服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)介紹PPT

1、服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部：王輝設(shè)計(jì)部：王輝目 錄 存儲(chǔ)系統(tǒng)介紹一服務(wù)器介紹二12Click to add Title3Click to add Title4RAID存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲(chǔ)容量計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)品牌一、存儲(chǔ)系統(tǒng)介紹RAID：（Redundant Array of Independent Disks），全稱(chēng)是“獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列” ，簡(jiǎn)稱(chēng)“磁盤(pán)陣列”。 簡(jiǎn)單的說(shuō)，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤(pán)按不同的方式組合起來(lái)形成一個(gè)硬盤(pán)組（邏輯硬盤(pán)），從而提供比單個(gè)硬盤(pán)更高的存儲(chǔ)性能和提供數(shù)據(jù)備份的技術(shù)。 組成磁盤(pán)陣列的不同方式成為RAID級(jí)別（RAID Levels），目前主要應(yīng)用的RAID級(jí)別

2、是：RAID0，1，5，6，10。1.1 RAID介紹RAID0：是數(shù)據(jù)分割技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，它將所有硬盤(pán)構(gòu)成一個(gè)磁盤(pán)陣列，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)硬盤(pán)做讀寫(xiě)動(dòng)作。一個(gè)磁盤(pán)壞，數(shù)據(jù)丟失優(yōu)點(diǎn)1、價(jià)格便宜2、并行讀寫(xiě)，速度快3、存儲(chǔ)空間利用率高缺點(diǎn)1、不具備備份及容錯(cuò)能力2、可靠性差應(yīng)用對(duì)性能要求較高，對(duì)數(shù)據(jù)安全要求較低的應(yīng)用1.1 RAID介紹RAID1：應(yīng)用了磁盤(pán)鏡像技術(shù)，就是把一個(gè)硬盤(pán)的內(nèi)容同步備份復(fù)制到另一個(gè)硬盤(pán)里。一半的磁盤(pán)壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯(cuò)性好2、可靠性高缺點(diǎn)1、磁盤(pán)利用率低,浪費(fèi)一半空間2、價(jià)格高應(yīng)用適合對(duì)磁盤(pán)容量要求不高，要求高可靠的應(yīng)用1.1 RAID介紹RAID5：使用硬盤(pán)分割

3、技術(shù)，陣列的磁盤(pán)上既有數(shù)據(jù)，也有數(shù)據(jù)校驗(yàn)信息，數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)信息會(huì)存儲(chǔ)于不同的磁盤(pán)上，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)盤(pán)損壞時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)同一帶區(qū)的其他數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)信息來(lái)重構(gòu)損壞的數(shù)據(jù)。一個(gè)磁盤(pán)壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯(cuò)性較好2、磁盤(pán)利用率高，可用容量 = n-13、成本低，可靠性高缺點(diǎn)1、磁盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的較慢應(yīng)用比較適合數(shù)據(jù)量大有冗余性要求的應(yīng)用1.1 RAID介紹RAID6：在RAID 5的基礎(chǔ)上發(fā)展而成，將校驗(yàn)碼寫(xiě)入到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器里面，增強(qiáng)磁盤(pán)的容錯(cuò)能力，當(dāng)RAID6的陣列中允許出現(xiàn)故障的磁盤(pán)達(dá)到了兩個(gè)，相應(yīng)的陣列磁盤(pán)數(shù)量最少需要4個(gè)。二個(gè)磁盤(pán)壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯(cuò)性很好2、磁盤(pán)利

4、用率較高，可用容量n-23、極大提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性缺點(diǎn)1、磁盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)較慢，比RAID5慢2、相對(duì)于RAID5成本較高應(yīng)用適合數(shù)據(jù)可靠性要求高的應(yīng)用1.1 RAID介紹RAID10：RAID1和RAID0的結(jié)合，先做鏡像然后做條帶化。N個(gè)磁盤(pán)壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯(cuò)性很好2、并行讀寫(xiě)。速度快缺點(diǎn)1、磁盤(pán)利用率差,浪費(fèi)一半空間2、成本較高應(yīng)用既有大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，又對(duì)數(shù)據(jù)安全性有嚴(yán)格要求的的應(yīng)用1.1 RAID介紹硬盤(pán)實(shí)際可用容量=NGB*1000*1000*1000/1024/1024/1024500GB硬盤(pán)可用容量：465GB1TB 硬盤(pán)可用容量： 931GB磁盤(pán)空間容量計(jì)算

5、 ：按一臺(tái)磁盤(pán)陣列配置磁盤(pán)數(shù)為n，每塊磁盤(pán)的容量為1TBRAID5+熱備方式的可用容量(TB)=931GB*（n-2）/1024RAID6+熱備方式的可用容量(TB)=931GB*（n-3）/1024注：RAID5不用熱備盤(pán)為n-1, RAID6用熱備盤(pán)為n-2磁盤(pán)可用容量計(jì)算1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹按存儲(chǔ)架構(gòu)分類(lèi):存儲(chǔ)發(fā)展歷史DAS1970sFC SAN1980sNAS1993IPSAN2001數(shù)據(jù)脫離Server，存儲(chǔ)單獨(dú)發(fā)展數(shù)據(jù)的集中管理需求，SAN出現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)需求，NetApp推出第一款NASIP技術(shù)的成熟，低成本IPSAN出現(xiàn)1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹DAS （Direct

6、-Attached storage ）直連附加存儲(chǔ)1、傳統(tǒng)部署存儲(chǔ)的方式2、存儲(chǔ)管理通過(guò)各自連接的主機(jī)進(jìn)行3、其它主機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)必須通過(guò)LAN共享1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹DAS存儲(chǔ)架構(gòu)特點(diǎn)適合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小規(guī)模分散式存儲(chǔ)應(yīng)用部署無(wú)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)不具備集中管理能力(依賴(lài)于服務(wù)器)設(shè)備及數(shù)據(jù)管理復(fù)雜(依賴(lài)于服務(wù)器)備份、數(shù)據(jù)遷移復(fù)雜(依賴(lài)于服務(wù)器)1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹FC-SANIP-SANSAN架構(gòu)SAN（Storage Area Network）存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)1、主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備可以獨(dú)立擴(kuò)展2、計(jì)算機(jī)、傳輸（交換機(jī)）、存儲(chǔ)分離3、主機(jī)可以訪問(wèn)任何存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備之間可以互訪1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹

7、SAN存儲(chǔ)架構(gòu)特點(diǎn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展橫向擴(kuò)展，性能線性上升高度可靠全面的冗余機(jī)制集中管理 網(wǎng)絡(luò)化集中管理維護(hù)簡(jiǎn)便 即插即用1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹FC-SAN與IP-SAN存儲(chǔ)模式對(duì)比無(wú)距離限制互操作性強(qiáng)安裝、操作簡(jiǎn)單更低的TCOFC-SANIP-SAN有距離限制互操作性差復(fù)雜程度高較高的TCO1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹TCO : 總擁有成本，從產(chǎn)品采購(gòu)到后期使用、維護(hù)的總的成本。IP-SANFC-SAN配置設(shè)備普通以太網(wǎng)卡，以太網(wǎng)交換機(jī)HBA光纖卡、光纖存儲(chǔ)交換機(jī) 傳輸介質(zhì)網(wǎng)線光纖線纜傳輸距離使用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，數(shù)據(jù)可以在以太網(wǎng)上傳輸，理論上沒(méi)有距離限制受到光纖傳輸距離限制，容易在異地形成存儲(chǔ)孤島

8、傳輸效率/延遲高效率/低延遲 較高效率/較低延遲 運(yùn)行成本低高管理簡(jiǎn)單復(fù)雜安全性ISCSI提供非常豐富的安全功能使用專(zhuān)用FC網(wǎng)絡(luò)，但FC本身沒(méi)有安全功能1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹IP-SAN的優(yōu)勢(shì)價(jià)格合理的存儲(chǔ)合并功能與更為簡(jiǎn)化的集中數(shù)據(jù)管理功能實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)單IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相當(dāng)成熟，IP SAN減少了配置、維護(hù)、管理的復(fù)雜度數(shù)據(jù)遷移和遠(yuǎn)程鏡像非常容易，更好的支持異地容災(zāi)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)融合IP SAN有三個(gè)無(wú)限：基于以太網(wǎng)沒(méi)有速度限制；沒(méi)有距離限制，實(shí)現(xiàn)低價(jià)格的遠(yuǎn)程容災(zāi)；沒(méi)有容量限制1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹NAS（Network-Attached storage）網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介

9、紹NAS存儲(chǔ)優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化集中管理異構(gòu)平臺(tái)數(shù)據(jù)共享高效率的文件系統(tǒng)安全性強(qiáng)：嵌入式管理系統(tǒng)，防病毒、授權(quán)訪問(wèn)NAS存儲(chǔ)缺點(diǎn)存儲(chǔ)性能較低（相對(duì)SAN）1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹 DASNASFC SANIPSAN表現(xiàn)形式DVR，服務(wù)器內(nèi)/外掛的SCSI、SATA、1394擴(kuò)展柜等基于以太網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)設(shè)備，提供文件級(jí)服務(wù)基于光纖網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)設(shè)備，提供塊設(shè)備級(jí)服務(wù)基于以太網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)設(shè)備，提供塊設(shè)備級(jí)服務(wù)容量可擴(kuò)展性低高高高共享能力低高高高距離可擴(kuò)展性低高中高集中式存儲(chǔ)、管理否是是是配置的周邊設(shè)備SCSI卡以太網(wǎng)卡以太網(wǎng)交換機(jī)光纖通道卡光纖通道交換機(jī)以太網(wǎng)卡以太網(wǎng)交換機(jī)價(jià)格低中高中1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲(chǔ)的

10、發(fā)展存儲(chǔ)的發(fā)展統(tǒng)一存儲(chǔ)統(tǒng)一存儲(chǔ)簡(jiǎn)化存儲(chǔ)管理，提高利用率將NAS和SAN結(jié)合起來(lái)IPSANIPSANFCSANFCSANNASNAS數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊文件文件統(tǒng)一存儲(chǔ)統(tǒng)一存儲(chǔ)通過(guò)整合降低成本1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹 SAN存儲(chǔ)域網(wǎng)的特點(diǎn) NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的特點(diǎn) SAN 是個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò) NAS 是個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備 傳輸數(shù)據(jù)塊（ block）；設(shè)備共享 傳輸文件；文件共享服務(wù)器訪問(wèn)數(shù)據(jù) 客戶(hù)機(jī)、服務(wù)器均可訪問(wèn)數(shù)據(jù) 在服務(wù)器上設(shè)置文件系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備上設(shè)置文件系統(tǒng) 與以太網(wǎng)或者FC網(wǎng)絡(luò)連接與以太網(wǎng)連接 使用FCP協(xié)議或者iSCSI協(xié)議使用NFS或CIFS協(xié)議結(jié)論： SAN+NAS統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)是目前用戶(hù)實(shí)現(xiàn)數(shù)

11、據(jù)集中存儲(chǔ)的最佳形式：1、消除信息孤島：保證全面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)和保護(hù)；2、最佳的性?xún)r(jià)比：針對(duì)不同的應(yīng)用特點(diǎn)提供不同的存儲(chǔ)架構(gòu)，降低總體成本；3、良好的可擴(kuò)充性和兼容性：充分發(fā)揮雙網(wǎng)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，具有良好的兼容性和強(qiáng)大的擴(kuò)充能力。1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹80s90s21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算技術(shù)存儲(chǔ)技術(shù)并行技術(shù) (橫向擴(kuò)展)集群技術(shù)(自動(dòng)優(yōu)化性能)虛擬技術(shù)(動(dòng)態(tài)配置)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)(SAN)IT技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹否否可可共享是是否否本地硬盤(pán)是是否否文件系統(tǒng)格式化數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊文件文件I/OFCTCP/IPTCP/IPTCP/IP傳輸協(xié)議光纖以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)FCiSCSINFSCIF

12、S存儲(chǔ)協(xié)議SANNAS存儲(chǔ)架構(gòu)1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲(chǔ)協(xié)議比較存儲(chǔ)系統(tǒng)帶寬分析按照標(biāo)準(zhǔn)每路視頻都必須采用D1 格式和定碼流方式。D1格式流量：2Mb/s。實(shí)際占用帶寬為：1 路*2Mb/s/8 =0.25MB/s100 路*2Mb/s/8 =25MB/s400 路*2Mb/s/8 =100MB/s由于每臺(tái)PC 服務(wù)器通過(guò)千兆以太接口所能提供的帶寬一般在40-60Mb/s 左右，因此單服務(wù)器的DAS和NAS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)適用于數(shù)量在200 路以下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，雙服務(wù)器的DAS和NAS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)適用于數(shù)量在400 路以下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)攝像頭數(shù)量超過(guò)400 或總帶寬壓力越過(guò)100MB/s時(shí)，建議采

13、用IP-SAN 或FC-SAN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。1.3 視頻存儲(chǔ)帶寬計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)容量計(jì)算按照標(biāo)準(zhǔn)每路視頻都必須采用D1 格式和定碼流方式。D1格式流量：2Mb/s。單路視頻每天存儲(chǔ)容量為：1 路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24 小時(shí)=21GB單路視頻每月存儲(chǔ)容量為：1 路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24 小時(shí)*30天=648GB1.3 視頻存儲(chǔ)帶寬計(jì)算1.4 存儲(chǔ)系統(tǒng)品牌12Click to add Title3Click to add Title4服務(wù)器概念服務(wù)器分類(lèi)服務(wù)器主要硬件介紹服務(wù)器操作系統(tǒng)介紹二、服務(wù)器介紹Click to add Title3服務(wù)器品牌2.1 服

14、務(wù)器介紹廣義上講，服務(wù)器是指網(wǎng)絡(luò)中能對(duì)其他機(jī)器提供某些服務(wù)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。狹義上講，服務(wù)器是專(zhuān)指某些高性能計(jì)算機(jī)，能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外提供服務(wù)。相對(duì)普通計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，在穩(wěn)定性、安全性、性能等方面要求更高。 服務(wù)器與普通PC的區(qū)別服務(wù)器的構(gòu)成與普通PC基本相似，有處理器、硬盤(pán)、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，它們是針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)特別定制的，因而服務(wù)器與普通PC在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在差異很大。服務(wù)器最重要的并不是高速和高性能，而是高穩(wěn)定性。即長(zhǎng)時(shí)間正確運(yùn)行的能力。而普通PC主要用于個(gè)人簡(jiǎn)單應(yīng)用和家庭娛樂(lè)，因此更注重性能。2.2 服務(wù)器分類(lèi)按應(yīng)用層次劃分：(1)入門(mén)級(jí)服務(wù)器(

15、2)工作組服務(wù)器(3)部門(mén)級(jí)服務(wù)器(4)企業(yè)級(jí)服務(wù)器按外觀劃分：(1)臺(tái)式服務(wù)器(2)機(jī)架式服務(wù)器(3)機(jī)柜式服務(wù)器 (4)刀片式服務(wù)器2.3 服務(wù)器主要硬件介紹服務(wù)器CPUCISC型CPU：CISC (復(fù)雜指令集)是指英特爾生產(chǎn)的X86（intel CPU的一種命名規(guī)范）系列CPU及其兼容CPU，它基于PC機(jī)體系架構(gòu)。RISC型CPU：RISC(精簡(jiǎn)指令集)：中高檔服務(wù)器中普遍采用RISC指令系統(tǒng)的CPU，系統(tǒng)也都是UNIX?？膳渲茫?jiǎn)温贰㈦p路、四路及多路CPU服務(wù)器硬盤(pán)SATA硬盤(pán)（多為PC使用），SCSI硬盤(pán)（舊服務(wù)器使用較多），SAS硬盤(pán)（現(xiàn)在服務(wù)器使用最多），光纖硬盤(pán)（光纖接口（FC）傳輸速度快，多高端服務(wù)器領(lǐng)域）服務(wù)器內(nèi)存常用的服務(wù)器內(nèi)存主要有SDRAM、DDR和DDR2，還有另一種RAMBUS內(nèi)存，是一種高性能、芯片對(duì)芯片接口技術(shù)的新一代存儲(chǔ)產(chǎn)品。 現(xiàn)在用的普遍的是DDR2內(nèi)存以及剛剛興起的DDR3內(nèi)存。服務(wù)器內(nèi)存也是內(nèi)存，它與我們平常在電腦城所見(jiàn)的普通內(nèi)存在外觀和結(jié)構(gòu)上沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，它主要是在內(nèi)存上引入了一些新的技術(shù) 。例如ECC（錯(cuò)誤檢查和糾正）、Chipkill、Re