服務(wù)器、存儲系統(tǒng)介紹PPT

1、服務(wù)器、存儲系統(tǒng)設(shè)計部：王輝設(shè)計部：王輝目 錄 存儲系統(tǒng)介紹一服務(wù)器介紹二12Click to add Title3Click to add Title4RAID存儲技術(shù)存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲容量計算存儲系統(tǒng)品牌一、存儲系統(tǒng)介紹RAID：（Redundant Array of Independent Disks），全稱是“獨(dú)立磁盤冗余陣列” ，簡稱“磁盤陣列”。 簡單的說，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份的技術(shù)。 組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級別（RAID Levels），目前主要應(yīng)用的RAID級別

2、是：RAID0，1，5，6，10。1.1 RAID介紹RAID0：是數(shù)據(jù)分割技術(shù)的實現(xiàn)，它將所有硬盤構(gòu)成一個磁盤陣列，可以同時對多個硬盤做讀寫動作。一個磁盤壞，數(shù)據(jù)丟失優(yōu)點(diǎn)1、價格便宜2、并行讀寫，速度快3、存儲空間利用率高缺點(diǎn)1、不具備備份及容錯能力2、可靠性差應(yīng)用對性能要求較高，對數(shù)據(jù)安全要求較低的應(yīng)用1.1 RAID介紹RAID1：應(yīng)用了磁盤鏡像技術(shù)，就是把一個硬盤的內(nèi)容同步備份復(fù)制到另一個硬盤里。一半的磁盤壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯性好2、可靠性高缺點(diǎn)1、磁盤利用率低,浪費(fèi)一半空間2、價格高應(yīng)用適合對磁盤容量要求不高，要求高可靠的應(yīng)用1.1 RAID介紹RAID5：使用硬盤分割

3、技術(shù)，陣列的磁盤上既有數(shù)據(jù)，也有數(shù)據(jù)校驗信息，數(shù)據(jù)塊和對應(yīng)的校驗信息會存儲于不同的磁盤上，當(dāng)一個數(shù)據(jù)盤損壞時，系統(tǒng)可以根據(jù)同一帶區(qū)的其他數(shù)據(jù)塊和對應(yīng)的校驗信息來重構(gòu)損壞的數(shù)據(jù)。一個磁盤壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯性較好2、磁盤利用率高，可用容量 = n-13、成本低，可靠性高缺點(diǎn)1、磁盤寫入數(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，將校驗碼寫入到兩個驅(qū)動器里面，增強(qiáng)磁盤的容錯能力，當(dāng)RAID6的陣列中允許出現(xiàn)故障的磁盤達(dá)到了兩個，相應(yīng)的陣列磁盤數(shù)量最少需要4個。二個磁盤壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯性很好2、磁盤利

4、用率較高，可用容量n-23、極大提高了數(shù)據(jù)存儲的可靠性缺點(diǎn)1、磁盤寫入數(shù)據(jù)較慢，比RAID5慢2、相對于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個磁盤壞，數(shù)據(jù)不丟優(yōu)點(diǎn)1、備份功能，容錯性很好2、并行讀寫。速度快缺點(diǎn)1、磁盤利用率差,浪費(fèi)一半空間2、成本較高應(yīng)用既有大量的數(shù)據(jù)存儲需求，又對數(shù)據(jù)安全性有嚴(yán)格要求的的應(yīng)用1.1 RAID介紹硬盤實際可用容量=NGB*1000*1000*1000/1024/1024/1024500GB硬盤可用容量：465GB1TB 硬盤可用容量： 931GB磁盤空間容量計算

5、 ：按一臺磁盤陣列配置磁盤數(shù)為n，每塊磁盤的容量為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不用熱備盤為n-1, RAID6用熱備盤為n-2磁盤可用容量計算1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹按存儲架構(gòu)分類:存儲發(fā)展歷史DAS1970sFC SAN1980sNAS1993IPSAN2001數(shù)據(jù)脫離Server，存儲單獨(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 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹SCSISASDAS架構(gòu)

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

7、1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹SAN存儲架構(gòu)特點(diǎn)動態(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)簡便 即插即用1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹FC-SAN與IP-SAN存儲模式對比無距離限制互操作性強(qiáng)安裝、操作簡單更低的TCOFC-SANIP-SAN有距離限制互操作性差復(fù)雜程度高較高的TCO1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹TCO : 總擁有成本，從產(chǎn)品采購到后期使用、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，理論上沒有距離限制受到光纖傳輸距離限制

8、，容易在異地形成存儲孤島傳輸效率/延遲高效率/低延遲 較高效率/較低延遲 運(yùn)行成本低高管理簡單復(fù)雜安全性ISCSI提供非常豐富的安全功能使用專用FC網(wǎng)絡(luò)，但FC本身沒有安全功能1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹IP-SAN的優(yōu)勢價格合理的存儲合并功能與更為簡化的集中數(shù)據(jù)管理功能實施過程簡單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有三個無限：基于以太網(wǎng)沒有速度限制；沒有距離限制，實現(xiàn)低價格的遠(yuǎn)程容災(zāi)；沒有容量限制1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹NAS架構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)NAS（Network-Attached stor

9、age）網(wǎng)絡(luò)附加存儲1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹NAS存儲優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化集中管理異構(gòu)平臺數(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NAS存儲缺點(diǎn)存儲性能較低（相對SAN）1.2 存儲系統(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)的存儲設(shè)備，提供文件級服務(wù)基于光纖網(wǎng)絡(luò)的存儲設(shè)備，提供塊設(shè)備級服務(wù)基于以太網(wǎng)絡(luò)的存儲設(shè)備，提供塊設(shè)備級服務(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、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)

10、價格低中高中1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲的發(fā)展存儲的發(fā)展統(tǒng)一存儲統(tǒng)一存儲簡化存儲管理，提高利用率將NAS和SAN結(jié)合起來IPSANIPSANFCSANFCSANNASNAS數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊文件文件統(tǒng)一存儲統(tǒng)一存儲通過整合降低成本1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹 SAN存儲域網(wǎng)的特點(diǎn) NAS網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的特點(diǎn) SAN 是個存儲網(wǎng)絡(luò) NAS 是個存儲設(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)器訪問數(shù)據(jù) 客戶機(jī)、服務(wù)器均可訪問數(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：

11、SAN+NAS統(tǒng)一存儲系統(tǒng)是目前用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲的最佳形式：1、消除信息孤島：保證全面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集中存儲和保護(hù)；2、最佳的性價比：針對不同的應(yīng)用特點(diǎn)提供不同的存儲架構(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，具有良好的兼容性和強(qiáng)大的擴(kuò)充能力。SAN+NAS 統(tǒng)一存儲系統(tǒng)1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹80s90s21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算技術(shù)存儲技術(shù)并行技術(shù) (橫向擴(kuò)展)集群技術(shù)(自動優(yōu)化性能)虛擬技術(shù)(動態(tài)配置)網(wǎng)絡(luò)存儲(SAN)1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向否否可可共享是是否否本地硬盤是是否否文件系統(tǒng)格式化數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊文件文件I/OFCTCP/IPTCP/IP

12、TCP/IP傳輸協(xié)議光纖以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)FCiSCSINFSCIFS存儲協(xié)議SANNAS存儲架構(gòu)1.2 存儲系統(tǒng)架構(gòu)介紹存儲協(xié)議比較存儲系統(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PC 服務(wù)器通過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)

13、控系統(tǒng)。當(dāng)攝像頭數(shù)量超過400 或總帶寬壓力越過100MB/s時，建議采用IP-SAN 或FC-SAN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。1.3 視頻存儲帶寬計算存儲系統(tǒng)容量計算按照標(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。單路視頻每天存儲容量為：1 路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24 小時=21GB單路視頻每月存儲容量為：1 路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24 小時*30天=648GB1.3 視頻存儲帶寬計算1.4 存儲系統(tǒng)品牌12Click to add Title3Click to add Title4服務(wù)器概念服務(wù)器分類服務(wù)器主要硬件介紹服務(wù)器操作系統(tǒng)介紹

14、二、服務(wù)器介紹Click to add Title3服務(wù)器品牌2.1 服務(wù)器介紹廣義上講，服務(wù)器是指網(wǎng)絡(luò)中能對其他機(jī)器提供某些服務(wù)器的計算機(jī)系統(tǒng)。狹義上講，服務(wù)器是專指某些高性能計算機(jī)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)，對外提供服務(wù)。相對普通計算機(jī)來說，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、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，它們是針對具體的網(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。即長時間正確運(yùn)行的能力。而普通PC主要用于個人簡單應(yīng)用和家庭娛樂

15、，因此更注重性能。2.2 服務(wù)器分類按應(yīng)用層次劃分：(1)入門級服務(wù)器(2)工作組服務(wù)器(3)部門級服務(wù)器(4)企業(yè)級服務(wù)器按外觀劃分：(1)臺式服務(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?？膳渲茫簡温?、雙路、四路及多路CPU服務(wù)器硬盤SATA硬盤（多為PC使用），SCSI硬盤（舊服務(wù)器使用較多），SAS硬盤（現(xiàn)在服務(wù)器使用最多），光纖硬盤（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、芯片對芯片接口技術(shù)的新一代存儲產(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的普通內(nèi)存在外觀和結(jié)構(gòu)上沒有什么實質(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（錯誤檢查和糾正）、Chipkill、