存储组网技术 华为存储HCIA

1、数据中心存储网络：数据存储已经成为目前的一个热点技术，也是继互联网热之后的又一次技术浪潮，它将网络带入以数据为中心的时代。（SA）数据存了三个展段：直接附加存（DA）、网附加存储(NAS)（SA）DAS 是在以 CPU 为中心的计算为王时代的产物，适应于最初计算机工业的发展，而对于 SAN 和 NAS，其技术上最大的区别在于是采用专门的协议还是现有的 IP 技术，以及数据共享等问题的分别考虑SAN 的优势在于最初解决网络带宽问题的考虑NAS 更侧重于通用性和数据共享的考虑。存储分类：DAS：Direct-Attached Storage FAS：Fabric-Attached Storage

2、NAS：Network Attached SAN：Storage Networks存储模型的比较：DAS（DirectAttachedStorage）是指将存通过SCSI 或光连接到服器上SAN（StorageAreaNetwork区域网），是一种通网方式接存和用服器的存构架，个网用于主机和存之的，存串行运行，文件共享程度低NAS（NetworkAttachedStorage附加存），是一种文件共享服。存系统拥文件系，通过NFSCIFS（SMB）外提供文件服务SAN 与 NAS：NAS（Network- Attached Storage ）协议:NFS/CIFS (基于 TCP/IP)提供文件

3、访问，适用于文件存储需求适宜文件共享访问的应用，支持异构平台文件共享文件的数据迁移比裸设备简单可靠SA（Storage Area Network）协议: FC/iSCSI裸设备访问，适宜传统数据库访问依赖应用主机提供文件访问。共享访问需要集群软件支持，处理冲突访问开销大，性能较差，难以支持异构环境共享裸设备数据迁移困难DAS、SAN、NAS 对比：DAS - 传统直连存储技术：适合于对存储容量要求不高、服务器的数量很少的中小型局域网，其主要的优特点：存储设备直接连接到主机点在于存储容量扩展的实施非常特点：存储设备直接连接到主机数据分散管理存储容量利用率低扩展性差DAS 的定义：DAS 是 1

4、个或多个直接连接到使用它们的服务器上的指定存储设备，这些存储设备为服务器提供块级数据访问服务DAS 分类：基于存储设备与服务器间的位置关系，DAS 分为内部DASDA：DA：在内部 DAS 架构中，存储设备通过服务器机箱内部的并行或串行总线连接到服务器上。但是，物理的总线有距离限制，只能支持短距离的高速数据。此外，很多内部能接的数目也有限，并且将存放在服用大量的空间 ，服器其它部件的造成困难DA：DAS 构中，服器与外部的存直接相。在大多数情况下，他之通过FC 或者 SCSI 行通信。与内部DAS 相比， DASDAS 接的距离和数量的限制。另外，外部DAS 可以提供存储设备集中化管按按存的本

5、地物理硬盘DAS 系：DAS遇到的挑：可扩展性低限可连接到主机的端口数目有以共享紧张的 DAS 不能共享存储资源过剩的 DAS 的剩余空间SAN - 存储区域网络：Storage Area Network可寻址的磁盘数有限距离限制维护内部 DAS 时，系统需要下电资源共享性较差阵列前端端口、存储空间 难导致资源孤岛：如存储空间SAN：存储区域网络，是一种在服务器和外部存储资源或独立的存储资源之间实现高速可靠访问的专用网络，提供在主机和存储系统之间数据传输，网络内部数据传输的速率快SAN 采用可展的网拓扑构接服器和存，每个存储设备于任何一台服器，所有的存储设备都可以在全部的网服务器之作等源共享，

6、主机、存可以独立展，存容量利用率高一个完整的 SAN 包括： 支持 SAN 的主机设备，支持SAN 的储存设备，用于连接 SAN 的连接设备，支持SAN 的管理软件，支持SAN 的服务存储区域网络(Storage Area Networks，SAN)：是一个用在服器和存储资源之的、用的、高性能的网体系。它了大量原始数据的而行了的优化。因此，可 SAN对SCSI在长距离用上的展。SANSCSIFiber Channel 。Fiber Channel 特别适合用，原因在于一方面它可以传输大数据，另一方面它能够实现远距离传输。SAN 的市主要集中在高端的，企的存用上。这些用于性能，冗余度和数据的可得

7、性都有很高的要求。像存储阵列，备份设备等组件都可以称为存储设备SAN1677互。件之的距离最可以达 20000 公里。从第一个SAN 基施开始到现在，数据的速度已提高了很多。目前，数据16 Gb/s ，甚至40 Gb/s按存的网虚硬盘SAN：SANDAS提供存，但又具有像NAS通过网络远程连接的优点FCFCSANIPSAN：IP 的存区域网络中以TCP/IP 协议底层传输协，采用以太网作承介构建起实现IPSAN的典型协是iSCSI，它定了SCSI指令集在IP网IP-SAN 典型组网方式有：直连：主机与存储之间直接通过以太网卡、TOE 卡或iSCSI HBA 卡连接，这种组网方式简单、经济，但较

8、多的主机分享存储资源比较困难；交：主机与存之由一台以太网交机，同TOEiSCSI HBA接。种网结构使多台主机能共同分享同一台存， 扩展性强，但交机存在点故障；SAN 架构中常用的三种协议：双交换：同一台主机到存储阵列端可由多条路径连接，扩展性强，避免了在以太网交换机处形成SAN 架构中常用的三种协议：构，称为FC SAN。构，称为IPSANFC 协议 (Fibre Channel) ，使用种SAN 协议 (Internet SCSI)，使用种协议SANFCoE 协议(Fibre Channel over Ethernet)。FC iSCSI 用于SANSAN的FCoE SAN的备等三部分一个

9、完整的 SAN 系用通常包括前端用服器、网、存储设服器可以是 Windows、Linux、Unix 等各种系统的服务器、小型机、集群等及接口卡传输网络可以是 FC 网络、IP 网络等，网络由这其中关键的存储设备体系决定。存储设备由前端网络接口、控制器、后端磁盘通道，以及磁盘柜和磁盘等构成。控制器是存储设备的核心，它是一个处理性能的体现，且对各种协议架构都能有相应的优化处理措施，各种存储设备之间不体现明显的差别。因此存储设备的差别主要体现在前端网络接口（IP 或 FC），以及后端磁盘通道（SASFC）根据前后端的搭配不同由此形成四种架构：IP+SA、IP+F、FC+SAS、FC+FC一般认前端提

10、供FC网接口、通过FC协与用服器相接的设FC SAN ，而IP SAN 设备则IP接口、通过iSCSI 与用服器接的设备NIC + NIC + initiator 软件：服务器、工作站等主机设备使用标准的 NIC 卡连接到以太网交换机，iSCSI 存储也同样连接到以太网交换机，或直接连接到主机的 NIC 卡。在主机上安装Initiator 软件以便将以太网TOE NIC + initiator 软件：卡虚拟为iSCSIiSCSIiSCSI 之iSCSI 和TCP/IP 功能。由于采用普通的准以太网卡和以太网交机，无需外配置适配器，因此此种方式硬件成本最低。然而，种模式在iSCSITCP/IP的

11、候，需要占用主机源，增加主机操作开，降低系性能。不在于 I/O 和性能要求低的用境中基本能够满足数据TOE NIC + initiator 软件：TOE NIC 卡处理 TCP/IP 协议层的功能，而主机则处理 iSCSI 协议层的功能。因此，采用TOE 网卡可以大幅度提高数据的传输速率。与纯软件的方式相比较，这种方式极大的降低了主机的操作开销，而又不会使网络构建成本过多增加，是一种比较折衷的配置方案iSCSI HBAiSCSI HBA在主机上安装 iSCSI HBA 适配卡，从而主机与交机之存之的高效数据交。iSCSI 和 TCP/IP 的功能均由主机适配器（HBA）来完 成，CPU源消耗最

12、少。种方式提供了最好的数据性能，但是系构建成本也最高iSCSI 的通信体系继承了 SCSI 的部分特性，在 iSCSI 通信中，具有一个发起 I/O 请求的启动器设备（Initiator）和响应请求并执行实际 I/O 操作的目标器设备（Target）。在Initiator Target 之建立连接后，Target 在操作中作主控制整个工作程。目标磁iSCSI 磁带库iSCSI 协议为Initiator 和 Target 定义了一套命名和寻址方法。所有的iSCSI 节点都是通过其 iSCSI 名称被标识的。这种命名方式使得 iSCSI 名称不会与主机名混淆FCSANIPSAN比：iSCSI 使用

13、 iSCSI 唯一名称（IQN）来启和目。地址会随着启和目的移动而改，但是名字始是不变的。建立接，启出一个求， 目接收到求后，确启起的求中所携iSCSI NameiSCSI Name 一致，如果一致，便建立通信接。每个iSCSI 点只允有一个 iSCSI Name，一个iSCSI Name 可以被用来建立一个启到多个目的接，多个FCSANIPSAN比：SANSAN储应共享集中备份现数据恢复数据共享：集中部署的存储设备使应用服务器能存取和共享数据，具有成本效益优势存储共享：存储资源在逻辑上被分成多个块并分别映射给应用服务器，实现存储资源数据备份：使用独立的 SAN 网络与业务网分离，实现对异构服

14、务器和多数据形式进行灾难恢复：SAN 网络可采用多种手段实现数据的自动备份，一旦出现灾难，可立即实文件共享环境：NAS文件共享环境：文件系统用来存储和组织数据结构文件共享通过网络存储访问数据文件系统需要挂载才能使用传统C/S 模型中，远程文件共享通过文件共享协议实现FTP ：可以在网中数据。FTP 是一种准的文件传输协议， 服端和客端数据采用的是 TCP 。FTP 数据在程中没有行封装，数据的安全性没有保障，FTP over Secure Shell (SSH) FTP 增加了安全范DFS：可以分布在多个主机上，任一主机可以访问整个文件系统，DFS 提供高效的数据管理和数据安全保障*在传统C/

15、S提供在个模型中，在客机上可以挂端文件系，个C/SUNIX类操作系的 NFS 和 Windows 操作系统的 CIFS。特定的用或组，文件的所有者可以根据需要置访问权限，比如只或者只写。在两种共享方式中，用不知道文件系所的位置。另外，名称服务，比如 DNS（Domain Name System ）、LDAP文件共享技术演进：（Lightweight Directory Access Protocol）、NIS（Network Information Services ），在网络上可以帮助用户识别和访问一个独特的资源。命名服务协议创建一个命名空间，其中包含每一个网络资源的唯一名称，并帮助识别网文

16、件共享技术演进：NAS (Network Attached Storage)：NAS (Network Attached Storage)：NAS（NetworkAttachedStorage）网附加存，即将存储设备连接到有的网上，提供数据和文件服；NAS器一般由存硬件、操作系以及其上的文件系几个部分成。它基于TCP/IP 协议实现文件数据的存取服务支持网络文件共享协议CIFS，NFSNAS 实际上就是一个专门优化了的文件服务器NAS 将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接，可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接

17、所需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单NAS 主要面向高效的文件共享任务，适用于那些需要网络进行大容量文件数据NAS传输NASCIFS(Common Internet File System protocol）：的微共享，基于服器消息，用在基于Microsoft Windows境NFS(Network File System protocol):：UNIX 境文件共享UNIX境这些文件共享协议使用户能够跨越不同的操作环境共享文件数据，可为用户提供不同操作系统间文件透明迁移NFS 是一个客户机/服务器应用程序，使用远程过程调用（RP）在算机之行通信。用就像使用自己的算机一存、更新NAS用

18、的系NFS端NFS器。由于NFS器和客TCP/IP 文件，所以在客端和服端系统上必安装TCP/IP用或系管理NFS所有文件系或文件系的一部分（任意目或子目分中的一部分）。被挂的文件系可使用权限来控制（例如，只或读-写权限）CIFS 是一个基于网络的共享协议，其对网络传输的可靠性要求很高，所以它通常是使用 TCP/IP。 NFS 用于独立的传输，所以它使用TCP 或 UDP区别：NFS端必配用软件。 CIFS 被集成到操作系统中，不需要额外的软件NFS的协议，而是一个有状的。 NFS 接故障后可自恢复接，而CIFS 不能。 CIFS 送少的冗余信息， NFS效率通用服通用服NASNAS 设备在通用服务器的基础上进行了优化，比如文件服务功能、存储、检索、访问应用程序客户端文件如图，一个通用服务器可以用来承载任何应用程序，它运行一个通用的操作系统。NAS 不像通用服务器，它专用于文件服务，通过使用开放标准协议对其它操作系统提供文件共享服务。为了提升 NAS 设备的高可用性，有些NAS 供应商还支