存储基础知识及技术介绍

1、 2007 Hitachi Data Systems“智能存储智能存储, ,应用为先应用为先” 存储基础知识及技术介绍存储基础知识及技术介绍2 2007 Hitachi Data SystemsAgenda3 2007 Hitachi Data Systems数据量数据量存储管理员存储管理员存储预算存储预算来源：来源：Strategic Research, Gartner, CV estimates0%1000%2000%3000%4000%5000%6000%7000%8000%9000%10000%CY 00CY 01CY 02CY 03CY 04CY 05CY06数据需求量爆炸性增长数据

2、需求量爆炸性增长CY07数据量需求复合增长率（数据量需求复合增长率（GAGR）50%4 2007 Hitachi Data Systems5 2007 Hitachi Data Systems$-$2$4$6$8$ Millions3-year TCSO风险环境因素数据保护 连接成本浪废成本劳力硬件、软件维护流程、人员投资增加的MTS软件3年资本支出TCO 相差相差 24% 成本考量成本考量(TCO)总拥有成本（总拥有成本（TCO）= 购买成本购买成本+ 使用成本使用成本6 2007 Hitachi Data Systems信息的价值随时间而异信息的价值随时间而异Source: Enterpr

3、ise Storage Group时间7Days14Days21Days28Days3Months6Months9Months1Year5Years10Years020406080100120数据价值Data BaseDevelopment CodeEmailProductivity FilesMPEG7 2007 Hitachi Data Systems不同的信息不同数据分类不同的信息不同数据分类保存时间要求分级BC要求分级性能要求分级成本要求分级5 4 3 2 11 2 3 4在线数据近线数据归档数据MediaVTLSATASASFC8 2007 Hitachi Data Systems-

4、 -虚拟化存储整合虚拟化存储整合 ERPWEBFile systemCRM现在现在存储整合、存储整合、分层存储分层存储、扩展、利旧、数据交换、性能改善、扩展、利旧、数据交换、性能改善、归档备份、归档备份、单一单一管理员、管理员、单一单一管理界面管理界面SCMNotes9 2007 Hitachi Data SystemsAgenda10 2007 Hitachi Data SystemsFile SystemApplicationStorageStorage Area NetworkSANApplicationFile SystemStorageNetwork Attached Storage

5、NASDirect Attach StorageDAS逐渐消失逐渐消失File SystemApplicationStorage存储连接网络发展现状存储连接网络发展现状File SystemApplicationStorageIP Storage Area NetworkIP-SAN11 2007 Hitachi Data Systems存储连接网络协议类型存储连接网络协议类型12 2007 Hitachi Data SystemsSAN+NAS存储体系架构存储体系架构13 2007 Hitachi Data SystemsAgenda14 2007 Hitachi Data SystemsS

6、erverServer总线适配卡总线适配卡HBAHBA线缆线缆CableCable光纤光纤Fabric SwitchFabric Switch转接口转接口GBIC/SFPGBIC/SFP存储子系统存储子系统SubSystermSubSystermSANSAN的基本概念（连接）的基本概念（连接）15 2007 Hitachi Data SystemsSANSAN的基本概念（连接）的基本概念（连接）16 2007 Hitachi Data Systems 提供服务器内部IO总线(PCI/SBUS) 与光纤网络的接口； HBA自身的RISC可以分担主机服务器CPU的IO管理工作； HBA有足够的缓存

7、来存储IO的Context(最大2047个)，以此来提高交叉存取的性能。否则经常要向服务器请求中断，这样就会影响系统性能，浪费许多CPU周期； 其Coalescing (聚集) 功能还可以通过并发处理节省IO的中断次数； HBA软件驱动为操作系统提供所须存储信息，对I/O进行操作，同时对正常请求进行控制HBAHBA卡卡17 2007 Hitachi Data Systems 连接多个端口 (8,16,32,64,128,256 Ports) 支持交换Fabric和传统loop设备 传输速率自适应 全双工性能, 使用Cut-through路由算法 交换机间提供32 Gb/秒逻辑干线合并ISL 拓

8、扑结构自动协调, 自动配置 (自恢复) 端到端性能监控SANSAN存储交换机存储交换机18 2007 Hitachi Data SystemsAgenda19 2007 Hitachi Data Systems磁盘阵列磁盘阵列 存储系统存储系统 由多个磁盘组成的一个集合，主机会将这个集合看成是一个单独的存储单元。 通常所讲的磁盘阵列，基本上都是建立在RAID技术基础上。 RAIDRedundant Array of Inexpensive Disks 依据如何实现RAID技术，对磁盘阵列/存储系统进行细分20 2007 Hitachi Data Systems存储系统内部结构名称存储系统内部结

9、构名称v典型存储系统内部部件包括典型存储系统内部部件包括:接主机通道卡（CHA）高速缓存（Cache ）接磁盘阵列控制卡（ACP）磁盘（HDD）RAID排列21 2007 Hitachi Data Systems针对磁盘等部件的损坏，采用RAID技术 针对存储设备的损坏，采用镜像技术通过离线备份静态保存数据，一旦损坏即能快速恢复远程数据复制技术实现数据容灾（基于硬件和软件）HA高可用系统，使数据在任何时候都能被存取磁盘阵列数据保护机制磁盘阵列数据保护机制22 2007 Hitachi Data Systems高端存储高端存储-企业级存储产品企业级存储产品高端存储有时也成企业存储、集中存储、存储

10、平台等 系统有专门的前端控制器负责响应主机I/O请求；系统有专门的后端控制器负责磁盘的管理RAID技术就在后端控制器上实现；前端控制器/后端控制器/高速缓存构建一个系统架构，以协调工作，实现更高的可靠性和性能主要代表有 HDS USP-V EMC DMX IBM DS800023 2007 Hitachi Data Systems中端存储中端存储Midrange模块化产品模块化产品有专门的存储控制器storage controllerRAID技术是在Storage Controller上实现的，不在服务器上实现Storage Controller负责响应服务器I/O请求，以及后端磁盘的管理，即

11、有单独一个控制器来管理整个系统主要代表有： HDS AMS EMC Clarrion HP EVA IBM DS4000, DS6000等24 2007 Hitachi Data Systems中端存储产品技术衡量指标中端存储产品技术衡量指标良好的 产品体系结构CPU类型、主频（处理能力）、数量、类型Cache的容量、算法读、写IOPS值,数据带宽磁盘通道类型和磁盘连接方式Raid校验方式（ASIC/CPU软件)，RAID类型软件:-磁盘阵列管理软件 -多路径管理软件 -快照/卷复制软件 - 远程复制软件25 2007 Hitachi Data Systems最广泛的连接性（最广泛的连接性（F

12、C/NAS/iSCSI）FC/SAN4Gbps解决方案解决方案数据块级访问数据块级访问iSCSI通过通过IP网，实现数据块网，实现数据块级访问级访问NAS文件级访问文件级访问HDS WMS/AMSHDS WMS/AMS26 2007 Hitachi Data SystemsFC扩扩展模展模块块AMS控制模控制模块块FCSATA扩扩展模展模块块FC扩扩展模展模块块内部分级存储管理（内部分级存储管理（FC&SATA混合）混合）关键、高性能、高安全应用（关键、高性能、高安全应用（FC硬盘）、数据归档、备份（硬盘）、数据归档、备份（SATA硬盘）硬盘）27 2007 Hitachi Data

13、SystemsRAIDRAID技术介绍技术介绍28 2007 Hitachi Data SystemsRAIDRAID技术介绍技术介绍29 2007 Hitachi Data SystemsRAIDRAID技术介绍技术介绍30 2007 Hitachi Data SystemsAgenda31 2007 Hitachi Data Systems存储虚拟化技术存储空间虚拟化存储虚拟化技术存储空间虚拟化EMC DMXFC DISKHDS AMSFC&SATA DISKHP EVAFC DISKEMC CXSATA DISKIBM DSFC DISK存储控制器实现存储控制器实现32 2007

14、 Hitachi Data Systems存储虚拟化技术阵列虚拟化存储虚拟化技术阵列虚拟化虚拟分区管理器 可创建最大32个虚拟存储单元独享Cache、前端通道和后端资源（通道、磁盘等）主机存储域（HSD）更扩展连接性（FC 虚拟端口技术） 分区单独管理，保证安全性允许异构环境整合动态分配，静态使用在分区之间可以重新分配资源优点简化管理、服务质量（QoS）控制优化资源利用率降低运行成本Physical Storage Pool9900/9900V9500V FC9500 SATABackupArchiveGeneralPurpose100%99.99%High Perf.FC/IPSANVirt

15、ual Private Storage8 FC Storage PortsMultiple LUN 0s16GB Cache100GB HP Disk20GB 100% Avail Disk50GB Archive DiskVirtual Private Storage8 FC Storage PortsMultiple LUN 0s32GB Cache500GB HP Disk60GB 100% Avail Disk2TB Archive DiskVirtual Private Storage2 FC Storage PortsMultiple LUN 0s24GB Cache200GB HP Disk80GB 100% Avail Disk20GB Archive DiskVirtual Private Storage2 IP Storage PortsMultiple LUN 0s8GB Cache20GB HP Disk20GB 100% Avail Disk100GB Archive DiskUSPV33 2007 Hitachi Data Systems数据备份与归