存储基础知识.ppt
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1、存储基础知识,V1.1,Page 2,培训目标,学完本课程后,您应该能:掌握存储的基础知识和技能 熟悉存储的各种特性和功能,Page 3,目 录,存储组网形态主要协议RAID磁盘热备与重构快照与复制数据分级存储概念,Page 4,存储分类,封闭系统的存储,开放系统的存储,内置存储,外挂存储,Direct-Attached Storage直接式存储(DAS),Fabric-Attached Storage网络存储(FAS),Network-Attached Storage网络接入存储(NAS),Storage Area Network存储区域网络(SAN),DAS/SAN/NAS组网示意图,Pa
2、ge 5,DAS(Direct Attachment Storage),直接连接存储:存储设备是通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接连到服务器的。I/O请求直接发送到存储设备,Page 7,典型DAS结构,DAS分析,连接简单集成在服务器内部;点到点的连接;距离短;安装技术要求不高低成本需求SCSI总线成本低较好的性能通用的解决方案DAS的投资低,绝大多数应用可以接受,DAS优势,有限的扩展性SCSI总线的距离最大25米;最多15个设备专属的连接空间资源无法与其他服务器共享备份和数据保护备份到与服务器直连的磁带设备上硬件失败将导致更高的恢复成本TCO(总拥有成本高)存储容量的加大导致管理成本
3、上升存储使用效率低,DAS劣势,NAS(Network Attachment Storage),应用服务器,File I/O,IP协议,网络连接存储:存储设备连接到现有的网络上,提供数据和文件服务,Page 10,典型NAS结构,NAS的优势,资源共享构架于IP网络之上部署简单较好的扩展性异构环境下的文件共享易于管理备份方案简单低的TCO,NAS优势,扩展性有限一些应用会占用带宽资源不适应某些数据库的应用,NAS劣势,SAN(Storage Area Network),应用服务器,Block I/O,FCP协议,SAN,存储区域网络:它是一个用在服务器和存储资源之间的、专用的、高性能的网络体系
4、。它为实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。,Page 13,典型SAN结构,SAN的优势,实现存储介质的共享非常好的扩展性易于数据备份和恢复实现备份磁带共享LAN Free和Server Free高性能支持服务器群集技术容灾手段低的TCO,SAN优势,成本较高需要专用的连接设备如FC交换机以及HBASAN孤岛技术较为复杂需要专业的技术人员维护,SAN劣势,Page 15,DAS/NAS/SAN三种形态比较,Page 16,目 录,存储组网形态主要协议RAID磁盘热备与重构快照与复制数据分级存储概念,存储传输的硬件通道有三种:,传输通道,通过以太网线连接通过SCSI线缆连接通过光纤线缆连接
5、,iSCSI HBA Card,iSCSI 磁盘阵列,SCSI HBA Card,SCSI 磁盘阵列,FC HBA Card,FC磁盘阵列,以太网线,SCSI线缆,光纤线缆,主机,GE Card,Page 18,SCSI协议,SCSI是小型计算机系统接口(Small Computer System Interface)的简称,主要用于高端系统的连接,现在已完全普及到了小型机及高端服务器。SCSI存储是以主机为中心的;一条SCSI总线上可以串接多台不同类型的设备。,SCSI协议可以划分为SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3,最新的为SCSI-3,也是目前应用最广泛的SCSI版本。属于SCSI
6、-3 的 Ultra 320 SCSI 的最高数据传输率已经达到了320MB/s。,Page 19,iSCSI协议,iSCSI是互联网小型计算机系统接口(Internet Small Computer System Interface)的简称,是一种在TCP/IP上进行数据块传输的标准,可以理解为SCSI over IP。iSCSI实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行快速的数据存取备份 操作。可用于构成基于IP的SAN,为用户提供高速、低价、长距离的存储解决方案。iSCSI是将SCSI命令封装到TCP/IP数据包中,使I/O数据块可通过IP网络传输。iSCSI的
7、数据包结构:,Page 20,FC协议及组件,FC是光纤通道(Fiber Channel)的简称,用于服务器共享存储设备的连接,存储控制器和驱动器之间的内部连接。FC是一种高性能的串行连接标准。其接口传输速率目前有1G、2G、4Gbit/s几种标准。传输介质可以选择铜缆或光纤,支持多种互联拓扑结构。,Fiber Channel 组件:HBA卡:Host Bus Adapter(主机通道适配器),FC HBA卡在应用中,相当于SCSI卡。我们后面讲到的node和port就在HBA卡上,FC switch:光纤交换机,SAN架构中核心设备,连接服务器和存储设备。,iSCSI协议的分层结构,FC协议
8、的分层结构,iSCSI和FC协议层次比较,Page 22,目 录,存储组网形态主要协议RAID磁盘热备与重构快照与复制数据分级存储概念,RAID简介,RAID是廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks)的简称,RAID0:Striped Disk Array without Fault Tolerance(没有容错设计的条带磁盘阵列,以条带形式将RAID阵列的数据均匀分布在各个阵列中。总容量=(磁盘数量)*(磁盘容量),RAID0(一),RAID0(二),RAID 1:以镜像作为冗余手段,虚拟磁盘中的数据有多个拷贝,放在成员磁盘上。总容量=(磁
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