存储系统基础介绍

1、存储系统基础介绍云计算基础知识 - 系列培训123内容存储基本概念存储的重要特性及相关技术名词市面上传统存储产品及新型存储什么是存储数据临时或者长期驻留的物理介质需要保证数据能够及时的被读取或者保存需要保证数据完整安全有效存储就是根据不同的应用程序环境，通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上，并能保证有效的访问存储系统的分类从存储的连接或者构建方式来看有三种：DAS（Direct-Attached Storage 直连附属存储）NAS（Network Attached Storage 网络附属存储） SAN ( Storage Area Network 存储区域网络）DAS存储D

2、AS（Direct Attached Storage）：即主机设备或者计算设备直接通过物理接口和线缆连接存储磁盘，从而获得存储资源。磁盘控制器服务器上自带硬盘或者是通过线缆直连的一个“硬盘盒”。它是一种连接方式（直连），不是协议。优点简单；缺点独立的数据存储模式、不能共享访问。NAS存储NAS：（Network Attached Storage）：即“网络连接存储”。优点：可实现跨平台的数据共享；缺点：应用有局限，比如无法在NAS存储上安装操作系统。DAS主机访问存储必须通过LAN共享提供的存储已经指定了对应的文件系统提供网络文件共享功能 支持的协议包括 CIFS、NFSWindows的文件夹

3、共享，就是NAS存储的范畴SAN存储SAN：（Storage Area Network）：即“存储区域网”。一般是指FC网络优点：可靠性高；缺点：成本较高，维护有难度。主机可以访问任何存储设备，存储设备之间可以互访主机、存储设备可以独立扩展SAN存储IP SAN主机端：额外的网卡接口和客户端（OS一般自带）网络：线速以太网交换机存储端：具备iscsi的接口优点：利旧、扩展性好缺点：开销大、可靠性相比FC差优点：可靠性高、性能比IPSAN好缺点：需要FC网络，技术门槛高，扩展性差FC SAN主机端：FC HBA卡网络：FC的交换机存储端：具备FC接口（4G/8G/16G）SAN存储，主要包括两种

4、网络架构的SAN：一种是基于IP网络的IP SAN，一种是基于FC网络的FC SAN存储连接架构分类总结计算主机中间无网络存储连接线缆硬盘盘阵网络链路连接硬盘盘阵“文件夹”NAS的处理计算主机SAN网络硬盘盘阵SAN处理主机端计算主机“磁盘”“磁盘”DASNASSAN主机端主机端存储服务分类存储服务类型优点缺点应用场景块级存储服务如：前面提到的SAN , DAS，为主机提供的都是块存储，提供高性能的随机I/O和数据吞吐率，延迟低可扩展性和可管理性较差为一些高性能，高IO的企业关键业务系统（如企业内部数据库）提供存储。文件级储存服务如：NAS，扩展性好、易于管理、价格相对经济开销高、延迟大，不适

5、合高性能的存储场景共享文件数据：FTP、家庭NAS存储、医院PACS医疗影像数据对象存储服务支持高并行性、可伸缩的数据访问, 管理性好、安全性高、适合大容量存储需求时延长、不适合频繁更改的数据。相对静态的文件数据如备份、档案、视频和音频文件123内容存储基本概念存储的重要特性及相关技术名词市面上传统存储产品及新型存储存储相关的数据保护技术名词RAID实现RAID功能的部件：服务器有一块单独的RAID卡，存储设备上有相应的RAID控制器。解决了单个磁盘容量的限制解决了单个磁盘速度的限制解决了数据可靠性问题RAID技术将多个单独的物理磁盘以不同的方式组合成一个逻辑磁盘，从而提高了磁盘的读写性能和数

6、据安全性。根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。RAID（Redundant Array of Independent Disks）独立磁盘冗余阵列Raid控制器物理磁盘物理磁盘物理磁盘物理磁盘逻辑磁盘操作系统存储相关的数据保护技术名词RAIDRAID 0数据条带化，无校验，逻辑磁盘容量等于磁盘容量之和RAID 1数据镜像，无校验，逻辑磁盘容量等于物理磁盘容量之和的1/2536421RAID 032 3 2 11RAID 1优点写性能好容量无损失缺点不能冗余数据易丢失优点可靠性好数据存在双份缺点空间开销大影响写性能物理硬盘物理硬盘物理硬盘物理硬盘存储相关的数据保护技术名词RAIDRAI

7、D 5数据条带化，校验信息分布式存放，逻辑磁盘容量等于（N-1）块磁盘的容量之和P3364P11RAID 5优点兼顾传输性能具备冗余缺点可用容量实现复杂5P22奇偶校验信息物理硬盘存储相关的数据保护技术名词备份传统意义上备份是指利用备份软件把数据从磁盘备份到（磁带）磁盘进行离线保存；由如下组件组成：备份管理服务器（安装了备份服务端软件的服务器）备份网络（可以是以太网或者FC网络）备份软件（安装在需要备份的主机上）备份存储介质（用于保存数据的存储空间）备份的要素：注意：在虚拟化环境中，往往备份软件客户端，被集成在底层，不需要单独安装，也称之为无代理备份，所以针对虚拟机，一般只需要借助虚拟化平台的

8、备份管理功能和备份存储介质，即可实现虚拟机的数据的备份。备份管理服务器网络存储存储相关的数据保护技术名词快照快照是特定数据集的一个完整可用拷贝，该数据集包含源数据在拷贝点的静态映像；快照可以是数据再现的一个副本或者复制。快照可以用于备份数据，特点是非常快。如果把数据看成是一个目录索引+内容，那么元数据就是目录，快照的原理就是只拷贝目录索引，所以速度非常快。目录其实是指针，但你需要找回原先数据，可以根据目录指向到原先的数据位置读出。如果原先的数据做了删除、修改操作，那么变化的地方会被拷贝到一个新存储空间，并配上“二级目录”，恢复时候两级目录合并形成完整的数据。存储相关的数据保护技术名词持续数据保

9、护CDP在生产数据外独立存放可恢复到任意时间点 CDP （Continuous Data Protection） 持续数据保护，是一种数据保护方案持续数据保护是一套方法，它可以捕获或跟踪数据的变化，并将其在生产数据之外独立存放，以确保数据可以恢复到过去的任意时间点。CDPCDP是一个“录像机”，能够记录下来每一次IO的变化，并且可指定恢复到具体节点。是一种实时备份的技术，和传统备份技术相比，它可以持续跟踪数据变化，并记录。用于对于数据安全保护要求级别非常高的场景，比如：财务系统、销售订单系统等。假设订单系统做了CDP，你刚下完一个单子订单系统就崩溃了，可通过CDP回退到一秒前的状态，找回订单。

10、捕获和跟踪数据变化存储性能相关的技术名词从存储系统的角度，常见的和存储系统性能相关的技术指标有：IOPS：每一秒能够处理IO（意为一次读写的操作）的数量。例如：一块 普通的PC硬盘的IOPS在80左右，而一块高性能的SSD固态硬盘，IOPS在10-20万左右IO吞吐量：吞吐的单位一般为MB/s，比如我们向U盘拷贝数据的时候，一般可以到10-60MB/秒IO Response Time（响应时间）：这个是衡量IO成功操作的响应时间，取决于很多因素，比如网络带宽，比如自身的IOPS能力123内容存储基本概念存储的重要特性及相关技术名词市面上传统存储产品及新型存储市面上的主流独立存储品牌和常见型号N

11、etAppFAS2240FAS3210FAS3240FAS3270FAS8020FAS8040FAS8060FAS8080EMCVNX5400VNX5600VNX5800VNX7600IBMDS 4300DS 4700DS 5020V5000V7000华为S5300 V3S5500 V3S5600 V3市面上的存储品牌，国际厂商有EMC、NetAPP、IBM、当然国内有宏杉存储、华为、浪潮、宝德、同友一张图带你看懂市场面上的主要存储IP SANNAS以太网文件共享以太网iSCSI SAN光纤通道SANSAN存储控制器文件引擎硬盘新背景下的存储需求驱动进入大数据时代，整个人类文明所获得全部数据中

12、，有90%是过去两年内产生的。云计算，云计算催生出云存储，让存储资源按需交付。互联网一分钟，发出2亿400万封邮件；下载4.7万个App；全球传送数据约64000Gb。存储海量数据容量和性能易扩展经济性和统一管理新型存储技术x86服务器内部资源基于X86服务器的软件定义存储方案，业界也称之为ServerSAN传统存储和软件定义存储的对比传统存储和软件定义存储对比表格对比项传统存储软件定义存储方案形态一般需要商用的外置硬件存储设备在标准的X86服务器硬件上去定义存储资源，所以可以实现计算和存储资源的融合交付方案前瞻性随着数据量的增长，传统存储资源存在扩容难度大、运维管理复杂、TCO高等问题，制约着业务的发展根据Gartner分析，软件定义存储的解决方案存储是未来的发展趋势，预测在2019年将占领三分之一的存储市场。整体投入成本受限于厂商的硬件架构限制，主要是在扩展时候的成本较高硬件标准化，成本相对较低（需要综合考虑软件部分），后期扩展硬件成本可控平台性能传统存储的性能，主要由存储控制器的缓存和配置的磁盘类型决定软件定义存储的性能依托于软件的优化，和高性能的固态磁盘平台扩展性传统的方式，平台扩展性往往只能扩展容量，并通过外置级联的存储扩展柜的方式，性能往往无法扩展可以实现横向和纵向两个纬度的扩