存儲及組網(wǎng)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

1、Fibre ChannelSCSIRAIDATA (冗余獨立磁盤陣列系統(tǒng)冗余獨立磁盤陣列系統(tǒng); 盤陣盤陣) 是一種磁盤集群技術(shù)是一種磁盤集群技術(shù), 很早以前就開始使用在大型系統(tǒng)之中很早以前就開始使用在大型系統(tǒng)之中.用戶可以自用戶可以自由定義數(shù)據(jù)的保存方式由定義數(shù)據(jù)的保存方式, 可以采用數(shù)據(jù)鏡像可以采用數(shù)據(jù)鏡像(在不同磁盤上保存數(shù)據(jù)拷在不同磁盤上保存數(shù)據(jù)拷貝貝), 條帶集條帶集(數(shù)據(jù)交叉保存在多個磁盤上數(shù)據(jù)交叉保存在多個磁盤上), 還有奇偶校驗保護(hù)還有奇偶校驗保護(hù)(記錄額外記錄額外的數(shù)據(jù)以識別錯誤的數(shù)據(jù)以識別錯誤), 這些技術(shù)可以根據(jù)用戶對性能和可靠性的要求單這些技術(shù)可以根據(jù)用戶對性能和可靠性的

2、要求單獨或聯(lián)合使用獨或聯(lián)合使用. JBOD：(只是一組盤只是一組盤; 磁盤組磁盤組) 是與是與RAID相似的一種標(biāo)準(zhǔn)相似的一種標(biāo)準(zhǔn). 也是指一組磁盤通過一個接口連接到服務(wù)器也是指一組磁盤通過一個接口連接到服務(wù)器, 但與但與RAID不同不同, JBOD不提供鏡像不提供鏡像, 數(shù)據(jù)條帶集存儲和奇偶校驗等功能數(shù)據(jù)條帶集存儲和奇偶校驗等功能, 這些功能通常由主機(jī)上的軟件來實現(xiàn)這些功能通常由主機(jī)上的軟件來實現(xiàn). JBOD是一種最簡單廉價的是一種最簡單廉價的“裸裸存儲存儲”設(shè)備設(shè)備. 獨立的磁盤保存在一個機(jī)箱之中獨立的磁盤保存在一個機(jī)箱之中, 允許不同的服務(wù)器分組允許不同的服務(wù)器分組訪問訪問. 一般不提供

3、一般不提供“緩沖緩沖”(高速緩存高速緩存)和提供先進(jìn)功能的控制器和提供先進(jìn)功能的控制器. JBOD的擴(kuò)展空間有限的擴(kuò)展空間有限. 由于缺少智能由于缺少智能,數(shù)據(jù)條帶集存儲或奇偶校驗數(shù)據(jù)條帶集存儲或奇偶校驗, 對于任意對于任意磁盤的損壞沒有保護(hù)磁盤的損壞沒有保護(hù). 磁帶存儲是磁盤損壞后恢復(fù)保存信息的常用手段磁帶存儲是磁盤損壞后恢復(fù)保存信息的常用手段.yMyFileliFMeMyFileyyeeMMFFiillyMyFileliFMeyMyFileliFMeRAID-0RAID-1RAID-1MMyyFFiilleeMyFileRAID 3RAID 3elFMiyRAID 0FRAID 5RAID

4、 5RAID 0yiMFlMeyFlie增加容量增加容量通常依照陣列的結(jié)構(gòu)形式分成通常依照陣列的結(jié)構(gòu)形式分成RAID0，RAID1，RAID2，RAID3，RAID4，RAID5， RAID0+1等類型。等類型。常見的有以下幾種類型：常見的有以下幾種類型：1RAID0數(shù)據(jù)分別存儲在陣列中的各個驅(qū)動器上，并行傳送。這種結(jié)構(gòu)容數(shù)據(jù)分別存儲在陣列中的各個驅(qū)動器上，并行傳送。這種結(jié)構(gòu)容量利用率最好，達(dá)到量利用率最好，達(dá)到100%。但沒有校驗，可靠性最差。但沒有校驗，可靠性最差。2RAID1數(shù)據(jù)以完全相同的形式同時存儲在數(shù)據(jù)以完全相同的形式同時存儲在2臺硬盤驅(qū)動器上，數(shù)據(jù)傳輸率臺硬盤驅(qū)動器上，數(shù)據(jù)傳輸率

5、和單臺情況下相近。容量利用率只有和單臺情況下相近。容量利用率只有50%，但冗余量大，可靠性高。這種結(jié)，但冗余量大，可靠性高。這種結(jié)構(gòu)通常稱為鏡象磁盤。構(gòu)通常稱為鏡象磁盤。3RAID3陣列中有一臺驅(qū)動器用作奇偶校驗盤。并行傳送。這種結(jié)構(gòu)適合陣列中有一臺驅(qū)動器用作奇偶校驗盤。并行傳送。這種結(jié)構(gòu)適合用于每次存儲數(shù)據(jù)量大的情況，例如科學(xué)計算等。用于每次存儲數(shù)據(jù)量大的情況，例如科學(xué)計算等。4RAID5陣列采取奇偶校驗，但沒有專用的驅(qū)動器，而是將校驗位按要求陣列采取奇偶校驗，但沒有專用的驅(qū)動器，而是將校驗位按要求寫到陣列中的某一臺驅(qū)動器上。采取并行傳送。這種結(jié)構(gòu)適合每次存取數(shù)據(jù)寫到陣列中的某一臺驅(qū)動器上。

6、采取并行傳送。這種結(jié)構(gòu)適合每次存取數(shù)據(jù)量小的情況，例如事務(wù)處理。量小的情況，例如事務(wù)處理。5RAID0+1（也稱（也稱RAID10）陣列中一半的驅(qū)動器采?。╆嚵兄幸话氲尿?qū)動器采取RAID0的結(jié)構(gòu)，可以的結(jié)構(gòu)，可以并行傳送來提高數(shù)據(jù)傳輸率。另一半則是前面提到的鏡象磁盤，即是并行傳送來提高數(shù)據(jù)傳輸率。另一半則是前面提到的鏡象磁盤，即是RAID1。這樣可以有很高的可靠性。這樣可以有很高的可靠性。6其他陣列類型：基于軟件的其他陣列類型：基于軟件的RAID技術(shù)及部分廠家提出的類型。技術(shù)及部分廠家提出的類型。Hot Spare全局全局 Hot SpareSet 1Set 2本地本地 Hot SpareSe

7、t 1Set 2Hot SpareHot Spare 具有 自動復(fù)制 + 替換 功能2 GB9 GB9 GB 添加的驅(qū)動器添加的驅(qū)動器物物 理理 驅(qū)動器驅(qū)動器Logical 09 GB9 GB18 GB RAID 527 GB RAID 5看起來好像看起來好像 “新建的新建的” RAID設(shè)置設(shè)置DWDM陣列存儲陣列存儲光盤存儲光盤存儲磁帶存儲磁帶存儲數(shù)據(jù)遷移數(shù)據(jù)遷移數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)：磁帶、光盤、陣列數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)：磁帶、光盤、陣列數(shù)據(jù)復(fù)制數(shù)據(jù)復(fù)制: : 本地鏡像、遠(yuǎn)程鏡像本地鏡像、遠(yuǎn)程鏡像高可用高可用: 集群，雙機(jī)容錯、容錯系統(tǒng)集群，雙機(jī)容錯、容錯系統(tǒng)高性能存儲高性能存儲海量存儲海量存儲容災(zāi)容災(zāi)

8、高性能高性能存儲管理存儲管理存儲設(shè)備存儲設(shè)備存儲交換設(shè)備存儲交換設(shè)備VeritasStoreAgeFalconStorDataCoreJBOD廠商廠商BrocadeVixelCiscoNishanMcDataInrangeEMCHDSIBMSUNSANRADDotHillStoneFlyFibreStreamHPSTKADICFujitonLSIDellRAID 廠商廠商NetAppPROCOM其他品牌其他品牌HBATAPE 廠商廠商DotHillEDI國內(nèi)品牌國內(nèi)品牌 HDSLightning 9900 VLightning 9900 V IBMESS（大鯊魚、銀鯊、小鯊魚）（大鯊魚、銀鯊、

9、小鯊魚） EMCSymmetrix DMX 800 / 1000 / 2000/ SUN HP HDS ：Lightning 9570/9580/9585 V IBM ：FASt T600 / T700 / T900 EMC / DELL：Clariion CX300/500/700 SUN :SE6900 HP:EVA 3000 /5000 LSI : E 4600 / E5600 Xiotech 、DDN 部分大廠的低端產(chǎn)品線部分大廠的低端產(chǎn)品線臺灣及部分美國陣列廠商臺灣及部分美國陣列廠商國內(nèi)貼牌廠商國內(nèi)貼牌廠商國內(nèi)自己組裝國內(nèi)自己組裝VERITASNetBackup DataCenter

10、Backup Exec Legato NetWorkerBakBone NetVaultCA BrightStorTivoli Storage ManagerHP OmniBack VERITAS Storage Migrator Legato NetWorker HSM Tivoli Space Manger OTG DiskXtender Tivoli SANergy VERITAS SANPoint Direct ADIC Centravision SGI CXFS Transoft FibreNet ATTO StudioNet VERITAS Dynamic Multi-Path (

11、DMP) IBM SubSytem Device(SDD) Compaq Secure Path EMC PowerPath HDS Dynamic Link Manger HP Auto Path Virtual Array for xp Xiotech REDI Path JNI Zentai HBA Qlogic Qldirect Microsoft Cluster Server (MSCS) VERITAS Cluster Server(VCS) Legato Automated Availability Manager(LAAM) Sun Cluster Novell Cluster

12、 Service IBM HACMP HP MCService Guard Compaq TrueCluster Compaq OpenVMS Cluster 其他其他EMC SRDF /MirrorViewHDS Nanocopy/ TrueCopyVERITAS Volume Manager/ Volume Replicator/ Storage ReplicatorLegato RepliStorIBM Peer-to-Peer-Copy (PPRC)/ Extended Remote Copy(XRC)SUN StorEdge Availability Suite-Remote Mir

13、roring Software/Point-in-time Copy/SUN StorEdge Network Data ReplicatorCompaq Virtual Replicator/Data Replication ManagerHP Continuous Access Xp&Xp Extension/Business Copy XPXiotech Real Time Data Intelligent(REDI) Copy/SAN Link Replicator DAS - Direct Attached Storage NAS - Network Attached Sto

14、rage SAN - Storage Area Networks iSCSI &IP SANs 直接與服務(wù)器連接的存儲系統(tǒng)直接與服務(wù)器連接的存儲系統(tǒng) 通過通過SCSI或或FC接口連接接口連接 服務(wù)器為核心，不直接連入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器為核心，不直接連入網(wǎng)絡(luò) SCSIFCSCSI-to-SCSISCSI -to- IDEFC-to-SCSIFC-to-FC服務(wù)器陣列 SCSI服務(wù)器磁帶機(jī)光盤庫DDSDLTAITLTODVD-RAM光盤庫光盤庫MO光盤庫光盤庫CD&DVD庫庫光盤鏡像服務(wù)器光盤鏡像服務(wù)器(NAS)Disk CERP ServerDisk BExchange ServerDi

15、sk AFile Server 優(yōu)點優(yōu)點 v低費用低費用v使用簡單使用簡單v容易安裝容易安裝v價格相對較低價格相對較低缺點缺點v不能共享不能共享v連接距離有限連接距離有限 v升級困難升級困難v缺乏較好的高可用性缺乏較好的高可用性v維護(hù)復(fù)雜維護(hù)復(fù)雜 適宜于小型機(jī)構(gòu)的存儲解決方案適宜于小型機(jī)構(gòu)的存儲解決方案 “Network Attached Storage” 一個經(jīng)過特殊優(yōu)化的，在混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供文件服務(wù)的設(shè)備。 NAS直接連接到網(wǎng)絡(luò)中，直接為client提供存儲服務(wù)。 其軟件經(jīng)過高度的優(yōu)化其軟件經(jīng)過高度的優(yōu)化 直接連接到網(wǎng)絡(luò)，安裝和管理過程簡單，無網(wǎng)絡(luò)中斷, 安裝快捷 無需安裝其它操作系統(tǒng)

16、利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及IP 地址 NAS能為我們做什么？能為我們做什么？ 在文件服務(wù)器上能實現(xiàn)的任何功能，NAS都能實現(xiàn) 在不同的網(wǎng)絡(luò)平臺間共享數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)的集中管理） 備份個人電腦和便攜式電腦中的數(shù)據(jù) 為您的服務(wù)器數(shù)據(jù)提供一個隨時可以訪問的備份 從防火墻緩沖數(shù)據(jù) 為您的WEB服務(wù)器和Email服務(wù)器提供存儲空間通過通過LAN直接接入網(wǎng)絡(luò)的存儲系統(tǒng)。直接接入網(wǎng)絡(luò)的存儲系統(tǒng)。CERNET/INTERNET 一號教學(xué)樓辦公樓移動辦公人員學(xué)生家長查閱PSTN遠(yuǎn)程教學(xué)二號教學(xué)樓節(jié)點交換機(jī)節(jié)點交換機(jī)節(jié)點交換機(jī)節(jié)點交換機(jī)節(jié)點交換機(jī)網(wǎng) 管工作站應(yīng)用服務(wù)器群 圖書館實驗樓INTERNET、MAILDNS服務(wù)器等路由器P

17、OP 4500中心交換機(jī)1GB EthernetCatalyst 6509城域網(wǎng)信息中心城域網(wǎng)信息中心Catalyst 35/29 SerialINTERNET電信寬帶電信寬帶IPIP1GB Ethernet本地資源服務(wù)器教育局各科室教育局及市區(qū)學(xué)校教育局及市區(qū)學(xué)校服務(wù)器群POP 4000POP 4500 NAS-引領(lǐng)存儲潮流的技術(shù)引領(lǐng)存儲潮流的技術(shù)二中大學(xué)小Work with:NFS=Network File SystemCIFS=Common Internet File SystemIPNetworkNAS Controller Hosts Disk subsystem SharedInf

18、ormation 優(yōu)點 v容易安裝，維護(hù)簡單v共享數(shù)據(jù)v跨平臺文件共享v遠(yuǎn)程訪問v減輕服務(wù)器負(fù)擔(dān)v充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬缺點v不適合數(shù)據(jù)庫存儲v孤立的存儲設(shè)備v傳輸速率低成為瓶頸 主要適宜于文件存儲的解決方案主要適宜于文件存儲的解決方案Fibre Channel有三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):點對點點對點(Point-to-Point) 兩個設(shè)備之間互連兩個設(shè)備之間互連仲裁環(huán)仲裁環(huán)(Arbitrated Loop) 最多支持最多支持126個設(shè)備互連，形成一個仲裁環(huán)個設(shè)備互連，形成一個仲裁環(huán) 交換式交換式Fabric(Switch Fabric) 最多最多1千千6百萬個設(shè)備互連百萬個設(shè)備互連nFibre

19、 Channel （FC）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是1994年由年由ANSI標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂的一種適合于千標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂的一種適合于千兆位數(shù)據(jù)傳輸通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。兆位數(shù)據(jù)傳輸通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。點對點點對點僅僅 2 個設(shè)備個設(shè)備 仲裁環(huán)仲裁環(huán)最多最多 126 個設(shè)備個設(shè)備交換式交換式FCFC網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)（FabricFabric）最多最多 1600萬個設(shè)備萬個設(shè)備獨立于獨立于LANLAN的服務(wù)器后端存儲的服務(wù)器后端存儲專用網(wǎng)絡(luò)專用網(wǎng)絡(luò)主要利用主要利用Fibre Channel Fibre Channel protocolprotocol（光纖通道光纖通道協(xié)議協(xié)議），），通過通過FCFC交換機(jī)建立起與服務(wù)器

20、交換機(jī)建立起與服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的直接連接和存儲設(shè)備之間的直接連接100MB/S100MB/S、200MB/S200MB/S、400MB/S400MB/S的速率消除了帶寬上的速率消除了帶寬上的瓶頸的瓶頸客戶機(jī)LAN(局域網(wǎng)局域網(wǎng))廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)存儲區(qū)域網(wǎng)存儲區(qū)域網(wǎng)（第二網(wǎng)第二網(wǎng)）Fabric = 第二網(wǎng)第二網(wǎng)“Fabric”是一個由智能光纖通道交換機(jī)構(gòu)成并具有良好系統(tǒng)設(shè)計的高智能網(wǎng)絡(luò),?？梢蕴峁┢髽I(yè)級的性能、擴(kuò)展能力、可管理能力、可靠性和高可用能力，我們稱之為：SAN服務(wù)器存儲子系統(tǒng)第一網(wǎng)第一網(wǎng)卓越的性能卓越的性能跨越平臺跨越平臺中型的中型的SAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)級的應(yīng)用企業(yè)級的應(yīng)用 巨大的存儲資

21、源巨大的存儲資源遠(yuǎn)程存儲遠(yuǎn)程存儲存儲核心網(wǎng)絡(luò)存儲核心網(wǎng)絡(luò)入門級別入門級別取代傳統(tǒng)方式取代傳統(tǒng)方式Fiber Channel SwitchesDiskArray 線纜（光纖或銅線）線纜（光纖或銅線） FC HBA、 GBIC、& MIA FC HUB/交換機(jī)交換機(jī) 數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān) 服務(wù)器服務(wù)器存儲管理軟件存儲管理軟件: Tivoli SANergy VERITAS SANPoint Direct ADIC Centravision SGI CXFS Transoft FibreNet ATTO StudioNet存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng) RAID，JBOD 磁帶存儲設(shè)備磁帶存儲設(shè)備 光存儲設(shè)備

22、光存儲設(shè)備 內(nèi)部運行內(nèi)部運行Fabric拓?fù)渫負(fù)涿慷丝讵氄济慷丝讵氄?00MB/S、200MB/S帶寬帶寬SAN的核心設(shè)備的核心設(shè)備n提供服務(wù)器或工作站連接到存儲網(wǎng)絡(luò)的接口提供服務(wù)器或工作站連接到存儲網(wǎng)絡(luò)的接口n銅介質(zhì)銅介質(zhì)/光介質(zhì)支持光介質(zhì)支持 （可以是雙口）（可以是雙口）n目前提供的帶寬指標(biāo)目前提供的帶寬指標(biāo): 1G & 2Gn仲裁環(huán)仲裁環(huán)/ Fabric 支持支持n支持的總線支持的總線: PCI, HSC, SBUSn廠商廠商: JNI, Emulex, QlogicnAdaptec,LSI,Mylex 直接接入存儲網(wǎng)絡(luò)直接接入存儲網(wǎng)絡(luò) RAID 磁盤陣列磁盤陣列 JBOD 磁盤

23、組磁盤組 磁帶設(shè)備磁帶設(shè)備 主要用于備份和恢復(fù)主要用于備份和恢復(fù) 光介質(zhì)設(shè)備光介質(zhì)設(shè)備 主要用于主要用于HSM（Hierarchical Storage Management）v LanFree Backupv ServerLess Backupv 集群（可實現(xiàn)多節(jié)點）集群（可實現(xiàn)多節(jié)點）v 服務(wù)器服務(wù)器/應(yīng)用系統(tǒng)存儲整合應(yīng)用系統(tǒng)存儲整合v 異地災(zāi)備異地災(zāi)備v 同步與異步鏡像同步與異步鏡像v 分級存儲（分級存儲（HSM）超越超越 SCSI的局限性的局限性 (驅(qū)動器數(shù)驅(qū)動器數(shù), 傳輸速度傳輸速度, 傳輸距離傳輸距離)更容易地存儲和共享數(shù)據(jù)及資源更容易地存儲和共享數(shù)據(jù)及資源Advanced Operations 對存儲資源的集中管理對存儲資源的集中管理 LAN-free 和和 Server-less backup 遠(yuǎn)程鏡像遠(yuǎn)程鏡像LANSolarisLinuxNTAIXFC SwitchSCSI over FCDASDirect Attached StorageNASNetwork Attached StorageSANStorage Area NetworkGbit Ethernet操操 作作 系系 統(tǒng)統(tǒng)千兆網(wǎng)卡或千兆網(wǎng)卡或 iSCSI HBA 主主 機(jī)機(jī)文文 件件 系系 統(tǒng)統(tǒng)iSCSI 設(shè)備驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動FC or SCSI 存儲存儲設(shè)備設(shè)備iS