HCNA-Storage-BSSN-第一章-存儲基礎知識幻燈片

第一章存儲基礎知識學習完本章節(jié)，你應該能夠：了解存儲技術的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢了解基本存儲介質以及硬盤的知識了解主機服務器的相關知識了解備份和容災的相關知識為HCNA-Storage后續(xù)課程學習做好基礎準備目標目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機服務器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術容災技術什么是存儲？用于存放數(shù)據(jù)信息的設備和介質等同于計算機系統(tǒng)中的外部存儲存儲是一個系統(tǒng)是計算機技術發(fā)展的結果存儲的歷史汞延遲線磁帶磁鼓磁芯

磁盤光盤納米存儲存儲對企業(yè)的影響和價值德州大學報告顯示災難性數(shù)據(jù)丟失導致公司倒閉：5.12汶川大地震目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機服務器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術容災技術存儲介質硬盤磁帶光盤硬盤：是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成磁帶：是一種用于記錄聲音、圖像、數(shù)字或其他信號的載有磁層的帶狀材料，是產量最大和用途最廣的一種磁記錄材料光盤：光盤以光信息做為存儲物的載體軟盤：軟盤的讀寫通過軟盤驅動器完成Flash存儲：一種不揮發(fā)的內存器件軟盤Flash存儲存儲設備磁帶庫OceanStorS2600虛擬磁帶庫磁帶機OceanStorS5000OceanStorS5000T硬盤的組件主軸組件磁盤片浮動磁頭組件磁頭驅動機構前驅控制電路接口主控芯片高速緩存芯片數(shù)據(jù)傳輸芯片硬盤的柱面、磁面、磁道與扇區(qū)磁道磁面磁面磁道扇區(qū)柱面硬盤工作原理硬盤工作由馬達帶動磁盤，然后磁頭在磁盤表面以二進制的形式讀寫數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)儲存在硬盤的flash芯片中，最后傳到程序中運行；硬盤在一定的硬件條件下轉速越快，讀寫能力越強，但最終讀寫能力受內部硬件帶寬限制。硬盤的分類按照接口類型按照硬盤形態(tài)機械硬盤固態(tài)硬盤硬盤接口IDE/ATASATAFCSASSCSI

市場主流硬盤目前市場上主流硬盤廠商包括Seagate(希捷)、WD（西部數(shù)據(jù)）、HITACHI(日立)等。硬盤的參數(shù)容量硬盤容量=柱面數(shù)×磁頭數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512Bytes轉速盤片轉動圈數(shù)/分鐘(rpm)平均訪問時間平均尋道時間平均潛伏時間數(shù)據(jù)傳輸率外部數(shù)據(jù)傳輸率內部數(shù)據(jù)傳輸率CPU硬盤緩存磁頭讀取盤片硬盤緩存硬盤接口比較接口IDESATASCSISASFC接口類型并行串行并行串行串行主流接口速率100MB/S133MB/S300MB/S600MB/S320MB/S3GB/S6GB/S2GB/S、4GB/S、8GB/S拓撲結構總線點對點總線用擴展器實現(xiàn)的點對點點對點、環(huán)路、交換式雙工半雙工半雙工半雙工全雙工全雙工最大連接設備數(shù)21or15withportmultiplier1616256127-loop1600萬fabric線纜長度0.4m1m12m6m30m(銅軸電纜)10km(光纖)應用普通PC機低端工作站中高端工作站中高端工作站高端工作站硬盤操作注意事項現(xiàn)場硬盤操作、接觸時，必須正確佩戴防靜電手腕或防靜電手套；硬盤存放和運輸前必須采用防靜電材料進行包裝；硬盤在現(xiàn)場搬運時需要采用原包裝材料進行包裝，在運輸過程選擇平滑地段，遇到臺階，必須輕抬輕放；硬盤輕拿輕放，切勿堆積或在沒有防靜電措施情況下隨意擺放（現(xiàn)場沒有防靜電墊子，可以考慮利用設備或硬盤防靜電包裝材料）；硬盤單元熱拔出時，向外拉出硬盤單元2厘米左右，讓硬盤和背板連接器完全斷開，停留10S左右，保證硬盤電機停轉；再依次完全拔出各硬盤單元；故障硬盤需要用防靜電材料和緩沖材料包裝好后郵寄，硬盤上建議寫明局點、客戶和故障現(xiàn)象；VSSSD硬盤：讀寫機制決定讀寫效率SSD在隨機讀取方面的效率要比硬盤驅動器高得多，這是因為它沒有必須懸在硬盤上方來讀取數(shù)據(jù)的讀寫頭(類似電唱機的針頭)。目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機服務器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術容災技術存儲系統(tǒng)產生的背景傳統(tǒng)計算機存儲系統(tǒng)的局限性：硬盤成為整個系統(tǒng)的性能瓶頸有限的硬盤槽位，難滿足大容量需求單個硬盤存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可靠性難以保證存儲空間利用率低本地存儲，數(shù)據(jù)分散，難以共享可擴展性不夠總線結構，而非網(wǎng)絡結構可連接的設備受到限制增加容量時，需停機CPU硬盤傳統(tǒng)計算機存儲系統(tǒng)RAM存儲設備的組成硬件組成一般包括：框控制器BBU風扇電源接口卡另。硬盤（硬盤框）RAID技術RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）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)備份技術。RAID全稱RedundantArrayofIndependentDisks；即獨立磁盤冗余陣列。RAID優(yōu)勢：容量易擴展、分塊提高性能、可用性提高及可靠性提高。RAID級別的選擇不同的RAID級別代表著不同的性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲成本。RAID常用級別：RAID0、RAID1、RAID10、RAID5、RAID6。目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機服務器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術容災技術主機服務器類型服務器形態(tài)包括塔式服務器、機架服務器、刀片服務器刀片服務器機架服務器塔式服務器服務器的硬件組成機箱電源風扇處理器內存主板RAID卡本地硬盤主機操作系統(tǒng)windows操作系統(tǒng)Windows2003\windows2008linux操作系統(tǒng)Suselinux9\10\11、Redhatlinux4\5\6VmwareesxEsx4\5aixaix4\5\6solarisSolaris9\10hp-uxhp-ux11主機文件系統(tǒng)Windows下常見的文件系統(tǒng)：FAT16、FAT32、NTFSLinux下常見的文件系統(tǒng)：ext3、jfs、Reiserfs、xfs其它文件系統(tǒng):ZFS、HFS、VMFS、UFS、GFS主機服務器應用應用系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫主流數(shù)據(jù)庫：DB2、Oracle、Informix、Sybase、SQLServer、內存數(shù)據(jù)庫等應用系統(tǒng)：郵件郵件服務器構成了電子郵件系統(tǒng)的核心，管理郵件的收發(fā)應用系統(tǒng)：文件文件服務器負責共享資源的管理和傳送接收，管理存儲設備中的文件，為網(wǎng)絡用戶提供文件共享服務，也稱文件共享服務器應用系統(tǒng)：集群服務器集群就是指將很多服務器集中起來一起進行同一種服務，在客戶端看來就象是只有一個服務器，集群可以利用多個計算機進行并行計算從而獲得很高的計算速度，也可以用多個計算機做備份，從而使得任何一個機器壞了整個系統(tǒng)還是能正常運行目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機服務器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術容災技術備份的基本概念數(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)遭受破壞或其他特定情況下重新加以利用的一個過程。數(shù)據(jù)備份的核心是恢復，一個無法恢復的備份對于任何系統(tǒng)來說都是毫無意義的。備份原則穩(wěn)定性容災考慮操作簡單高性能自動化全面性備份系統(tǒng)的組成部分備份客戶端備份服務器備份存儲單元備份管理軟件備份的基本概念數(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)遭受破壞或其他特定情況下重新加以利用的一個過程。數(shù)據(jù)備份的核心是恢復，一個無法恢復的備份對于任何系統(tǒng)來說都是毫無意義的。備份原則穩(wěn)定性容災考慮操作簡單高性能自動化全面性備份系統(tǒng)的組成部分備份客戶端備份服務器備份存儲單元備份管理軟件備份組網(wǎng)LAN-BASE備份LAN-FREE備份數(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：恢復時間最短，最可靠，操作最方便缺點：備份的數(shù)量大，備份所需時間長增量備份：備份上一次備份以后更新的所有數(shù)據(jù)優(yōu)點：每次備份的數(shù)據(jù)少，占用空間少，備份時間短缺點：恢復時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：數(shù)據(jù)恢復時間短缺點：備份時間長，恢復時需要全備份及差量備份目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機服務器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術容災技術什么是災難自然災難：地震、水災、雷電等社會災難：戰(zhàn)爭、火災、盜竊等IT系統(tǒng)災難：硬件故障、軟件故障等人為災難：黑客攻擊、病毒侵入等人為和自然災害經(jīng)常會對信息資產造成毀滅性的損失；丟失的關鍵數(shù)據(jù)如果在10天內無法恢復，50％的企業(yè)將面臨倒閉；數(shù)據(jù)容災建設刻不容緩容災與備份容災就是盡量減少或避免因災難的發(fā)生而造成的損失備份是容災的基礎將全部或部分數(shù)據(jù)集合從應用主機的硬盤或陣列復制到其它的存儲介質的過程。容災不是簡單的備份真正的數(shù)據(jù)容災就是要避免傳統(tǒng)冷備份的先天不足，它能在災難發(fā)生時，全面、及時地恢復整個系統(tǒng)。容災不僅僅是技術由于容災所承擔的是用戶最關鍵的核心業(yè)務，其重要性勿庸置疑，因此也決定了容災是一個工程，而不僅僅是技術。容災指標RTO（RecoveryTimeObjectives）恢復時間目標當災難發(fā)生后，生產系統(tǒng)再次恢復工作所需的時間。它是災難發(fā)生后到重新恢復系統(tǒng)運作所花費時間的指標RPO(RecoveryPointObjectives）恢復點目標當災難發(fā)生后，容災系統(tǒng)能將數(shù)據(jù)恢復到災難發(fā)生前的哪一個時間點的數(shù)據(jù)。它是系統(tǒng)在災難發(fā)生后將損失多少數(shù)據(jù)的指標災難發(fā)生業(yè)務中斷恢復運行最后有效數(shù)據(jù)備份時間點災難發(fā)生數(shù)據(jù)丟失容災級別根據(jù)SHARE78國際組織提出的標準，可以將系統(tǒng)容災的級別劃分為如下7級。應用級容災數(shù)據(jù)級容災人工備份,本地保存異地保存網(wǎng)絡傳輸采用中間件自動備份思考題簡要說明存儲系統(tǒng)的概念？存儲設備的組成部分？影響機械硬盤性能的參數(shù)有哪些？數(shù)據(jù)備