關于存儲技術基本知識第1頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是存儲

存儲就是根據(jù)不同的應用環(huán)境通過采取合理、安全、有效的方式將數(shù)據(jù)保存到某些介質上并能保證有效的訪問總的來講可以包含兩個方面的含義：

第2頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月一.它是數(shù)據(jù)臨時或長期駐留的物理媒介二.它是保證數(shù)據(jù)完整安全存放的方式或行為

第3頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月存儲分類

為了減少企業(yè)對存儲的整體投入，通常對不同的數(shù)據(jù)采取不同的存儲方式，因此在一個較大的存儲系統(tǒng)中存儲設備會分成：

第4頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月存儲分類

1

在線存儲

2

離線存儲第5頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月Raid（RedundantArrayofIndependentDisks）技術RAID翻譯成中文即為獨立磁盤冗余陣列，或簡稱磁盤陣列。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同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)冗余的技術。組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級。第6頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月冗余的概念數(shù)據(jù)冗余的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后，利用冗余信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復，從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。第7頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月Raid技術在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，用戶可以對它進行分區(qū)，格式化等等?？傊瑢Υ疟P陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲性能要比單個硬盤高很多，而且可以提供數(shù)據(jù)冗余。第8頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID級別

RAID技術經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了從RAID0到6七種基本的RAID級別。另外，還有一些基本RAID級別的組合形式，不同RAID級別代表著不同的存儲性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲成本。下面就針對一些最為常用的RAID級別做簡單介紹。

第9頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID0：

RAID0是把所有的硬盤并聯(lián)起來成為一個大的硬盤組。其容量為所有屬于這個組的硬盤的總和。所有數(shù)據(jù)的存取均以并行分割方式進行。第10頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

RAID0圖解第11頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID0的特點RAID0的缺點安全系數(shù)低，是不提供數(shù)據(jù)冗余。RAID0具有的優(yōu)點，是特別適用于對性能要求較高，而對數(shù)據(jù)安全不太在乎的領域，如圖形工作站等。對于個人用戶，RAID0也是提高硬盤存儲性能的絕佳選擇。硬盤利用率100%

第12頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

RAID1：

RAID1是硬盤鏡像備份操作。由兩個硬盤所組成。其中一個是主硬盤而另外一個是鏡像硬盤。主硬盤的數(shù)據(jù)會不停的被鏡像到另外一個鏡像硬盤上。如下圖所示：

第13頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID1圖解第14頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

RAID1特點

所有主硬盤的數(shù)據(jù)會不停地鏡像到另外一個硬盤上，故RAID1具有很高的冗余能力。達到最高的100%。第15頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

RAID1特點

由于這個鏡像做法不是以算法操作，故它的容量效率非常的低，只有50%。RAID1只支持兩個硬盤操作。容量非常有限，故一般只用于操作系統(tǒng)中。第16頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID0+1：

RAID0+1是RAID0和RAID1的組合形式，也稱為RAID10。第17頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID0+1圖解第18頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID0+1特點：

1.RAID0+1即由兩組RAID0的硬盤作RAID1的鏡像容錯。

2.RAID0+1具備有RAID1的容錯能力和RAID0的容量性能。3.RAID0+1的容量效率還是與RAID1一樣只有50%，故同樣地沒有被普及使用。第19頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID3RAID3在安全方面以奇偶校做錯誤校正及檢測，有一個額外的校檢磁盤。第20頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID3圖解第21頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID5RAID5也是一種具容錯能力的RAID操作方式。與RAID3不一樣的是RAID5的容錯方式不應用專用容錯硬盤，容錯信息是平均的分布到所有硬盤上。當陣列中有一個硬盤失效，磁盤陣列可以從其他的幾個硬的對應數(shù)據(jù)中算出已掉失的數(shù)據(jù)。第22頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID5圖解第23頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID5總容量為(N-1)x最低容量硬盤的容量。從容量效率來講，RAID5同樣地消耗了一個硬盤的容量，當有一個硬盤失效時，失效硬盤的數(shù)據(jù)可以從其他硬盤的容錯信息中重建出來。第24頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID6

1.是帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁盤結構

2.是對RAID5的擴展，主要是用于要求數(shù)據(jù)絕對不能出錯的場合3.p0代表第0帶區(qū)的奇偶校驗值，而pA代表數(shù)據(jù)塊的奇偶校驗值。第25頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID6圖解第26頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID6RAID6也是一種具容錯能力的RAID操作方式它可以允許任意兩塊硬盤故障。硬盤實用率為(N-2)x，。有和RAID5相當?shù)男阅?。為您的?shù)據(jù)提供更安全更可靠的保障第27頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月RAID級別的對比級別陣列容量數(shù)據(jù)可靠性數(shù)據(jù)傳輸率最少硬盤數(shù)0DDISK低最高21D/2DISK高極高20+1D/2DISK極高低43N-1DISK高低35N-1DISK高極高36N-2DISK極高極高4第28頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

存儲設備與服務器的連接方式

１.存儲設備與服務器直接相連接，又稱為ＤＡＳ；

２.存儲設備直接聯(lián)入現(xiàn)有的ＴＣＰ／ＩＰ的網(wǎng)絡中，這種設備稱為ＮＡＳ；

３.將各種存儲設備集中起來形成一個存儲網(wǎng)絡，以便于數(shù)據(jù)的集中管理，這樣的網(wǎng)絡稱為ＳＡＮ。第29頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS（DirectAttachedStorage）

DAS（直接附加存儲），它被定義為直接連接在各種服務器或客戶端擴展接口下的數(shù)據(jù)存儲方式

第30頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月主機與硬盤的接口方式主機接口：FCSCSI硬盤接口：FCSATASCSIIDE第31頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS直連圖第32頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS直連圖第33頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

雙機備原圖第34頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS技術參數(shù)

SCSI小型機接口它的傳輸速度：

80Mb/s160Mb/s320Mb/s

第35頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS技術參數(shù)

SATA串行的IDE技術

它的傳輸速度：

150Mb/s

300Mb/s

第36頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS

主機與陣列是通過SCSI連接方式連接的。當服務器讀取數(shù)據(jù)的能力和CPU的數(shù)據(jù)處理能力隨著科技進步提升時，數(shù)據(jù)的吞吐能力(DataI/O)已經(jīng)證實成為一個系統(tǒng)性能的瓶頸。而且，隨著這些系統(tǒng)的復雜性增高，管理和擁有這些系統(tǒng)的成本也大幅度攀升。第37頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS的優(yōu)勢1.被大多數(shù)的從業(yè)人員所熟悉2.技術比較成熟3.

有比網(wǎng)絡存儲要低的采購成本（除去相應服務器的采購成本）4.擁有最多的成功案例5.多種連接方式（SCSI、FC等）第38頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS的劣勢1.不支持多協(xié)議客戶端2.分散式數(shù)據(jù)管理方式，不利于大量數(shù)據(jù)的管理3.存儲容量增加時，這種方式的擴展能力很差，同時相應管理軟件也會升級第39頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月DAS的劣勢4.

高并發(fā)用戶數(shù)條件下易造成數(shù)據(jù)堵塞，影響使用5.

較高的維護成本6.市場發(fā)展狀況堪憂，正逐漸被其它高性能的數(shù)據(jù)存儲解決方案所替代第40頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月NAS（NetworkAttachedStorage）

網(wǎng)絡存儲服務器,是一個專用為提供高性能、低擁有成本和高可靠性的數(shù)據(jù)保存和傳送產(chǎn)品。第41頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月NAS架構圖

第42頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月NAS的特點

NAS是專門針對文件級數(shù)據(jù)存儲應用而設計的，將存儲設備與服務器完全分離，從而將服務器端數(shù)據(jù)I/O瓶頸徹底消除。服務器不用在承擔向用戶傳送數(shù)據(jù)的任務，更專注于網(wǎng)絡中的其它應用，也提高了網(wǎng)絡的整體性能。第43頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月SAN(StorageAreaNetwork)SAN即存儲區(qū)域網(wǎng)絡它是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機等連接設備將磁盤陣列、磁帶等存儲設備與相關服務器連接起來的高速專用子網(wǎng)。第44頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月SAN的架構圖第45頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月SAN技術參數(shù)SAN的傳輸速度

1G/S

2G/S將來會有4G/S第46頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

SAN的特點

1.

可實現(xiàn)大容量存儲設備數(shù)據(jù)共享

2.

可實現(xiàn)高速計算機與高速存儲設備的高速互聯(lián)

3.

可實現(xiàn)靈活的存儲設備配置要求

4.

可實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速備份

5.

提高了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性

第47頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月SAN與NAS的共同的特點

實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲與集中管理第48頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月SAN與NAS的差別

NAS是獨立的文件服務器，存儲操作系統(tǒng)不在停留在通用服務器端.SAN中的數(shù)據(jù)是基于塊級的傳輸，文件系統(tǒng)仍在相應的服務器上.第49頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月SAN與NAS的比較