《大数据存储技术与应用》 课件 项目三-任务四 浅析存储架构

《大数据存储技术与应用》大数据存储技术与应用项目三浅析云存储服务任务四浅析存储架构什么是存储虚拟化？数据存储的分布式扩展方式？什么是全局访问空间？什么是多租户模型？回顾任务描述:本节任务对典型的DAS、NAS、SAN存储架构进行了剖析，并对几种存储架构进行了比较。任务教学目标：了解DAS架构了解NAS架构了解SAN架构任务概要任务引入-云存储技术随着计算机技术、互联网技术的发展，以及近些年全球数据爆发式地增长，催生了云计算技术。而云存储就是脱胎于云计算技术的新型存储方式，由于它廉价、便捷等优势，备受青睐，在短短几年便得到了充分的发展与应用。教学内容DAS架构NAS架构SAN架构一二三四DAS、NAS和SAN的比较DAS架构知识点一（一）直连式存储（DAS）一种直接与主机系统相连接的存储设备，如作为服务器的计算机内部硬件驱动。（二）服务器种类—硬盘驱动器台式机架式刀片式（三）DAS—优点高性能。服务器—存储，不通过网线，没有网络结构。而是直接连接。可作本地启动盘。而ssd固态盘的流行，优点更明显。大容量存储。多个磁盘组合成一个逻辑盘，即raid。提高存取性能。操作单个文件资料，同时多个物理硬盘并行工作。实施简单：无须专业人员操作和维护，节省用户投资。（四）DAS—使用环境DAS使用环境服务器在地理分布上很分散通过SAN（存储区域网络）或NAS（网络直接存储）在它们之间进行互连非常困难时。01存储系统必须被直接连接到应用服务器上时eg：MicrosoftClusterServer02包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用它们需要直接连接到存储器上，群件应用和一些邮件服务也包括在内。03（五）DAS—缺点扩展性差。服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时，只能为新增的服务器单独配置存储设备，造成重复投资。资源利用率低。DAS方式的存储长期来看，存储空间无法充分利用，存在浪费。可管理性差。DAS方式数据依然是分散的，不同的应用各有一套存储设备。管理分散，无法集中。异构化严重。DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号、不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，导致维护成本居高不下。NAS架构知识点二（一）网络存储设备（NetworkAttachedStorage）NAS是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。（二）NAS—优点01NAS可以即插即用02NAS通过TCP/IP网络连接到应用服务器03专用的操作系统支持不同的文件系统，提供不同操作系统的文件共享。04经过优化的文件系统提高了文件的访问效率，也支持相应的网络协议。（三）3.NAS—缺点01NAS设备与客户机通过企业网进行连接，因此数据备份或存储过程中会占用网络的带宽。02NAS的可扩展性受到设备大小的限制。03NAS访问需要经过文件系统格式转换，所以是以文件一级来访问的，不适合Block级的应用，尤其是要求使用裸设备的数据库系统。SAN架构知识点三（一）存储区域网络（StorageAreaNetwork）指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。接口连接设备通信控制协议SAN（二）SAN依据存储局域网类型分为FCSAN和IPSAN1.光纤交换机2.HBA主机总线适配卡1.以太交换机FC：FibreChannel光纤通道（三）光纤和网线光纤：单模（黄色），多模（橙色）单模距离：大约10-20公里多模距离：几百米-2公里网线：传输距离不超过100米（四）FCSANFCSAN的特点：1、FCSAN扩大服务器和存储之间距离2、FCSAN传输距离通常不超50公里3、FCSAN互操作性是主要问题4、存储价格贵，需要HBA卡IPSAN的优势：1、千兆/万兆交换机替代光纤交换机2、客户端的iSCSI卡替换HBA卡3、iSCSI接口存储设备替换光纤磁阵4、IPSAN扩展性更好FC-HBA卡ISCSI-HBA卡（五）SAN误区早期的SAN存储系统多数由FC存储设备构成，导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备。SAN代表的是一种专用于存储的网络架构，与协议和设备类型无关。（六）SAN优点设备整合数据集中高扩展性总体拥有成本低SAN优点DAS、NAS和SAN的比较知识点四（一）DAS、NAS和SAN的比较NAS、SAN与CAS的比较知识点五（一）全局访问空间内容寻址存储（ContentAddressedStorage，CAS）具有面向对象存储特征，基于磁记录技术，它按照所存储数据内容的数字指纹寻址，具有良好的可搜索性、安全性、可靠性和扩展性。（二）SAN、NAS与CAS比较任务小结1、直连式存储（DAS）：这是一种直接与主机系统相连接的存储设备，如作为服务器的计算机内部硬件驱动。2、NAS是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。3、存储区域网络（SAN）是指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。4、SAN由3个基本的组件构成：接口、连接设备和通信控制协议。拓展训练Xena独立学习OpenStack社区正式发布第24个版本Xena，OpenStack作为广泛部署的开源云基础设施软件，其新版本增加了对新型硬件功能的支持，优化了各类组件间的集成，通过减少技术债务来维护OpenStack软件的稳定可靠性。OpenStack作为全球最活跃的开源项目之一，开发者积极参与并由此构建了一个充满活力的社区，在Xena版本为期25周的开发中，来自125个组织/机构的680多位开发者累计提交了15000项修改。1.阅读2021