存儲(chǔ)相關(guān)知識(shí).doc

一、IDE，SATA，SATA II，SCSI，SAS，光纖通道知識(shí)及區(qū)別 IDEIDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中，也部分應(yīng)用于服務(wù)器。IDE（Integrated Drive Electronics集成驅(qū)動(dòng)器電子）的縮寫，它的本意是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器，是一種硬盤的傳輸接口，它有另一個(gè)名稱叫做ATA （Advanced Technology Attachment），這兩個(gè)名詞都有廠商在用，指的是相同的東西。傳輸模式：PIO和DMA。DMA隨技術(shù)發(fā)展逐漸普及。最快是ATA133。SCSISCSI 的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。FC接口（光纖通道）網(wǎng)狀通道(Fibre Channel)，簡稱FC。是一種跟SCSI 或IDE有很大不同的接口，它很像以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換開頭。以前它是專為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，后來隨著存儲(chǔ)器對高帶寬的需求，慢慢移植到現(xiàn)在的存儲(chǔ)系統(tǒng)上來了。網(wǎng)狀通道通常用于連接一個(gè)SCSI RAID（或其它一些比較常用的RAID類型），以滿足高端工作或服務(wù)器對高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。光纖信道在硬件上依賴價(jià)格昂貴的FC交換器，一臺(tái)只有最基本功能的8端口FC交換器起價(jià)就要30萬元，1個(gè)FC端口的平均成本高達(dá)數(shù)萬甚至十多萬元，且每部要連接FC SAN的服務(wù)器都必須安裝1片價(jià)格1千美元上下的FC HBA，部署一套FC SAN的費(fèi)用非常高昂。使用者也必須具備FC協(xié)議相關(guān)知識(shí)才能有效管理，以致限制了FC SAN的普及。因此無論儲(chǔ)存廠商如何宣揚(yáng)SAN的好處，現(xiàn)實(shí)上能享用這些好處的企業(yè)相當(dāng)有限。 光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。SATASerial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。SATA II是在SATA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其主要特征是外部傳輸率從SATA的1.5G進(jìn)一步提高到了3G，此外還包括NCQ（Native Command Queuing，原生命令隊(duì)列）、端口多路器（Port Multiplier）、交錯(cuò)啟動(dòng)（Staggered Spin-up）等一系列的技術(shù)特征。單純的外部傳輸率達(dá)到3Gbps并不是真正的SATA II。SASSAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術(shù)。和現(xiàn)在流行的Serial ATA(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。和傳統(tǒng)并行SCSI接口比較起來，SAS不僅在接口速度上得到顯著提升(現(xiàn)在主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/sec，而SAS才剛起步速度就達(dá)到300MB/sec，未來會(huì)達(dá)到600MB/sec甚至更多)，而且由于采用了串行線纜，不僅可以實(shí)現(xiàn)更長的連接距離，還能夠提高抗干擾能力，并且這種細(xì)細(xì)的線纜還可以顯著改善機(jī)箱內(nèi)部的散熱情況。二、das,nas,san DAS（Direct Attached Storage直接連接存儲(chǔ)）是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。NAS（Network Attached Storage）網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)，即將存儲(chǔ)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如以太網(wǎng)），連接到一群計(jì)算機(jī)上。NAS是部件級(jí)的存儲(chǔ)方法，它的重點(diǎn)在于幫助工作組和部門級(jí)機(jī)構(gòu)解決迅速增加存儲(chǔ)容量的需求。需要共享大型CAD文檔的工程小組就是典型的例子。SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）通過光纖通道連接到一群計(jì)算機(jī)上。在該網(wǎng)絡(luò)中提供了多主機(jī)連接，但并非通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?DASDAS的適用環(huán)境為： 1）存儲(chǔ)系統(tǒng)必須被直接連接到應(yīng)用服務(wù)器（如Microsoft Cluster Server或某些數(shù)據(jù)庫使用的“原始分區(qū)”）上時(shí)； 2）包括許多數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和應(yīng)用服務(wù)器在內(nèi)的應(yīng)用，它們需要直接連接到存儲(chǔ)器上，群件應(yīng)用和一些郵件服務(wù)也包括在內(nèi)。 NASNAS產(chǎn)品包括存儲(chǔ)器件（例如硬盤驅(qū)動(dòng)器陣列、CD或DVD驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器或可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)）和集成在一起的簡易服務(wù)器，可用于實(shí)現(xiàn)涉及文件存取及管理的所有功能。簡易服務(wù)器經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以完成一系列簡化的功能，例如文檔存儲(chǔ)及服務(wù)、電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)緩存等等。集成在NAS設(shè)備中的簡易服務(wù)器可以將有關(guān)存儲(chǔ)的功能與應(yīng)用服務(wù)器執(zhí)行的其他功能分隔開。 這種方法從兩方面改善了數(shù)據(jù)的可用性。第一，即使相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器不再工作了，仍然可以讀出數(shù)據(jù)。第二，簡易服務(wù)器本身不會(huì)崩潰，因?yàn)樗苊饬艘鸱?wù)器崩潰的首要原因，即應(yīng)用軟件引起的問題。 優(yōu)點(diǎn)NAS產(chǎn)品具有幾個(gè)引人注意的優(yōu)點(diǎn)。 首先，NAS產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品。NAS設(shè)備一般支持多計(jì)算機(jī)平臺(tái)，用戶通過網(wǎng)絡(luò)支持協(xié)議可進(jìn)入相同的文檔，因而NAS設(shè)備無需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域網(wǎng)內(nèi)。 其次，NAS設(shè)備的物理位置同樣是靈活的。它們可放置在工作組內(nèi)，靠近數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)器，或者也可放在其他地點(diǎn)，通過物理鏈路與網(wǎng)絡(luò)連接起來。無需應(yīng)用服務(wù)器的干預(yù)，NAS設(shè)備允許用戶在網(wǎng)絡(luò)上存取數(shù)據(jù)，這樣既可減小CPU的開銷，也能顯著改善網(wǎng)絡(luò)的性能。 局限NAS沒有解決與文件服務(wù)器相關(guān)的一個(gè)關(guān)鍵性問題，即備份過程中的帶寬消耗。與將備份數(shù)據(jù)流從LAN中轉(zhuǎn)移出去的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN）不同，NAS仍使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行備份和恢復(fù)。NAS 的一個(gè)缺點(diǎn)是它將存儲(chǔ)事務(wù)由并行SCSI連接轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)上。這就是說LAN除了必須處理正常的最終用戶傳輸流外，還必須處理包括備份操作的存儲(chǔ)磁盤請求。 SANSAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的布局限制。特別重要的是，隨著存儲(chǔ)容量的爆炸性增長，SAN允許企業(yè)獨(dú)立地增加它們的存儲(chǔ)容量。 SAN的結(jié)構(gòu)允許任何服務(wù)器連接到任何存儲(chǔ)陣列，這樣不管數(shù)據(jù)置放在那里，服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。因?yàn)椴捎昧斯饫w接口，SAN還具有更高的帶寬。 因?yàn)镾AN解決方案是從基本功能剝離出存儲(chǔ)功能，所以運(yùn)行備份操作就無需考慮它們對網(wǎng)絡(luò)總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實(shí)現(xiàn)簡化，特別是對于全部存儲(chǔ)設(shè)備都集群在一起的時(shí)候。最后一點(diǎn)，光纖接口提供了10公里的連接長度，這使得實(shí)現(xiàn)物理上分離的、不在機(jī)房的存儲(chǔ)變得非常容易。 適用環(huán)境SAN主要用于存儲(chǔ)量大的工作環(huán)境，如ISP、銀行等，成本高、標(biāo)準(zhǔn)尚未確定等問題影響了SAN的市場，不過，隨著這些用戶業(yè)務(wù)量的增大，SAN也有著廣泛的應(yīng)用前景。三、ip網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種存儲(chǔ)設(shè)備和技術(shù)正趨于融合?？傆幸惶?，現(xiàn)在的光纖和SCSI磁盤陣列、NAS文件服務(wù)器、磁帶庫等設(shè)備都可以運(yùn)行在一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)中。IP存儲(chǔ)(Storage over IP簡稱為SoIP)-在IP網(wǎng)絡(luò)中傳輸塊級(jí)數(shù)據(jù)-使得服務(wù)器可以通過IP網(wǎng)絡(luò)連接SCSI設(shè)備，并且像使用本地的設(shè)備一樣，無需關(guān)心設(shè)備的地址或位置。 而網(wǎng)絡(luò)連接則是以IP和以太網(wǎng)為骨干，這令人聯(lián)想起今天耳熟能詳?shù)拇鎯?chǔ)域網(wǎng)(SAN)結(jié)構(gòu)。只是以廉價(jià)而成熟的IP和以太網(wǎng)技術(shù)，替代了光纖通道技術(shù)。由于既有的成熟性和開放性，IP存儲(chǔ)技術(shù)，使企業(yè)在制定和實(shí)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的策略和方案時(shí)，有了更多的選擇空間。例如遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)鏡像和服務(wù)器集群等領(lǐng)域，IP存儲(chǔ)的介入都可以大大豐富其內(nèi)容。 同時(shí)，IP存儲(chǔ)也消除了企業(yè)IT部門在設(shè)計(jì)傳統(tǒng)SAN方案時(shí)，必須面對的產(chǎn)品兼容性和連接性方面的問題。最重要的是，基于IP存儲(chǔ)技術(shù)的新型SAN，兼具了傳統(tǒng)SAN的高性能和傳統(tǒng)NAS的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢，為新的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式提供了更加先進(jìn)的結(jié)構(gòu)平臺(tái)。在過去的一年中，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)廠商的注意力，主要集中在IP存儲(chǔ)技術(shù)的兩個(gè)方向上-存儲(chǔ)隧道(Storage tunneling)和本地IP存儲(chǔ)(Native IP-based storage)下面是這兩個(gè)方面的一些粗略概況。存儲(chǔ)隧道技術(shù)顧名思義，這種技術(shù)是將IP協(xié)議作為連接異地兩個(gè)光纖SAN的隧道，用以解決兩個(gè)SAN環(huán)境的互聯(lián)問題。光纖通道協(xié)議幀被包裹在IP數(shù)據(jù)包中傳輸。數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)竭h(yuǎn)端SAN后，由專用設(shè)備解包，還原成光纖通道協(xié)議幀。另一方面，雖然IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)非常普及，其管理和控制機(jī)制也相對完善，但是，利用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇鎯?chǔ)隧道技術(shù)，卻無法充分利用這些優(yōu)勢。其原因主要在于，嵌入IP數(shù)據(jù)包中的光纖通道協(xié)議幀。IP網(wǎng)絡(luò)智能管理工具不能識(shí)別這些數(shù)據(jù)，這使得一些很好的管理控制機(jī)制無法應(yīng)用于這種技術(shù)，如目錄服務(wù)、流量監(jiān)控、QoS等。因此，企業(yè)IT部門的系統(tǒng)維護(hù)人員，幾乎不可能對包含存儲(chǔ)隧道的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進(jìn)行單一界面的統(tǒng)一集中化管理。目前的存儲(chǔ)隧道產(chǎn)品還有待完善，與光纖通道SAN相比，只能提供很小的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。例如，一個(gè)在光纖SAN上，用兩到三個(gè)小時(shí)可以完成的傳輸過程，在兩個(gè)光纖SAN之間以O(shè)C-3標(biāo)準(zhǔn)傳輸大約需要14個(gè)小時(shí)。這是目前存儲(chǔ)隧道產(chǎn)品比較典型的傳輸速度。當(dāng)然，這樣的性能表現(xiàn)，不會(huì)限制到該技術(shù)在一些非同步功能中的應(yīng)用。如遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份，就不一定需要很高的數(shù)據(jù)傳輸帶寬?？傊?，存儲(chǔ)隧道技術(shù)，借用了一些IP網(wǎng)絡(luò)的成熟性優(yōu)勢，但是并沒有擺脫復(fù)雜而昂貴的光纖通道產(chǎn)品。本地IP存儲(chǔ)技術(shù)這一技術(shù)是將現(xiàn)有的存儲(chǔ)協(xié)議，例如SCSI和光纖通道，直接集成在IP協(xié)議中，以使存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)可以無縫的融合。當(dāng)然，這并不是指，可以在企業(yè)IT系統(tǒng)中，把存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的LAN，物理上合并成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。而是指在傳統(tǒng)的SAN結(jié)構(gòu)中，以IP協(xié)議替代光纖通道協(xié)議，來構(gòu)建結(jié)構(gòu)上與LAN隔離，而技術(shù)上與LAN一致的新型SAN系統(tǒng)-IP SAN。 這種IP-SAN中，用戶不僅可以在保證性能的同時(shí)，有效的降低成本，而且，以往用戶在IP-LAN上獲得的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)、技巧都可以直接應(yīng)用在IP-SAN上。俯拾皆是的IP網(wǎng)絡(luò)工具，使IP-SAN的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)輕松而方便。同樣，維護(hù)人員的培訓(xùn)工作，也不會(huì)像光纖技術(shù)培訓(xùn)那樣龐雜而冗長。設(shè)想一下，一個(gè)大型企業(yè)的IT部門引入了一項(xiàng)新技術(shù)，并以此構(gòu)建了底層的大型存儲(chǔ)系統(tǒng)。卻不需要調(diào)整現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)，不需要改變應(yīng)用軟件，不需要增加管理工具，甚至不需要過多的技術(shù)培訓(xùn)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理工具和人員，完全可以應(yīng)付這一切。這是一個(gè)多么誘人的系統(tǒng)升級(jí)方案!與存儲(chǔ)隧道技術(shù)相比，本地IP存儲(chǔ)技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢。首先，一體化的管理界面，使得IP-SAN可以和IP網(wǎng)絡(luò)完全整合。其次，用戶在這一技術(shù)中，面對的是非常熟悉的技術(shù)內(nèi)容:IP協(xié)議和以太網(wǎng)。而且，各種IP通用設(shè)備，保證了用戶可以具有非常廣泛的選擇空間。事實(shí)上，由于本地IP存儲(chǔ)技術(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，就是充分利用現(xiàn)有設(shè)備，傳統(tǒng)的SCSI存儲(chǔ)設(shè)備和光纖存儲(chǔ)設(shè)備，都可以在IP-SAN中利用起來。本地IP存儲(chǔ)技術(shù)，更進(jìn)一步的模糊了本地存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的界限。在IP-SAN中，只要主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)都能提供標(biāo)準(zhǔn)接口，任何位置的主機(jī)就都可以訪問任何位置的數(shù)據(jù)，無論是在同一機(jī)房中，相隔幾米，還是數(shù)公里外的異地。訪問的方式可以是類似NAS結(jié)構(gòu)中，通過NFS、CIFS等共享協(xié)議訪問，也可以是類似本地連接和傳統(tǒng)SAN中，本地設(shè)備級(jí)訪問。隨著帶有IP標(biāo)準(zhǔn)接口的存儲(chǔ)設(shè)備的出現(xiàn)，用戶可以單純使用本地IP存儲(chǔ)技術(shù)，來擴(kuò)展已有的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，或構(gòu)建新的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。以千兆以太網(wǎng)甚至萬兆以太網(wǎng)為骨干的網(wǎng)絡(luò)連接，保證了本地IP存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，能夠以令人滿意的效率工作。選擇哪一種技術(shù)