存儲(chǔ)系統(tǒng)基礎(chǔ)介紹

1、存儲(chǔ)系統(tǒng)基礎(chǔ)介紹云計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí) - 系列培訓(xùn)123內(nèi)容存儲(chǔ)基本概念存儲(chǔ)的重要特性及相關(guān)技術(shù)名詞市面上傳統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品及新型存儲(chǔ)什么是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)臨時(shí)或者長期駐留的物理介質(zhì)需要保證數(shù)據(jù)能夠及時(shí)的被讀取或者保存需要保證數(shù)據(jù)完整安全有效存儲(chǔ)就是根據(jù)不同的應(yīng)用程序環(huán)境，通過采取合理、安全、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存儲(chǔ)系統(tǒng)的分類從存儲(chǔ)的連接或者構(gòu)建方式來看有三種：DAS（Direct-Attached Storage 直連附屬存儲(chǔ)）NAS（Network Attached Storage 網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)） SAN ( Storage Area Network 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）DAS存儲(chǔ)D

2、AS（Direct Attached Storage）：即主機(jī)設(shè)備或者計(jì)算設(shè)備直接通過物理接口和線纜連接存儲(chǔ)磁盤，從而獲得存儲(chǔ)資源。磁盤控制器服務(wù)器上自帶硬盤或者是通過線纜直連的一個(gè)“硬盤盒”。它是一種連接方式（直連），不是協(xié)議。優(yōu)點(diǎn)簡單；缺點(diǎn)獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式、不能共享訪問。NAS存儲(chǔ)NAS：（Network Attached Storage）：即“網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)”。優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享；缺點(diǎn)：應(yīng)用有局限，比如無法在NAS存儲(chǔ)上安裝操作系統(tǒng)。DAS主機(jī)訪問存儲(chǔ)必須通過LAN共享提供的存儲(chǔ)已經(jīng)指定了對應(yīng)的文件系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)文件共享功能 支持的協(xié)議包括 CIFS、NFSWindows的文件夾

3、共享，就是NAS存儲(chǔ)的范疇SAN存儲(chǔ)SAN：（Storage Area Network）：即“存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)”。一般是指FC網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：可靠性高；缺點(diǎn)：成本較高，維護(hù)有難度。主機(jī)可以訪問任何存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備之間可以互訪主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備可以獨(dú)立擴(kuò)展SAN存儲(chǔ)IP SAN主機(jī)端：額外的網(wǎng)卡接口和客戶端（OS一般自帶）網(wǎng)絡(luò)：線速以太網(wǎng)交換機(jī)存儲(chǔ)端：具備iscsi的接口優(yōu)點(diǎn)：利舊、擴(kuò)展性好缺點(diǎn)：開銷大、可靠性相比FC差優(yōu)點(diǎn)：可靠性高、性能比IPSAN好缺點(diǎn)：需要FC網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)門檻高，擴(kuò)展性差FC SAN主機(jī)端：FC HBA卡網(wǎng)絡(luò)：FC的交換機(jī)存儲(chǔ)端：具備FC接口（4G/8G/16G）SAN存儲(chǔ)，主要包括兩種

4、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的SAN：一種是基于IP網(wǎng)絡(luò)的IP SAN，一種是基于FC網(wǎng)絡(luò)的FC SAN存儲(chǔ)連接架構(gòu)分類總結(jié)計(jì)算主機(jī)中間無網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)連接線纜硬盤盤陣網(wǎng)絡(luò)鏈路連接硬盤盤陣“文件夾”NAS的處理計(jì)算主機(jī)SAN網(wǎng)絡(luò)硬盤盤陣SAN處理主機(jī)端計(jì)算主機(jī)“磁盤”“磁盤”DASNASSAN主機(jī)端主機(jī)端存儲(chǔ)服務(wù)分類存儲(chǔ)服務(wù)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用場景塊級存儲(chǔ)服務(wù)如：前面提到的SAN , DAS，為主機(jī)提供的都是塊存儲(chǔ)，提供高性能的隨機(jī)I/O和數(shù)據(jù)吞吐率，延遲低可擴(kuò)展性和可管理性較差為一些高性能，高IO的企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)（如企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫）提供存儲(chǔ)。文件級儲(chǔ)存服務(wù)如：NAS，擴(kuò)展性好、易于管理、價(jià)格相對經(jīng)濟(jì)開銷高、延遲大，不適

5、合高性能的存儲(chǔ)場景共享文件數(shù)據(jù)：FTP、家庭NAS存儲(chǔ)、醫(yī)院PACS醫(yī)療影像數(shù)據(jù)對象存儲(chǔ)服務(wù)支持高并行性、可伸縮的數(shù)據(jù)訪問, 管理性好、安全性高、適合大容量存儲(chǔ)需求時(shí)延長、不適合頻繁更改的數(shù)據(jù)。相對靜態(tài)的文件數(shù)據(jù)如備份、檔案、視頻和音頻文件123內(nèi)容存儲(chǔ)基本概念存儲(chǔ)的重要特性及相關(guān)技術(shù)名詞市面上傳統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品及新型存儲(chǔ)存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)名詞RAID實(shí)現(xiàn)RAID功能的部件：服務(wù)器有一塊單獨(dú)的RAID卡，存儲(chǔ)設(shè)備上有相應(yīng)的RAID控制器。解決了單個(gè)磁盤容量的限制解決了單個(gè)磁盤速度的限制解決了數(shù)據(jù)可靠性問題RAID技術(shù)將多個(gè)單獨(dú)的物理磁盤以不同的方式組合成一個(gè)邏輯磁盤，從而提高了磁盤的讀寫性能和數(shù)

6、據(jù)安全性。根據(jù)不同的組合方式可以分為不同的RAID級別。RAID（Redundant Array of Independent Disks）獨(dú)立磁盤冗余陣列Raid控制器物理磁盤物理磁盤物理磁盤物理磁盤邏輯磁盤操作系統(tǒng)存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)名詞RAIDRAID 0數(shù)據(jù)條帶化，無校驗(yàn)，邏輯磁盤容量等于磁盤容量之和RAID 1數(shù)據(jù)鏡像，無校驗(yàn)，邏輯磁盤容量等于物理磁盤容量之和的1/2536421RAID 032 3 2 11RAID 1優(yōu)點(diǎn)寫性能好容量無損失缺點(diǎn)不能冗余數(shù)據(jù)易丟失優(yōu)點(diǎn)可靠性好數(shù)據(jù)存在雙份缺點(diǎn)空間開銷大影響寫性能物理硬盤物理硬盤物理硬盤物理硬盤存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)名詞RAIDRAI

7、D 5數(shù)據(jù)條帶化，校驗(yàn)信息分布式存放，邏輯磁盤容量等于（N-1）塊磁盤的容量之和P3364P11RAID 5優(yōu)點(diǎn)兼顧傳輸性能具備冗余缺點(diǎn)可用容量實(shí)現(xiàn)復(fù)雜5P22奇偶校驗(yàn)信息物理硬盤存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)名詞備份傳統(tǒng)意義上備份是指利用備份軟件把數(shù)據(jù)從磁盤備份到（磁帶）磁盤進(jìn)行離線保存；由如下組件組成：備份管理服務(wù)器（安裝了備份服務(wù)端軟件的服務(wù)器）備份網(wǎng)絡(luò)（可以是以太網(wǎng)或者FC網(wǎng)絡(luò)）備份軟件（安裝在需要備份的主機(jī)上）備份存儲(chǔ)介質(zhì)（用于保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間）備份的要素：注意：在虛擬化環(huán)境中，往往備份軟件客戶端，被集成在底層，不需要單獨(dú)安裝，也稱之為無代理備份，所以針對虛擬機(jī)，一般只需要借助虛擬化平臺(tái)的

8、備份管理功能和備份存儲(chǔ)介質(zhì)，即可實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)的備份。備份管理服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)名詞快照快照是特定數(shù)據(jù)集的一個(gè)完整可用拷貝，該數(shù)據(jù)集包含源數(shù)據(jù)在拷貝點(diǎn)的靜態(tài)映像；快照可以是數(shù)據(jù)再現(xiàn)的一個(gè)副本或者復(fù)制?？煺湛梢杂糜趥浞輸?shù)據(jù)，特點(diǎn)是非?？臁Ｈ绻褦?shù)據(jù)看成是一個(gè)目錄索引+內(nèi)容，那么元數(shù)據(jù)就是目錄，快照的原理就是只拷貝目錄索引，所以速度非常快。目錄其實(shí)是指針，但你需要找回原先數(shù)據(jù)，可以根據(jù)目錄指向到原先的數(shù)據(jù)位置讀出。如果原先的數(shù)據(jù)做了刪除、修改操作，那么變化的地方會(huì)被拷貝到一個(gè)新存儲(chǔ)空間，并配上“二級目錄”，恢復(fù)時(shí)候兩級目錄合并形成完整的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)名詞持續(xù)數(shù)據(jù)保

9、護(hù)CDP在生產(chǎn)數(shù)據(jù)外獨(dú)立存放可恢復(fù)到任意時(shí)間點(diǎn) CDP （Continuous Data Protection） 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)，是一種數(shù)據(jù)保護(hù)方案持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)是一套方法，它可以捕獲或跟蹤數(shù)據(jù)的變化，并將其在生產(chǎn)數(shù)據(jù)之外獨(dú)立存放，以確保數(shù)據(jù)可以恢復(fù)到過去的任意時(shí)間點(diǎn)。CDPCDP是一個(gè)“錄像機(jī)”，能夠記錄下來每一次IO的變化，并且可指定恢復(fù)到具體節(jié)點(diǎn)。是一種實(shí)時(shí)備份的技術(shù)，和傳統(tǒng)備份技術(shù)相比，它可以持續(xù)跟蹤數(shù)據(jù)變化，并記錄。用于對于數(shù)據(jù)安全保護(hù)要求級別非常高的場景，比如：財(cái)務(wù)系統(tǒng)、銷售訂單系統(tǒng)等。假設(shè)訂單系統(tǒng)做了CDP，你剛下完一個(gè)單子訂單系統(tǒng)就崩潰了，可通過CDP回退到一秒前的狀態(tài)，找回訂單。

10、捕獲和跟蹤數(shù)據(jù)變化存儲(chǔ)性能相關(guān)的技術(shù)名詞從存儲(chǔ)系統(tǒng)的角度，常見的和存儲(chǔ)系統(tǒng)性能相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)有：IOPS：每一秒能夠處理IO（意為一次讀寫的操作）的數(shù)量。例如：一塊 普通的PC硬盤的IOPS在80左右，而一塊高性能的SSD固態(tài)硬盤，IOPS在10-20萬左右IO吞吐量：吞吐的單位一般為MB/s，比如我們向U盤拷貝數(shù)據(jù)的時(shí)候，一般可以到10-60MB/秒IO Response Time（響應(yīng)時(shí)間）：這個(gè)是衡量IO成功操作的響應(yīng)時(shí)間，取決于很多因素，比如網(wǎng)絡(luò)帶寬，比如自身的IOPS能力123內(nèi)容存儲(chǔ)基本概念存儲(chǔ)的重要特性及相關(guān)技術(shù)名詞市面上傳統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品及新型存儲(chǔ)市面上的主流獨(dú)立存儲(chǔ)品牌和常見型號(hào)N

11、etAppFAS2240FAS3210FAS3240FAS3270FAS8020FAS8040FAS8060FAS8080EMCVNX5400VNX5600VNX5800VNX7600IBMDS 4300DS 4700DS 5020V5000V7000華為S5300 V3S5500 V3S5600 V3市面上的存儲(chǔ)品牌，國際廠商有EMC、NetAPP、IBM、當(dāng)然國內(nèi)有宏杉存儲(chǔ)、華為、浪潮、寶德、同友一張圖帶你看懂市場面上的主要存儲(chǔ)IP SANNAS以太網(wǎng)文件共享以太網(wǎng)iSCSI SAN光纖通道SANSAN存儲(chǔ)控制器文件引擎硬盤新背景下的存儲(chǔ)需求驅(qū)動(dòng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，整個(gè)人類文明所獲得全部數(shù)據(jù)中

12、，有90%是過去兩年內(nèi)產(chǎn)生的。云計(jì)算，云計(jì)算催生出云存儲(chǔ)，讓存儲(chǔ)資源按需交付?；ヂ?lián)網(wǎng)一分鐘，發(fā)出2億400萬封郵件；下載4.7萬個(gè)App；全球傳送數(shù)據(jù)約64000Gb。存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)容量和性能易擴(kuò)展經(jīng)濟(jì)性和統(tǒng)一管理新型存儲(chǔ)技術(shù)x86服務(wù)器內(nèi)部資源基于X86服務(wù)器的軟件定義存儲(chǔ)方案，業(yè)界也稱之為ServerSAN傳統(tǒng)存儲(chǔ)和軟件定義存儲(chǔ)的對比傳統(tǒng)存儲(chǔ)和軟件定義存儲(chǔ)對比表格對比項(xiàng)傳統(tǒng)存儲(chǔ)軟件定義存儲(chǔ)方案形態(tài)一般需要商用的外置硬件存儲(chǔ)設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)的X86服務(wù)器硬件上去定義存儲(chǔ)資源，所以可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算和存儲(chǔ)資源的融合交付方案前瞻性隨著數(shù)據(jù)量的增長，傳統(tǒng)存儲(chǔ)資源存在擴(kuò)容難度大、運(yùn)維管理復(fù)雜、TCO高等問題，制約著業(yè)務(wù)的發(fā)展根據(jù)Gartner分析，軟件定義存儲(chǔ)的解決方案存儲(chǔ)是未來的發(fā)展趨勢，預(yù)測在2019年將占領(lǐng)三分之一的存儲(chǔ)市場。整體投入成本受限于廠商的硬件架構(gòu)限制，主要是在擴(kuò)展時(shí)候的成本較高硬件標(biāo)準(zhǔn)化，成本相對較低（需要綜合考慮軟件部分），后期擴(kuò)展硬件成本可控平臺(tái)性能傳統(tǒng)存儲(chǔ)的性能，主要由存儲(chǔ)控制器的緩存和配置的磁盤類型決定軟件定義存儲(chǔ)的性能依托于軟件的優(yōu)化，和高性能的固態(tài)磁盤平臺(tái)擴(kuò)展性傳統(tǒng)的方式，平臺(tái)擴(kuò)展性往往只能擴(kuò)展容量，并通過外置級聯(lián)的存儲(chǔ)擴(kuò)展柜的方式，性能往往無法擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)橫向和縱向兩個(gè)緯度的擴(kuò)