級別應用場合RAID0視頻生成與編輯、圖像編輯RIAD1財務、金融系統(tǒng)RAID3視頻監(jiān)控等需要高吞吐量的場合RAID5OLTP、OLAP、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)RAID6對數(shù)據(jù)安全性要求很高的場合.23RAID基本概念—RAID級別的選擇性能可靠性成本RAID0RAID基本概念—RAID硬盤故障處理熱備：HotSpare定義：當冗余的RAID組中某個硬盤失效時，在不干擾當前RAID系統(tǒng)的正常使用的情況下，用RAID系統(tǒng)中另外一個正常的備用硬盤自動頂替失效硬盤，及時保證RAID系統(tǒng)的冗余性全局式：備用硬盤為系統(tǒng)中所有的冗余RAID組共享專用式：備用硬盤為系統(tǒng)中某一組冗余RAID組專用RAID5RAID5磁盤陣列熱備盤.24RAID基本概念—RAID硬盤故障處理熱備：HotSpare傳統(tǒng)RAID數(shù)據(jù)保護方式磁盤組織管理通過RAID組卷空間只能分布在RAID組中的磁盤上性能受磁盤數(shù)目限制熱備盤直到硬盤故障的時候參與工作熱備的空間總是處于備用狀態(tài)24-drivesystemwith(2)10-drivegroups(8+2)and(4)hotspares.25傳統(tǒng)RAID數(shù)據(jù)保護方式磁盤組織管理通過RAID組24-dr傳統(tǒng)RAID數(shù)據(jù)保護方式數(shù)據(jù)重建到熱備盤上熱備盤需要承擔數(shù)據(jù)重建的所有寫操作成為性能瓶頸數(shù)據(jù)重建只能依序進行，一次一個數(shù)據(jù)條帶此RAID組上所有的數(shù)據(jù)訪問都會受到影響24-drivesystemwith(2)10-drivegroups(8+2)and(4)hotspares.26傳統(tǒng)RAID數(shù)據(jù)保護方式數(shù)據(jù)重建到熱備盤上24-drive動態(tài)磁盤池DDPVolumes每一個卷的數(shù)據(jù)，保護信息和熱備空間均勻分布在磁盤池中的所有硬盤上所有的磁盤都是活動狀態(tài)，無備用狀態(tài)熱備空間對所有的卷都有保護作用

24-drivesystemwithsingle24-drivepool.27動態(tài)磁盤池DDPVolumes每一個卷的數(shù)據(jù)，保護信息和熱動態(tài)磁盤池——當發(fā)生磁盤故障時Dataisreconstructedthroughoutthediskpool所有的硬盤都會參與數(shù)據(jù)重寫操作數(shù)據(jù)重建多條帶并行處理10倍速度完成數(shù)據(jù)重建24-drivesystemwithsingle24-drivepool23.28動態(tài)磁盤池——當發(fā)生磁盤故障時Dataisreconst動態(tài)磁盤池特點DDP動態(tài)分布數(shù)據(jù)、熱備空間數(shù)據(jù)保護信息保存在所有磁盤池中所有硬盤上智能算法實現(xiàn)硬盤的分片管理硬盤分片根據(jù)性能平衡需要動態(tài)實現(xiàn)重建、再分配快速實現(xiàn)硬盤故障的恢復所有硬盤參與數(shù)據(jù)重建數(shù)據(jù)重建對系統(tǒng)性能影響極小.29動態(tài)磁盤池特點DDP動態(tài)分布數(shù)據(jù)、熱備空間.29動態(tài)磁盤池特點系統(tǒng)提供持續(xù)不受影響的性能系統(tǒng)性能保持在“綠色區(qū)域”硬盤故障對系統(tǒng)的性能影響最小顯著加快系統(tǒng)恢復時間10倍于傳統(tǒng)RAID的恢復速度加速數(shù)據(jù)重建磁盤池規(guī)避硬盤熱點所有的卷空間分布在磁盤池中全部的硬盤中降低硬盤故障率動態(tài)的數(shù)據(jù)分布和再分配由后臺持續(xù)進行TimeOptimalAcceptablePerformancePerformanceImpactofaDriveFailureRAIDRebuildDDP.30動態(tài)磁盤池特點系統(tǒng)提供持續(xù)不受影響的性能TimeOptima磁盤陣列由一個或者多個磁盤子系統(tǒng)中的磁盤組成的磁盤集合，這些磁盤由控制軟件組合到一起并統(tǒng)一控制。自帶RAID控制器的盤柜就叫做磁盤陣列或者盤陣?？刂栖浖⒋疟P集合的總磁盤存儲容量作為一個或者多個虛擬磁盤提供給主機。.31磁盤陣列由一個或者多個磁盤子系統(tǒng)中的磁盤組成的磁盤集合，這些JBOD最初用來表示一個沒有控制軟件提供協(xié)調控制的磁盤集合。陣列－控制器＝擴展柜SAS、FC線纜帶有控制單元的陣列磁盤擴展接口磁盤擴展接口.32JBOD最初用來表示一個沒有控制軟件提供協(xié)調控制的磁盤集合。外置獨立存儲系統(tǒng)的配件組成Title控制器

硬盤

風扇

Cache

電源

BBU

.33外置獨立存儲系統(tǒng)的配件組成Title控制器硬盤風扇存儲重要組成——硬盤硬盤的主要指標容量：指硬盤能存儲的數(shù)據(jù)量大小，以字節(jié)為基本單位單碟容量：硬盤都是由一個或幾個盤片組成的，單碟容量就是指包括正反兩面在內(nèi)的單個盤片的總容量轉速：即主軸馬達轉動速度，單位為RPM（RoundPerMinute)，即每分鐘盤片轉動圈數(shù)緩存：是硬盤控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤內(nèi)部盤片和外部接口之間的緩沖器常用指標常用指標硬盤的讀寫速度同硬盤的轉速成正比更高的轉速可縮短硬盤的實際讀寫時間轉速對磁盤性能的影響.34存儲重要組成——硬盤硬盤的主要指標容量：指硬盤能存儲的數(shù)據(jù)量企業(yè)級硬盤與桌面級硬盤的區(qū)別序號參數(shù)桌面級企業(yè)級1上電時間8小時/天24小時/天2DutyCycle（工作負荷）低高（例如西數(shù)RE2系列硬盤可達100%）3MTBF六十萬小時一百二十萬小時4SCT不支持支持5錯誤糾正功能不支持支持6負載管理（用于控制機體溫度及保證長時間工作可靠性）不支持支持.35企業(yè)級硬盤與桌面級硬盤的區(qū)別序號參數(shù)桌面級企業(yè)級1上電時間8各類接口磁盤擴展接口管理接口主機接口擴展柜服務器陣列.36各類接口磁盤擴展接口管理接口主機接口擴展柜服務器陣列.36關于存儲磁盤陣列性能性能不僅僅是IOPS，從存儲系統(tǒng)的角度，有三個尺度可以來衡量存儲系統(tǒng)的性能：IOPS(Input/OutputPerSecond)——IOPS即每秒的輸入輸出量(或讀寫次數(shù))，IOPS是指單位時間內(nèi)系統(tǒng)能處理的I/O請求數(shù)量，一般以每秒處理的I/O請求數(shù)量為單位，I/O請求通常為讀或寫數(shù)據(jù)操作請求。隨機讀寫頻繁的應用，如OLTP(OnlineTransactionProcessing)，IOPS是關鍵衡量指標。Bandwidth-帶寬：指單位時間內(nèi)可以成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量。對于大量順序讀寫的應用，如VOD(VideoOnDemand)，則更關注吞吐量指標。ResponseTime-響應時間，通常與控制器與硬盤類型相關HDS：我們有權威的SPC數(shù)據(jù)，證明我們的性能。EMC：SPC的測試標準沒有考慮規(guī)定許多對存儲性能測試至關重要的因素，SPC平臺并不能代表客戶的實際應用。用戶：把我的應用測了再說！.37關于存儲磁盤陣列性能性能不僅僅是IOPS，從存儲系統(tǒng)的角度，關于存儲磁盤陣列性能應用訪問模式讀密集型寫密集型I/O

密集型吞吐密集型隨機存取順序存取聯(lián)機事務處理●●●●醫(yī)學成像●●●●文檔映像●●●備份/恢復●●●數(shù)據(jù)倉庫●●●系統(tǒng)(SCP)●●●文件服務●●●網(wǎng)絡/因特網(wǎng)●●●混合工作量●●●●●●虛擬化多媒體/視頻●●●CAD/CAM●●●IOPsMB/s受到15K2.5-in或3.5-in驅動器的最好服務選擇近線SAS驅動器驅動器SED考慮.38關于存儲磁盤陣列性能應用訪問模式讀密集型寫密集型I/O

密高可靠性（High

Availability）經(jīng)常聽到五個“9”的標準，什么是五個“9”？五個“9”意味著什么？9的個數(shù)%正常運行時間停機時間每年的停機時間1個990%.9.136天2個999%.99.0187小時3個999.9%.999.0018小時4個999.99%.9999.000152分鐘5個999.999%.99999.000015.26分鐘計算方法A(Availability)=MTBF/(MTBF+MTTR)Downtime=525600×(1-A)mins/yearAvailability：可靠性MTBF：平均無故障時間MTTR：平均故障恢復時間Downtime：宕機時間.39高可靠性（HighAvailability）經(jīng)常聽到五個“災備衡量指標RTO：（RecoveryTimeObject，恢復時間目標）是指信息系統(tǒng)從災難狀態(tài)恢復到可運行狀態(tài)所需的時間，用來衡量容災系統(tǒng)的業(yè)務恢復能力

RPO（RecoveryPointTime，恢復點目標）是指業(yè)務系統(tǒng)所允許的在災難過程中的最大數(shù)據(jù)丟失量，用來衡量容災系統(tǒng)的數(shù)據(jù)冗余備份能力.40災備衡量指標RTO：（RecoveryTimeObjec數(shù)據(jù)恢復時間及數(shù)據(jù)保護要求恢復時間15Min.1-4Hr..4-8Hr..8-12Hr..12-16Hr..24Hr..DaysTier4–在線數(shù)據(jù)庫映射或日志時間點副本以及磁盤快照Tier3–電子傳送Tier1–異地磁帶恢復Tier2–異地磁帶恢復+hot中心基于時間點備份活動異地單獨熱備遠端成本Tier7–接近0或0數(shù)據(jù)丟失:基于綜合的、商業(yè)廣泛使用的高度自動化遠程磁盤鏡像和數(shù)據(jù)共享Tier6–接近0或0數(shù)據(jù)丟失：遠程磁盤鏡像有幫助數(shù)據(jù)整合和一致性Tier5–異地和本地同時工作并管理彼此的備份數(shù)據(jù)典型<4小時恢復4-8小時恢復<12小時恢復一天恢復>1天恢復

1周時間恢復

直到一天恢復.41數(shù)據(jù)恢復時間及數(shù)據(jù)保護要求恢復時間15Min.1-4Hr磁帶設備磁帶設備的類型磁帶機自動加載機磁帶庫具有特殊數(shù)據(jù)存儲格式、數(shù)據(jù)校驗功能的”錄音機”設備通過一個簡單的自動傳送裝置移動磁帶的自動裝載設備通過機械手來抓取磁帶，支持廣泛的連接、性能高效、擁有海納百川容量的智能備份歸檔設備.42磁帶設備磁帶設備的類型磁帶機自動加載機磁帶庫具有特殊數(shù)據(jù)存儲磁帶庫的組成磁帶庫的組成帶庫組成庫體磁帶驅動器磁帶磁帶標簽清洗帶清洗帶標簽.43磁帶庫的組成磁帶庫的組成帶庫組成.43磁帶庫重要指標磁帶庫的主要指標備份容量（TB）磁帶類型槽位備份速率（GB/hr）磁帶驅動器類型磁帶驅動器個數(shù)接口類型SCSI、FC、iSCSI、SAS其他特性級聯(lián)擴展分區(qū)……..常用指標常用指標常用指標.44磁帶庫重要指標磁帶庫的主要指標備份容量（TB）常用指標常用指備份概念——備份策略三月12345678….全備增備差備.45備份概念——備份策略三月12345678….全備備份概念——LAN備份LANLAN備份所需設備優(yōu)勢分析WinLin備份服務器存儲客戶端客戶端主模塊備份服務器存儲客戶端主模塊服務器存儲備份軟件備份用戶通過通過LAN共享和備份服務器相連的備份設備對備份工作集中管理.46備份概念——LAN備份LANLAN備份所需設備優(yōu)勢分析Win備份概念——LAN-FREE備份LANSANWinLin備份服務器存儲帶庫LAN-Free備份優(yōu)勢分析引入SAN，提高數(shù)據(jù)塊的傳輸速率備份數(shù)據(jù)流和業(yè)務數(shù)據(jù)流的分離容易擴展備份容量.47備份概念——LAN-FREE備份LANSANWinLin備份D2D2T備份模式備份服務器備份軟件磁帶庫離線歸檔在線存儲系統(tǒng)虛擬磁帶庫或近線存儲系統(tǒng).48D2D2T備份模式備份服務器磁帶庫離線歸檔在線存儲系統(tǒng)虛擬磁存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存儲協(xié)議及存儲架構介紹3存儲高級軟件功能4.存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存49SCSI協(xié)議概念LUN1主機適配器SCSIID7SCSI總線SCSI陣列ID0SCSI陣列ID15LUN1LUN2數(shù)據(jù)/地址總線控制信號常見SCSI接口有68、80針SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型計算機系統(tǒng)接口）是一種為小型機研制的接口技術，用于主機與外部設備之間的連接LUN0LUN0.50SCSI協(xié)議概念LUN1主機SCSI總線SCSI陣列SCSAS技術及優(yōu)勢串行連接的SCSI一種SCSI接口標準以用于將HBA和RAID控制器連接到SAS和SATA磁盤，磁帶驅動器及其它SAS設備。兼容SATA協(xié)議，支持SATA硬盤雙端口設計，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性全雙工點對點傳輸模式，可達到24Gb/s全雙工的數(shù)據(jù)傳輸：SAS所采用SCSI協(xié)議是全雙工的，通過將一路數(shù)據(jù)所需的流控信息與反向傳送的數(shù)據(jù)混合在一起，從而能在同樣的數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)全雙工。點對點的傳輸：避免共享總線常有的瓶頸效應，點對點的傳輸可提供端點間固定的帶寬。SAS協(xié)議帶寬為6Gb/s，寬端口鏈路聚合后帶寬可達24Gb/s，目前SAS3.0技術可達帶寬12Gb/s。通過SAS交換機構建SAS存儲網(wǎng)絡.51SAS技術及優(yōu)勢串行連接的SCSI兼容SATA協(xié)議，支持SAFC協(xié)議光纖和銅制電纜都可以作為FC的傳輸介質從分層協(xié)議棧的角度看，F(xiàn)C僅僅包含了從物理層到傳輸層的規(guī)范。它的上層定義了把其他協(xié)議作為應用層協(xié)議進行封裝的接口，如SCSI或IP協(xié)議FC（FibreChannel），是一種高速網(wǎng)絡技術標準（T11），主要應用于SAN（存儲局域網(wǎng)）.52FC協(xié)議光纖和銅制電纜都可以作為FC的傳輸介質FC（FibriSCSI協(xié)議概念iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口）是一種在TCP/IP上進行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉藴省SCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡上運行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進行快速的數(shù)據(jù)存取備份操作。iSCSISAN的優(yōu)勢高可用性

在服務器和存儲資源之間建立起多條通道，即使一條線路斷開仍能保持系統(tǒng)連接可擴展性

采用交換機式的結構，IT管理人員不必中止應用即可完成存儲容量的擴充最大程度地保護存儲資源投入能夠跨平臺共享硬盤和磁帶設備采用我們熟悉的以太網(wǎng)技術.53iSCSI協(xié)議概念iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口）是一iSCSI傳輸協(xié)議IPTCPSCSI數(shù)據(jù)CRCISCSIInitiatorISCSITargetSCSI數(shù)據(jù)IPTCPSCSI數(shù)據(jù)CRCSCSI數(shù)據(jù)封包解包.54iSCSI傳輸協(xié)議IPTCPSCSI數(shù)據(jù)CRCISCSII網(wǎng)絡共享協(xié)議——NFS網(wǎng)絡文件系統(tǒng)是FreeBSD支持的文件系統(tǒng)中的一種，也被稱為NFS.NFS允許一個系統(tǒng)在網(wǎng)絡上與它人共享目錄和文件。通過使用NFS，用戶和程序可以象訪問本地文件一樣訪問遠端系統(tǒng)上的文件NFS至少有兩個主要部分：一臺服務器和一臺（或者更多）客戶機?？蛻魴C遠程訪問存放在服務器上的數(shù)據(jù)。為了正常工作，一些進程需要被配置并運行注：NFS由Sunmicrosystems公司開發(fā)。是一種網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，并且是unix/linux操作系統(tǒng)的協(xié)議.55網(wǎng)絡共享協(xié)議——NFS網(wǎng)絡文件系統(tǒng)是FreeBSD支持的文件網(wǎng)絡共享協(xié)議——CIFSCIFS使程序可以訪問遠程Internet計算機上的文件并要求此計算機的服務。CIFS使用客戶/服務器模式?？蛻舫绦蛘埱筮h在服務器上的服務器程序為它提供服務。服務器獲得請求并返回響應CIFS是公共的或開放的SMB協(xié)議版本，并由Microsoft使用。SMB協(xié)議現(xiàn)在是局域網(wǎng)上用于服務器文件訪問和打印的協(xié)議象SMB協(xié)議一樣，CIFS在高層運行，而不象TCP/IP協(xié)議那樣運行在底層。CIFS可以看做是應用程序協(xié)議如文件傳輸協(xié)議和超文本傳輸協(xié)議的一個實現(xiàn)CIFS最典型的應用是Windows用戶能夠從“網(wǎng)上鄰居”中找到網(wǎng)絡中的其他主機并訪問其中的共享文件夾.56網(wǎng)絡共享協(xié)議——CIFSCIFS使程序可以訪問遠程Inte硬件組成服務器SAS卡SAS線存儲應用環(huán)境服務器在地理上比較分散

服務器與存儲設備距離較短，服務器臺數(shù)擴展低不受外界網(wǎng)絡影響，局域高速互聯(lián)線路傳輸數(shù)據(jù)

“最初目的將數(shù)據(jù)從服務器內(nèi)部解放出來，進行統(tǒng)一存儲及管理”.57硬件組成服務器SAS卡SAS線存儲應用環(huán)境服務器在地理上比較存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)

僅需20%的備用空間可立即按需提供存儲容量SAN連接存儲設備可以有效減少備用空間NTNTUNIX80%直接連接存儲(DAS)

服務器直接連接 可能有超過50%的存儲設備閑置，以備擴容之需(空白空間)管理成本5至6倍于購買成本“讓我們的存儲設備發(fā)揮更大作用”50%50%50%NTUNIXNTNTUNIXNT.58存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)

NTNTUNIX80%直接連接存儲(硬件組成服務器FC卡FC線存儲FC交換機應用環(huán)境結構化及非結構化數(shù)據(jù)傳輸

存儲空間的海量擴展復雜網(wǎng)絡環(huán)境服務器臺數(shù)未來不斷擴展.59硬件組成服務器FC卡FC線存儲FC交換機應用環(huán)境結構化及非結SAN(StorageAreaNetwork)一種網(wǎng)絡類型，其主要目的是支持計算機系統(tǒng)與存儲單元之間和存儲單元與存儲單元之間的數(shù)據(jù)傳輸。SAN由通信基礎架構（提供物理連接）和管理層（負責組織連接，存儲單元和計算機系統(tǒng)來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性）組成。術語SAN通常是指塊I/O服務，而不是文件訪問服務。由存儲單元、存儲設備，計算機系統(tǒng)，有時需要專用設備）和所有的控制軟件構成的存儲系統(tǒng)，各組成部分在過網(wǎng)絡進行通信。SAN可以使用FibreChannel或者Gbit以太網(wǎng)在主機和存儲之間實現(xiàn)互連，分別成為FCSAN和IPSAN。.60SAN(StorageAreaNetwork)一種網(wǎng)絡FCSAN網(wǎng)絡組成服務器端的主機接口卡光纖光纖通道交換機SFP模塊存儲子系統(tǒng).61FCSAN網(wǎng)絡組成服務器端的主機接口卡光纖光纖通道交換機SFCHBA卡為服務器或客戶機內(nèi)部總線(PCI和SBUS等)提供與光纖通道網(wǎng)絡的接口HBA軟件驅動為操作系統(tǒng)提供所需存儲信息對I/O進行操作I/O同時對正常請求進行控制銅/光介質支持

(可能是雙接口卡).62FCHBA卡為服務器或客戶機內(nèi)部總線(PCI和SBUS等)FCSAN連接線及接口部件光纖通道并不等于只使用光纖連接線銅纜和光纖連接線介質種類速度距離(m=米)9μm單模光纖(長距離)400MB/秒800MB/秒2m–10km50μm短模光纖(短距離)400MB/秒800MB/秒2m–500m電信號(銅介質)100MB/秒0m–24m8Gb使用LC接口(SFP).63FCSAN連接線及接口部件光纖通道并不等于只使用光纖連接線接口轉換器GBIC=小型串行到串行熱交換模塊,主要功能是提供相應介質接口(銅或光)4Gbit設備使用的GBIC叫做SmallFormFactorPlug-able(SFP)短波光GBIC或SFP–最大500米長波激光GBIC或SFP–最大10公里增強長波激光GBIC-最大80公里

銅GBIC 光纖SFP 光纖GBIC.64接口轉換器GBIC=小型串行到串行熱交換模塊,主要功能光纖通道交換機連接多個端口(8,16,32,64,128口)支持交換Fabric和傳統(tǒng)loop設備8Gbit/秒和16Gbit/秒傳輸速率(自適應)全雙工性能,使用cut-through路由算法交換機間提供8Gbit/秒邏輯干線合并拓撲結構自動協(xié)調,自動配置(自恢復)端到端性能監(jiān)控.65光纖通道交換機連接多個端口(8,16,32,64,存儲SAN區(qū)域網(wǎng)絡.66存儲SAN區(qū)域網(wǎng)絡.66硬件組成服務器網(wǎng)卡網(wǎng)線存儲應用環(huán)境

基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享非結構化文件級的數(shù)據(jù)傳輸“當使用者提出存儲數(shù)據(jù)文件共享需求時，需要借助某種介質架構通過網(wǎng)絡共享協(xié)議進行數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸存儲與共享訪問”.67硬件組成服務器網(wǎng)卡網(wǎng)線存儲應用環(huán)境基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享非結NAS(NetworkAttachedStorage)NAS：NAS的所有IO操作都使用文件級的訪問模式。文件IO是一個高層的請求，指定了要訪問的文件，但沒有指定文件的邏輯塊地址。NAS優(yōu)勢：雖然NAS避免不了高昂的協(xié)議開銷，但是NAS應用程序更趨向于在文件共享任務上呈現(xiàn)最高的價值，文件級的基于網(wǎng)絡的鎖機制提供了高級別的并發(fā)訪問保護。NAS的2個主要性能評價指標是：OPS和ORTOPS(OperationsperSecond)每秒有多少個操作，是并發(fā)能力的指標ORT(OverallResponseTime)表示客戶得到服務響應的快慢，單位是毫秒，這個數(shù)值越小越好.68NAS(NetworkAttachedStorage)SAN+NAS統(tǒng)一存儲架構高容量

HDD15KHDD高性能閃存虛擬存儲池自動數(shù)據(jù)優(yōu)化以太網(wǎng)虛擬服務器自動服務器優(yōu)化

IP-SAN/FC-SAN靈活選擇，應對對性能要求不同的業(yè)務部署支持ftp、samba、nfs等文件共享協(xié)議及功能.69SAN+NAS統(tǒng)一存儲架構高容量HDD15KHDD高性能存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存儲協(xié)議及存儲架構介紹3存儲高級軟件功能4.存儲陣列的誕生及發(fā)展存儲技術常用名詞術語及存儲配件12目錄存70SecsMinsHrsDaysWksSecsMinsHrsDaysWks恢復數(shù)據(jù)點恢復時間點磁帶管理虛擬磁帶庫高可用&

復制歸檔

儲存INSPUR技術Tape

BackupsE_VaultingArchivingDisk

BackupsHASnapshotAsync

ReplicationSync

ReplicationSynchro-

nizationSystem

RecoveryDisk

RestoreTape

Restore恢復方法保護方法智能陣列&

存儲網(wǎng)絡存儲功能.71SecsMinsHrsDaysWksSecsMinsHrs快照功能介紹Snapshot-基本卷的一個時間點的邏輯映像。等同于一個完全的物理

copyLogicalDiskSpaceStorageSystemBase

Volume要創(chuàng)建快照的基本卷物理磁盤空間Repository倉儲卷–存儲Snapshot卷的元數(shù)據(jù)和copy_on_write數(shù)據(jù)物理磁盤空間基于時間點的卷的映像在邏輯上等同于一個物理copy.72快照功能介紹SnapshotLogicalDiskSpa快照功能注意事項存儲卷屬性卷創(chuàng)建時要考慮容量分配可以比基本卷小(默認為基本卷的20％，最小8MB)Metadata要占用部分空間可通過DVE進行擴展(DynamicVolumeExpansion)可配置告警閥值可配置倉儲滿時的響應倉儲卷不能被映射，不是hostI/O一個快照一個倉儲卷可位于和基本卷不同的卷組中.73快照功能注意事項存儲卷屬性卷創(chuàng)建時要考慮容量分配.73快照功能優(yōu)勢價值主要用途：對磁帶備份有益

(減少備份窗口)在線(周期)備份基于時間點的備份映像數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析文件的快速恢復能力應用開發(fā)和測試BaseVolumeSnapshotVolumeABCABCPhysical Logical.74快照功能優(yōu)勢價值BaseVolumeSnapshotVo卷復制功能介紹在存儲子系統(tǒng)內(nèi)部對源卷做時間點上的物理復制。源卷：接收主機I/O卷、存儲應用程序數(shù)據(jù)的卷。目標卷：保持一份來自源卷的數(shù)據(jù)的copy的卷TargetorCopyorCloneCopyPair.75卷復制功能介紹在存儲子系統(tǒng)內(nèi)部對源卷做時間點上的物理復制。源卷復制功能注意事項源卷可以是標準卷，快照卷，復制目標卷復制過程中只讀訪問對源卷的寫被掛起復制快照卷以保持對生產(chǎn)卷的正常I/O目標卷復制完后和元數(shù)據(jù)相同必須至少具有同源卷相同的容量可位于不同的卷組中復制過程中不能讀寫復制關系存在時只能讀CopyPair聯(lián)系源卷和目標卷CopyPair關系可以啟動、停止和刪除.76卷復制功能注意事項源卷.76卷復制價值完全的時間點數(shù)據(jù)集合用于分析、數(shù)據(jù)挖掘或者測試提高Backup/restore備份時更高的應用性能消除對主卷的I/O爭奪相比磁帶備份更快的備份/恢復存儲系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境服務器業(yè)務分析服務器PiT

Clone.77卷復制價值完全的時間點數(shù)據(jù)集合用于分析、數(shù)據(jù)挖掘或者測試存儲卷復制價值重新部署數(shù)據(jù)以提高性能，可用性或者安全遷移到新的/更快/更大的驅動器移動卷到更理想的卷組中.78卷復制價值重新部署數(shù)據(jù)以提高性能，可用性或者安全.78快照及卷復制搭配使用對快照卷進行復制創(chuàng)建一個完全的時間點克隆copy卷，而對基本卷的I/O訪問不受影響。.79快照及卷復制搭配使用對快照卷進行復制創(chuàng)建一個完全的時間點克隆快照及卷復制總結快照/克隆是特定數(shù)據(jù)集的一個可用拷貝，該數(shù)據(jù)集包含源數(shù)據(jù)在拷貝點的靜態(tài)映象；快照可以是數(shù)據(jù)再現(xiàn)的一個副本或者復制?？煺蘸涂寺〉膮^(qū)別:快照比較節(jié)省空間，但依賴源數(shù)據(jù)；快照預留空間通常只占源數(shù)據(jù)的20%左右克隆是源數(shù)據(jù)在某個時間點的一份完整拷貝，所需空間和源數(shù)據(jù)一樣大小，克隆不依賴源數(shù)據(jù).80快照及卷復制總結.80快照及卷復制的價值總結快速備份/恢復快照可迅速生成，并可用作傳統(tǒng)備份和歸檔的數(shù)據(jù)源，縮小甚至消除了數(shù)據(jù)備份窗口快照/克隆存儲在磁盤上，可以快速直接存取，大大提高數(shù)據(jù)恢復的速度

保存多個恢復點目標基于磁盤的快照使存儲設備有靈活和頻繁的恢復點，可以快速通過不同時間點的快照恢復數(shù)據(jù)

重新定義數(shù)據(jù)用途

快照提供一份接近實況數(shù)據(jù)的拷貝，可供測試、歸檔、查詢使用，既保護生產(chǎn)系統(tǒng)又賦予備份數(shù)據(jù)新的用途。.81快照及卷復制的價值總結快速備份/恢復.81遠程卷鏡像主卷次要卷次要卷主卷主卷：接收主機讀寫I/O次要卷：接收主機讀寫I/O；接收來自主卷控制器的數(shù)據(jù)寫I/O請求。從一個存儲系統(tǒng)到另一個存儲系統(tǒng)的實時進行的卷復制。.82遠程卷鏡像主卷次要卷次要卷主卷主卷：接收主機讀寫I/O次要卷同步遠程卷鏡像主磁盤系統(tǒng)當數(shù)據(jù)被成功鏡像時確認主機寫主要好處確保遠程數(shù)據(jù)確實復制了本地數(shù)據(jù).83同步遠程卷鏡像主磁盤系統(tǒng)當數(shù)據(jù)被成功鏡像時確認主機寫主要好處異步遠程卷鏡像主要好處減少遠程復制的延遲影響提高主站的I/O性能實現(xiàn)遠程的有效復制(WAN)允許主磁盤系統(tǒng)可以在數(shù)據(jù)被成功鏡像前確認一個主機寫請求.84異步遠程卷鏡像主要好處允許主磁盤系統(tǒng)可以在數(shù)據(jù)被成功鏡像前確基于磁盤陣列卷鏡像容災主運營站點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)遠程數(shù)據(jù)同步/異步