存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)精品課件

1、存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)第1頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)系列產(chǎn)品課程目錄存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)存儲(chǔ)產(chǎn)品介紹123技術(shù)建議書的制作4配置報(bào)價(jià)介紹5存儲(chǔ)產(chǎn)品綜合解決方案6競(jìng)爭(zhēng)分析第2頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三課程目標(biāo) 了解存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí) 掌握存儲(chǔ)系列產(chǎn)品的特性和規(guī)格 掌握技術(shù)建議書的制作要點(diǎn) 了解存儲(chǔ)產(chǎn)品報(bào)價(jià)及解決方案第3頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)系列產(chǎn)品課程目錄存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)存儲(chǔ)產(chǎn)品介紹123技術(shù)建議書的制作4配置報(bào)價(jià)介紹5存儲(chǔ)產(chǎn)品綜合解決方案6競(jìng)爭(zhēng)分析第4頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)

2、組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RAID1.4 磁盤的熱備與重構(gòu)1.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第5頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的問(wèn)題CPU硬盤RAMServer計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的局限性： 硬盤成為整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶頸 有限的硬盤槽位，難滿足大容量需求 單個(gè)硬盤存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可靠性難以保證 存儲(chǔ)空間利用率低 本地存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分散 第6頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三外部磁盤陣列的產(chǎn)生早期外部存儲(chǔ)系統(tǒng)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的局限性： 硬盤成為整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶頸 有限的硬盤槽位，

3、難滿足大容量需求 單個(gè)硬盤存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可靠性難以保證 存儲(chǔ)空間利用率低 本地存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分散CPU硬盤RAMServerRAID功能SCSI卡JBOD(Just Bound Of Disk)第7頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三智能磁盤陣列的產(chǎn)生控制器中包含RAID功能、大容量Cache，同時(shí)使得磁盤陣列具有多種實(shí)用的功能，配置專用管理軟件進(jìn)行配置管理傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的局限性： 硬盤成為整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶頸 有限的硬盤槽位，難滿足大容量需求 單個(gè)硬盤存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可靠性難以保證 存儲(chǔ)空間利用率低 本地存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分散CPU硬盤RAMServerSCSI卡控制器第8頁(yè)，共70頁(yè)

4、，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生SCSI電纜最長(zhǎng)支持25米FC光纖連接距離可達(dá)10公里至100公里ServerHBA卡傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的局限性： 硬盤成為整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶頸 有限的硬盤槽位，難滿足大容量需求 單個(gè)硬盤存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可靠性難以保證 存儲(chǔ)空間利用率低 本地存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分散第9頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的基本形態(tài)DAS (Direct Attached Storage)NAS (Network Attached Storage） SAN (Storage Area Network)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)幾種常見(jiàn)類型第10頁(yè)，共70頁(yè)，20

5、22年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三DAS (Direct Attached Storage)存儲(chǔ)設(shè)備（RAID系統(tǒng)、磁帶機(jī)和磁帶庫(kù)、光盤庫(kù)）直接連接到服務(wù)器；傳統(tǒng)的、最常見(jiàn)的連接方式，容易理解、規(guī)劃和實(shí)施；沒(méi)有獨(dú)立操作系統(tǒng)，不能提供跨平臺(tái)的文件共享，各平臺(tái)下數(shù)據(jù)需分別存儲(chǔ)；各DAS系統(tǒng)之間沒(méi)有連接，數(shù)據(jù)只能分散管理；備份軟件不能離開服務(wù)器支持；DAS的前期投資比較少；文件服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)用服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備LAN數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流第11頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三NAS (Network Attached Storage)NAS本身裝有獨(dú)立的OS，通

6、過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)完全跨平臺(tái)共享，支持WinNT、Linux、Unix等系統(tǒng)共享同一存儲(chǔ)分區(qū)；NAS可以實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)管理；一般集成本地備份軟件，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)服務(wù)器備份功能；NAS系統(tǒng)的前期投入相對(duì)較高。NAS內(nèi)每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議（如：NFS、CIFS）使用同一個(gè)文件管理系統(tǒng)；NAS關(guān)注應(yīng)用、用戶和文件以及它們共享的數(shù)據(jù)；磁盤I/O會(huì)占用業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)帶寬。文件服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器NAS存儲(chǔ)設(shè)備LAN數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流第12頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三SAN (Storage Area Network)高可用性，高性能的專用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，用于安全的連接服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備并具備靈活性

7、和可擴(kuò)展性；SAN對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)存在巨大的優(yōu)勢(shì)；SAN是一種非常安全的，快速傳輸、存儲(chǔ)、保護(hù)、共享和恢復(fù)數(shù)據(jù)的方法。SAN是獨(dú)立出一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸率很快，但操作系統(tǒng)仍停留在服務(wù)器端，用戶不直接訪問(wèn)SAN的網(wǎng)絡(luò)；SAN關(guān)注磁盤、磁帶以及聯(lián)接它們的可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) ；文件服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備LAN數(shù)據(jù)流SAN存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)流第13頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的三種形態(tài)比較DASNASSAN傳輸類型SCSI、FCIPIP、FC、SAS數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)塊文件數(shù)據(jù)塊典型應(yīng)用任何文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)磁盤與服務(wù)器分離，便于統(tǒng)一管理

8、不占用應(yīng)用服務(wù)器資源廣泛支持操作系統(tǒng)擴(kuò)展較容易即插即用，安裝簡(jiǎn)單方便高擴(kuò)展性高可用性數(shù)據(jù)集中，易管理缺點(diǎn)連接距離短數(shù)據(jù)分散，共享困難存儲(chǔ)空間利用率不高擴(kuò)展性有限不適合存儲(chǔ)量大的塊級(jí)應(yīng)用數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)占用網(wǎng)絡(luò)帶寬相比NAS成本較高安裝和升級(jí)比NAS復(fù)雜第14頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RAID1.4 磁盤的熱備與重構(gòu)1.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第15頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三常見(jiàn)存儲(chǔ)接口技術(shù)存 儲(chǔ) 接 口IDE/ATASATAFCSASSC

9、SI 第16頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三IDE/ATA接口概述IDE（IntegratedDriveElectronics ，電子集成驅(qū)動(dòng)器 ）它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。 IDE僅代表第一代的IDE標(biāo)準(zhǔn)，隨著其接口技術(shù)的飛速發(fā)展，引入了許多新技術(shù)使這一IDE接口標(biāo)準(zhǔn)得到了質(zhì)的飛躍，并且引入了新的名稱，如ATA（AdvancedTechnologyAttachment ，高級(jí)技術(shù)附加裝置 ） 電源接口M/S跳線頭40-pin 公接頭第17頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三SCSI接口概述SCSI（Small Com

10、puter System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）它不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的，而是一種總線型的系統(tǒng)接口。SCSI硬盤性能優(yōu)異，可靠性高，多應(yīng)用于中高端存儲(chǔ)領(lǐng)域。單個(gè)設(shè)備連接的電纜長(zhǎng)度可達(dá)25m，用于兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備的電纜長(zhǎng)度可達(dá)12m。 支持多達(dá)16個(gè)設(shè)備連接，雙通道可達(dá)32個(gè)設(shè)備。第18頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三SATA接口概述SATA（SerialATA ，串行ATA）采用連續(xù)串行的方式傳輸數(shù)據(jù)。在同一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)只會(huì)有1位數(shù)據(jù)傳輸。SATA的線纜采用7針的細(xì)線纜，容易彎曲，易于散熱。SATA硬盤的連接采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，每個(gè)通道1個(gè)硬盤。SATA硬盤可支持熱

11、插拔。SATA接口支持300MB/s的傳輸速率。SATA接口使用的線纜長(zhǎng)度可達(dá)1m。第19頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三SAS接口概述SAS是新一代的SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的SerialATA(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(guò)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，提供與SATA硬盤的兼容性。SAS接口有四路通道，按3Gb/s的SAS標(biāo)準(zhǔn)在單工模式下可以達(dá)到43Gb/s的帶寬，這就是SAS的寬端口模式。SAS接口連接的傳輸距離最長(zhǎng)為6m。第20頁(yè)，共7

12、0頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三FC接口概述FC（Fiber Channel，光纖通道）最初是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。FC是為多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計(jì)的，能夠滿足高端工作站、服務(wù)器、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。FC接口能夠支持1Gb/s 、2Gb/s和4Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。FC支持最長(zhǎng)的長(zhǎng)度超過(guò)了10km。FC硬盤支持雙FC接口同時(shí)工作，可互為備份，并為硬盤提供電源和控制系統(tǒng)內(nèi)部所有硬盤上數(shù)據(jù)的輸入和輸出。第21頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RA

13、ID1.4 磁盤的熱備與重構(gòu)1.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第22頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三磁盤陣列JBODRAID磁盤陣列第23頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三JBODD0FEDD0CBAA,B,C,D,E,F數(shù)據(jù)寫入JBOD （Just a Bunch of Disks） ：是在邏輯上把幾個(gè)物理磁盤一個(gè)接一個(gè)的串聯(lián)在一起，其目的純粹是為了增加磁盤的容量，并不提供數(shù)據(jù)安全保障。第24頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAIDRAID（Redundant Array of Ind

14、ependent Disks）：獨(dú)立冗余磁盤陣列，簡(jiǎn)稱磁盤陣列。RAID是按照一定的形式和方案組織起來(lái)的存儲(chǔ)設(shè)備。它比單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備在速度、穩(wěn)定性和存儲(chǔ)能力上都有很大提高，并且具備一定的數(shù)據(jù)安全保護(hù)能力。RAID更有效的數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)安全保護(hù)功能第25頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID的數(shù)據(jù)組織方式D7D4D1驅(qū)動(dòng)器2D6D3D0驅(qū)動(dòng)器1D8D5D2驅(qū)動(dòng)器3條帶2(strip)條帶1(strip)條帶0(strip)磁盤上的數(shù)據(jù)分塊磁盤上的數(shù)據(jù)分塊磁盤上的數(shù)據(jù)分塊分塊：將一個(gè)分區(qū)分成多個(gè)大小相等的、地址相鄰的塊，這些塊稱為分塊。它是組成條帶的元素。條帶：同一磁盤陣列中的

15、多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器上的相同“位置”（或者說(shuō)是相同編號(hào)）的分塊。第26頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID數(shù)據(jù)存取方式并 行 存 取 并行存取模式：是把所有磁盤驅(qū)動(dòng)器的主軸馬達(dá)作精密的控制，使每個(gè)磁盤的位置都彼此同步，然后對(duì)每一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器作一個(gè)很短的I/O數(shù)據(jù)傳送，使從主機(jī)來(lái)的每一個(gè)I/O指令，都平均分布到每一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，將陣列中每一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的性能發(fā)揮到最大。適用范圍：大型的、數(shù)據(jù)連續(xù)的以長(zhǎng)時(shí)間順序訪問(wèn)數(shù)據(jù)為特征的應(yīng)用 獨(dú)立存取模式：對(duì)每個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的存取都是獨(dú)立且沒(méi)有順序和時(shí)間間隔的限制，可同時(shí)接收多個(gè)I/ORequests，每筆傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量都比較小。適用范圍：數(shù)

16、據(jù)存取頻繁，每筆存取數(shù)據(jù)量較小的應(yīng)用第27頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 0的工作原理D4D2D0驅(qū)動(dòng)器1D6D5D3D1驅(qū)動(dòng)器2D0,D1,D2,D3,D4,D5條帶2條帶1條帶0各磁盤上的數(shù)據(jù)塊各磁盤上的數(shù)據(jù)塊無(wú)差錯(cuò)控制的條帶化陣列D2D1D0D5D4D3D0邏輯磁盤第28頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 0的特性視頻生成和編輯、圖像編輯等對(duì)傳輸帶寬需求較大的應(yīng)用領(lǐng)域。 數(shù)據(jù)無(wú)冗余，一旦陣列中有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器故障，其中的數(shù)據(jù)將丟失I/O負(fù)載平均分配到所有的驅(qū)動(dòng)器。由于驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)讀寫，性能在所有RAID級(jí)別中最高。磁盤利用率最高

17、設(shè)計(jì)、使用和配置簡(jiǎn)單缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍第29頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 1的工作原理鏡像結(jié)構(gòu)的陣列D2D1D0D2邏輯磁盤D2D1D0驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)器2D0,D1,D2經(jīng)過(guò)鏡像器D2D1D0第30頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 1的特性可應(yīng)用于金融、保險(xiǎn)、證券、財(cái)務(wù)等對(duì)數(shù)據(jù)的可用性和安全性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域 磁盤空間利用率低，存儲(chǔ)成本高磁盤寫性能提升不大RAID 1對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，提供最高的數(shù)據(jù)安全保障設(shè)計(jì)、使用和配置簡(jiǎn)單缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍第31頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 3的

18、工作原理D7D4D1驅(qū)動(dòng)器2D6D3D0驅(qū)動(dòng)器1D8D5D2驅(qū)動(dòng)器3D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8P3P2P1校驗(yàn)驅(qū)動(dòng)器校驗(yàn)碼生成帶奇偶校驗(yàn)碼的并行陣列第32頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 3的特性適合用于視頻生成、視頻編輯等高吞吐量的應(yīng)用環(huán)境 需要專用磁盤做校驗(yàn)盤使用，如果校驗(yàn)盤故障會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)備份任一磁盤寫數(shù)據(jù)將會(huì)導(dǎo)致校驗(yàn)信息的重新計(jì)算，校驗(yàn)盤的寫性能可能會(huì)成為瓶頸通過(guò)較為簡(jiǎn)單的異或運(yùn)算技術(shù)獲得數(shù)據(jù)備份 陣列中磁盤數(shù)量越多，數(shù)據(jù)備份的成本就越低缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍第33頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 5的工

19、作原理分布式奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)D4P1D1驅(qū)動(dòng)器2P2D2D0驅(qū)動(dòng)器1D5D3P0驅(qū)動(dòng)器3D0,D1,D2,D3,D4,D5第34頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 5的特性適合用在文件服務(wù)器、Email服務(wù)器、WEB服務(wù)器等輸入/輸出密集、讀/寫比率較高的應(yīng)用環(huán)境 異或校驗(yàn)影響存儲(chǔ)性能硬盤重建的過(guò)程較為復(fù)雜控制器設(shè)計(jì)復(fù)雜高可用性磁盤利用率較高隨機(jī)讀寫性能高 校驗(yàn)信息分布存儲(chǔ)于各個(gè)磁盤，避免單個(gè)校驗(yàn)盤的寫操作瓶頸缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍第35頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三Q5D9RAID6 PQ的工作原理P1D3D6D12D10Q1P2D7D

20、13D11D0Q2P3D14P4D1D4Q3P5Q4D2D5D8驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)動(dòng)器4驅(qū)動(dòng)器5條帶0條帶1條帶2條帶3條帶4RAID6 PQ需要計(jì)算出兩個(gè)校驗(yàn)數(shù)據(jù)P和Q，當(dāng)有兩個(gè)數(shù)據(jù)丟失時(shí)，根據(jù)P和Q恢復(fù)出丟失的數(shù)據(jù)。校驗(yàn)數(shù)據(jù)P和Q是由以下公式計(jì)算得來(lái)的： P=D0 D1 D2 Q=(D0)(D1)(D2)第36頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID6 DP的工作原理D12D0D4D8D13D1D5D9D14D2D6D10P3P0P1P2DP3DP0DP1DP2驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)器3橫向校驗(yàn)盤斜向校驗(yàn)盤條帶0條帶1條帶2條帶3DP4D15D3D7D11驅(qū)動(dòng)器

21、4DPDouble Parity，就是在RAID4所使用的一個(gè)行XOR校驗(yàn)磁盤的基礎(chǔ)上又增加了一個(gè)磁盤用于存放斜向的XOR校驗(yàn)信息 橫向校驗(yàn)盤中P1P4為各個(gè)數(shù)據(jù)盤中橫向數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息例：P0=D0 XOR D1 XOR D2 XOR D3 斜向校驗(yàn)盤中DP1DP4為各個(gè)數(shù)據(jù)盤及橫向校驗(yàn)盤的斜向數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息 例：DP0=D0 XOR D5 XOR D10XOR D15磁盤故障數(shù)據(jù)恢復(fù)第37頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 6的特性適合用在對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性要求極高的環(huán)境采用兩種奇偶校驗(yàn)消耗系統(tǒng)資源，系統(tǒng)負(fù)載較重磁盤利用率比RAID 5更低配置過(guò)于復(fù)雜具有高可靠

22、性可同時(shí)允許兩塊磁盤失效至少需要四塊磁盤缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍第38頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID組合RAID 10D0D2D4D0D2D4D1D3D5D1D3D5磁盤鏡像器磁盤鏡像器D0,D1,D2,D3,D4,D5RAID 10是將鏡像和條帶進(jìn)行組合的RAID級(jí)別，先進(jìn)行RAID 1鏡像然后再做RAID 0。RAID 10也是一種應(yīng)用比較廣泛的RAID級(jí)別。物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤3物理磁盤4磁盤故障磁盤故障讀取數(shù)據(jù)第39頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三RAID 10的特性數(shù)據(jù)量大，安全性要求高的環(huán)境，如銀行、金融等領(lǐng)域 磁盤利用率低，

23、只有1/2的硬盤利用率，至少需要4塊磁盤高讀取速度高寫入速度，寫開銷較小特定情況下，可以允許N/2個(gè)硬盤同時(shí)損壞缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍第40頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三S&K常見(jiàn)RAID級(jí)別的比較RAID級(jí)別RAID 1RAID 3RAID 5RAID 10RAID 0容錯(cuò)性有有有有無(wú)冗余類型鏡像冗余校驗(yàn)冗余校驗(yàn)冗余鏡像冗余無(wú)讀性能低高高普通高隨機(jī)寫性能低低普通高連續(xù)寫性能低低低普通高最少磁盤數(shù)2個(gè)3個(gè)3個(gè)4個(gè)2個(gè)可用空間50*（N-1)/N（N-1)/N50*100應(yīng)用場(chǎng)景傳輸帶寬需求大的應(yīng)用安全性要求較高的應(yīng)用大文件、連續(xù)數(shù)據(jù)的應(yīng)用讀/寫比率較高的應(yīng)用安全性要求高的應(yīng)

24、用低第41頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RAID1.4 磁盤的熱備與重構(gòu)1.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第42頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三常用的存儲(chǔ)技術(shù)簡(jiǎn)介-HotSpare所謂熱備份是在建立RAID磁盤陣列系統(tǒng)的時(shí)候，將其中一磁盤指定為熱備磁盤，此熱備磁盤在平常并不操作，當(dāng)陣列中某一磁盤發(fā)生故障時(shí)，熱備磁盤便取代故障磁盤，并自動(dòng)將故障磁盤的數(shù)據(jù)重構(gòu)在熱備磁盤上。熱備盤分為：全局熱備盤和局部熱備盤全局熱備盤：針對(duì)整個(gè)磁盤陣列，對(duì)陣列中所有RAID

25、組起作用。局部熱備盤：只針對(duì)某一RAID組起作用。因?yàn)榉磻?yīng)快速，加上快取內(nèi)存減少了磁盤的存取，所以數(shù)據(jù)重構(gòu)很快即可完成，對(duì)系統(tǒng)的性能影響不大。對(duì)于要求不停機(jī)的大型數(shù)據(jù)處理中心或控制中心而言，熱備份更是一項(xiàng)重要的功能，因?yàn)榭杀苊馔黹g或無(wú)人守護(hù)時(shí)發(fā)生磁盤故障所引起的種種不便。第43頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三重構(gòu)過(guò)程D5D3D1驅(qū)動(dòng)器2D4D2D0校驗(yàn)驅(qū)動(dòng)器D0,D1,D2,D3,D4,D5P3P2P1熱備盤驅(qū)動(dòng)器D0D2D4驅(qū)動(dòng)器1第44頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RAID1.4 磁盤的熱備

26、與重構(gòu)1.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第45頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三可靠性設(shè)計(jì)多通道軟件（又稱為Multipath/Failover軟件）第46頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三多路徑冗余連接控制器A控制器BST5600ServerHBAServerHBAFC Switch控制器A控制器BST5600ServerHBAServerHBAFC Switch第47頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RAID1.4 磁盤的熱備與重構(gòu)1

27、.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第48頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三邏輯卷快照(snapshot)DEA C基本概念：Base Volume ：快照源卷Repository Volume ：快照倉(cāng)儲(chǔ)卷，保存快照源卷在快照過(guò)程中被修改以前的數(shù)據(jù)Snapshot Volume ：快照卷某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的邏輯卷映像：邏輯上相當(dāng)于整個(gè)Base Volume的拷貝可將Sanpshot Volume分配給任何一臺(tái)主機(jī)Snapshot Volume可讀取、寫入或拷貝存儲(chǔ)空間需求需要相當(dāng)于Base Volume 20%的額外空間用途文件、邏輯卷恢

28、復(fù)備份、測(cè)試、數(shù)據(jù)分析等第49頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三快照(snapshot) 過(guò)程演示 B A S E V O L UM E X Y Z并且我們的卷有足夠的空間來(lái)創(chuàng)建快照首先保證我們的源卷和陣列的運(yùn)行是正常的第50頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三W R E P O S I T S N A P S H O T V O L UM B A S E V O L UM E X Y Z R I T E S首先，在快照完成之前控制器是禁止對(duì)源卷進(jìn)行寫操作的。倉(cāng)儲(chǔ)卷默認(rèn)是源卷大小的20%滿足上面條件后，快照過(guò)程開始進(jìn)行快照(snapshot)開始 第51頁(yè)

29、，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三倉(cāng)儲(chǔ)卷（20%源卷大小）現(xiàn)在可用快照(snapshot)完成 R E P O S I T S N A P S H O T V O L UM B A S E V O L UM E X Y ZW R I T E S快照完成狀態(tài)，實(shí)際上是一些指針當(dāng)快照完成之后，控制器釋放對(duì)源卷的寫權(quán)限，我們可以對(duì)源卷進(jìn)行寫操作第52頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三當(dāng)源卷數(shù)據(jù)改變時(shí)我們的源卷數(shù)據(jù)在改變之前會(huì)順序的寫到倉(cāng)儲(chǔ)卷上，然后再把快照指針指導(dǎo)這邊來(lái)。 B A S V O E T S N A P S H O T V O L UM B A S

30、E V O L UM E X Y ZW R I T E S然后源卷的數(shù)據(jù)才會(huì)開始更新第53頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三最后一步我們?cè)淳淼脑瓟?shù)據(jù)已經(jīng)寫到了倉(cāng)儲(chǔ)卷上 B A S V O E T S N A P S H O T V O L UMW R I E T E L UM S X Y Z快照卷的指針指到了新的數(shù)據(jù)位置源卷數(shù)據(jù)更新完畢第54頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三邏輯卷拷貝(Volume Copy)生產(chǎn)主機(jī)測(cè)試主機(jī)基本概念將一個(gè)邏輯卷（Source）上的內(nèi)容完全物理上 拷貝到另一個(gè)邏輯卷（Target）拷貝過(guò)程中源卷只讀在同一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)目標(biāo)

31、邏輯卷可以做另一個(gè)Volume Copy的源卷用途目標(biāo)邏輯卷可用來(lái)做經(jīng)營(yíng)分析、數(shù)據(jù)挖掘、測(cè) 試、備份等 對(duì)目標(biāo)卷的操作不影響源卷的性能 重新分配數(shù)據(jù)，使性能和容量分配達(dá)到最優(yōu)化 將數(shù)據(jù)遷移到新的、更大的、更快的磁盤上 將邏輯卷遷移到更合適的邏輯卷組上第55頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三邏輯卷快照+邏輯卷拷貝 通過(guò)快照獲得Base Volume的 SnapshotVolume在Snapshot Volume被拷貝的過(guò)程中Base Volume可被正常訪問(wèn)當(dāng)拷貝結(jié)束時(shí)，可將Snapshot刪除，留下一個(gè)完整的時(shí)點(diǎn)拷貝邏輯卷拷貝與邏輯卷快照相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)此功能！如何在Volum

32、e Copy過(guò)程中對(duì)源卷進(jìn)行正常訪問(wèn)？第56頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.1存儲(chǔ)組網(wǎng)形態(tài)1.2存儲(chǔ)接口技術(shù)1.3RAID1.4 磁盤的熱備與重構(gòu)1.5 存儲(chǔ)冗余1.6 快照與復(fù)制1.7 備份基礎(chǔ)知識(shí)1.8 遠(yuǎn)程容災(zāi)基礎(chǔ)知識(shí)第57頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三備份技術(shù)產(chǎn)生的背景只要發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和交換就有可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)故障。自然災(zāi)害、人為的信息攻擊都在威脅著信息的安全。信息擁有者對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份的需求。第58頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三備份的定義 數(shù)據(jù)備份是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞

33、或其他特定情況下重新加以利用的一個(gè)過(guò)程。數(shù)據(jù)備份的核心是恢復(fù)，一個(gè)無(wú)法恢復(fù)的備份對(duì)于任何系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是毫無(wú)意義的。數(shù)據(jù)備份的意義不僅在于防范意外事件的破壞，而且還是歷史數(shù)據(jù)保存歸檔的最佳方式。第59頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三數(shù)據(jù)備份的原則備份原則穩(wěn)定性容災(zāi)考慮操作簡(jiǎn)單高性能自動(dòng)化全面性第60頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三備份系統(tǒng)的組成備份客戶端備份服務(wù)器備份存儲(chǔ)單元備份管理軟件備份客戶端備份服務(wù)器備份存儲(chǔ)單元文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)備份管理軟件第61頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)5分，星期三數(shù)據(jù)備份的類型 全備份：備份系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù) 優(yōu)點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)間最短，最可靠，操作最方便 缺點(diǎn)：備份的數(shù)量大，備份所需時(shí)間長(zhǎng) 增量備份：備份上一次備份以后更新的所有數(shù)據(jù) 優(yōu)點(diǎn)：每次備份的數(shù)據(jù)少，占用空間少，備份時(shí)間短 缺點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)需要全備份及多份增量備份 差量備份：備份上一次全備份以后更新的所有數(shù)據(jù) 優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)間短 缺點(diǎn)：備份時(shí)間長(zhǎng)，恢復(fù)時(shí)需要全備份及差量備份 按需備份：根據(jù)臨時(shí)需要有選擇地進(jìn)行備份 第62頁(yè)，共70頁(yè)，2