OceanStor S1200系列存储系统培训胶片V10-070511-B(共89张).pptx
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1、29.April 2007HUAWEI TECHNOLOGIES Co., LHUAWEI Confidential Security Level: 内部公开OceanStor S1200系列存储系统培训胶片贾小江(47678)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 本胶片的主要目的有2个:q简单介绍存储的基本知识及S1200架构和组网q详细介绍S1200开局配置的各个步骤工程师学完此胶片,应该对工程师学完此胶片,应该对S1200有一个基本有一个基本的认识和了解,在开局指导书或简单支持的情的认识和了解,在开局指导书或简单支持的情况下,可
2、以达到独立开局的水平。况下,可以达到独立开局的水平。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 总体组网图总体组网图治安监控道路监控监控终端OceanStor S1200SDH/DWDM监控终端OceanStor S1200视频分发终端光端机光端机治安监控道路监控监控终端OceanStor S1200switch治安监控道路监控监控终端OceanStor S1200switch光端机光端机监控终端 视频分发终端光端机光端机监控终端视频分发服务器光端机光端机电视墙一级监控中心一级监控中心二级监控中心二级监控中心二级监控中心二级监控中心三级监控
3、中心三级监控中心三级监控中心三级监控中心三级监控中心三级监控中心IP网IP网IP网OceanStor S1200OceanStor 1200交换机交换机视频应用服务器HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 网络位置网络位置S1200主要用于存放视频监控的媒体文件,对业务提供高速的数据存储和解决方案,通过ipSAN网络实现数据的存取。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第二章第二章 S1200产品简介产品简介第三章第三章 S1200开局介绍开局介绍 HUAWEI TECHNOL
4、OGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第第1节节 存储与存储与RAID第第2节节 热备盘与重构热备盘与重构第第3节节 iSCSI、DAS、SAN和和NASHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 存储设备介绍存储设备介绍所有的存储设备都是若干物理磁盘和磁盘控制器的集合。磁盘负责具体的数据存储,磁盘控制器负责协调主机和磁盘之间的数据传输。 “存储技术”所涉及面非常广,比如说数据的读写速度、存储机制、可靠性、容错性等等这里重点介绍与工作关系相对密切的可靠性、容错性方面的有关知识点:RAIDHotSpareHUA
5、WEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 概念概念常用常用 RAID 级别级别RAID 0RAID 1RAID 10RAID 3RAID 5qRAID Redundant Arrays of Inexpensive Disks 廉价冗余磁盘阵列,由数颗硬盘组成一个容错阵列系统q 使用RAID的好处 提供硬盘串接,将所有的硬盘组成一个虚拟的大硬盘 可将资料切割成许多区块,当读取或写入资料时以并行的方式对多颗硬盘进行存取动作,当硬盘颗数愈多时,愈能增加存取速度。 通过镜像或异或校验提供硬盘容错功能。 HUAWEI TECHNOLOGIES
6、 Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 0 条带存储条带存储(Striping)原理:又称数据分条,即把数据分成若干:又称数据分条,即把数据分成若干相等大小的小块,并把它们写到阵列上不相等大小的小块,并把它们写到阵列上不同的硬盘上,这种技术又称同的硬盘上,这种技术又称“Stripping”(即将数据条带化),数据分布在多个盘(即将数据条带化),数据分布在多个盘上,在读写时是以并行的方式对各硬盘同上,在读写时是以并行的方式对各硬盘同时进行操作。时进行操作。 q 优点 磁盘空间利用率最高 在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的q 缺点 无冗余功能,如果一个磁盘损坏
7、,则所有的数据都无法使用 不适合关键业务q 应用 媒体编辑 图像编辑 需要高带宽的应用HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential D 8 D 7.D 1D 0D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8RAID 0 条带存储条带存储(Striping)RAID 0HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 1 镜像镜像/双工双工(Mirroring / Duplexing)优点优点数据安全性相对其它RAID级,是最好的缺点缺点磁盘利用率只有50%,是所有RAID上磁盘
8、利用率最低的一个级别原理原理:即每个工作盘都有一个镜像盘,每次写数据时必须同时写入镜像盘,读数据时只从工作盘读出,一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘,从镜像盘中读出数据。当更换故障盘后,数据可以重构,恢复工作盘正确数据 q 应用 财务 金融 需要高数据可用性的应用HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 1RAID 1 镜像镜像/ /双工双工(Mirroring / Duplexing)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 10 (镜像阵列条带化镜像阵列条带化)
9、优点优点容错能力强高性能缺点缺点磁盘利用率低q RAID 10 ,也称为镜像阵列条带q原理:原理:建立在RAID1 和RAID0 的基 础上而形成的。使用4、6、8.块磁盘。 每两块磁盘作RAID1,然后将形成的低 级阵列重新组合作RAID0。q 应用 需高性能、高可用性的数据库应用HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 1+0 D7 D6.D1D0D0D0D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7RAID 10 (镜像阵列条带化镜像阵列条带化)RAID1RAID1RAID0HUAWEI TECHNOLOGIES
10、 Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 3 (条带分布条带分布+专用盘校验专用盘校验)q原理原理:使用至少三块硬盘配置,在其中的一块硬盘上存贮专用的校验数据,当某块硬盘出现故障时,其它硬盘可以通过校验数据将有故障的硬盘的数据重新恢复出来。q特点特点:数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相同扇区的各个硬盘上) 优点高可用性磁盘利用率较高(N-1)并行I/O传输,顺序读性能较高缺点校验盘成为性能瓶颈每次读写牵动整个组,每次只能完成一次I/O q 应用应用 流媒体服务器 图像编辑 视频编辑HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI C
11、onfidential RAID 3RAID 3 (条带分布条带分布+专用盘校验专用盘校验)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 5 (条带技术条带技术+分布式校验分布式校验)q原理:原理:RAID5 将所有校验的数据分别存贮在所有的硬盘上,每一个硬盘的不同地方既存贮数据,也存贮校验数据。当某块硬盘出现故障时,其它硬盘可以通过校验数据将故障的硬盘的数据重新恢复出来。优点高可用性磁盘利用率较高(N-1)随机读写性能高 缺点异或较验影响存储性能q 应用应用 文件及应用服务器 数据库服务器 Web, E-mail, and New
12、s 服务器 局域网服务器HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 5 D11 D10.D1D0D0D1D2PD3D4D5PD6D7D8PPD9D10D11RAID 5 (条带技术条带技术+分布式校验分布式校验)HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 级别比较级别比较项目RAID0RAID1RAID10RAID5 、RAID3最小配置1243性能HighestLowestRAID5RAID10RAID0RAID1RAID5/N描述不带奇偶效验的条带集磁盘镜像RAI
13、D0与RAID1的结合带奇偶效验的条带集其中RAID3与RAID5的区别为:RAID3更适合于顺序存取,RAID5更适合于随机存取。需要根据具体的应用情况决定使用那种RAID级别。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential RAID 级别比较级别比较HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第第1节节 存储与存储与RAID第第2节节 热备盘与重构热备盘与重构第第3节节 iSCSI、DAS、SAN和和NASHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confi
14、dential 常用的存储技术简介常用的存储技术简介-HotSpare所谓热备份是在建立RAID磁盘阵列系统的时候,将其中一磁盘指定为热备磁盘,此热备磁盘在平常并不操作,当阵列中某一磁盘发生故障时,热备磁盘便取代故障磁盘,并自动将故障磁盘的数据重构在热备磁盘上。热备盘分为:全局热备盘和局部热备盘全局热备盘:针对整个磁盘阵列,对阵列中所有RAID组起作用。局部热备盘:只针对某一RAID组起作用。因为反应快速,加上快取内存减少了磁盘的存取,所以数据重构很快即可完成,对系统的性能影响不大。对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中而言,热备份更是一项重要的功能,因为可避免晚间或无人守护时发生磁盘故障所
15、引起的种种不便。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 热备与重构热备与重构在线操作特性在线操作特性系统中需设置一个热添加的备份盘或用一个新的替代磁盘替代故障磁盘。当满足以下条件时开始数据自动重构:有一个热备份盘存在独立于故障磁盘的所有磁盘都配置为冗余阵列(RAID1,3,5,0+1)所有的操作都是在不中断系统操作的情况下进行的所有的操作都是在不中断系统操作的情况下进行的RAID5 set of drives:4 active,1 hot-spareCOPY BACK完成完成某个磁盘损坏,重构过程开始某个磁盘损坏,重构过程开始重构过程结
16、束,重构过程结束,RAID5可靠性恢复冗余可靠性恢复冗余插入新磁盘,插入新磁盘,COPYBACK开始开始HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第第1节节 存储与存储与RAID第第2节节 热备盘与重构热备盘与重构第第3节节 iSCSI、DAS、SAN和和NASHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential What is iSCSI?iSCSI internet Small Computer System Interface iSCSI 是一种基于TCP/IP的协议,目的是为了在 基于I
17、P的存储设备、主机和客户端之间建立连接并进行通信。 iSCSI 是一个 IETF 标准,它将 SCSI blocks 封装 到以太网包中进行传送。 也可说iSCSI 协议是一个通过IP网络来传送底层的SCSI blocks的协议。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential iSCSI 命令包命令包The SCSI 体系定义了在不同存储之间通讯的方法。iSCSI 协议是一个通过IP网络来传送底层的SCSI 命令和数据的协议。 采用Checksum 和以太网的CRC冗余校验。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI
18、 Confidential 存储的三种组网形态存储的三种组网形态DAS(Direct Attached Storage)存储设备(RAID系统、磁带机和磁带库、光盘库)直接连接到服务器;传统的、最常见的连接方式,容易理解、规划和实施;缺点是:DAS没有独立操作系统,也不能提供跨平台的文件共享,各平台下数据需分别储存;各DAS系统之间没有连接,数据只能分散管理;备份软件不能离开服务器支持;DAS的前期投资比较少。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 存储的三种组网形态存储的三种组网形态NAS(Network Attached Stora
19、ge)NAS本身装有独立的OS,通过网络协议可以实现完全跨平台共享,支持WinNT、Linux、Unix等系统共享同一存储分区;NAS可以实现集中数据管理;一般集成本地备份软件,可以实现无服务器备份功能;NAS系统的前期投入相对较高。NAS是在RAID的基础上增加了存储操作系统;NAS内每个应用服务器通过网络共享协议(如:NFS、CIFS)使用同一个文件管理系统;NAS关注应用、用户和文件以及它们共享的数据上数据;磁盘I/O会占用业务网络带宽。HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 存储的三种组网形态存储的三种组网形态SAN(Stora
20、ge Area Network)一种高可用性,高性能的专用存储网络,用于安全的连接服务器和存储设备并具备灵活性和可扩展性;SAN对于数据库环境、数据备份和恢复存在巨大的优势;SAN是一种非常安全的,快速传输、存储、保护、共享和恢复数据的方法。SAN是独立出一个数据存储网络,网络内部的数据传输率很快,但操作系统仍停留在服务器端,用户不直接访问SAN的网络;SAN关注磁盘、磁带以及连接它们的可靠的基础结构 ;HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 比较比较HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confide
21、ntial ipSAN组网举例组网举例HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Initiator and TargetHUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 章节回顾章节回顾问题问题1:读写最快的raid级别是?可靠性最高的raid级别是?磁盘利用率最高的和最低的raid级别是?利用率分别为?raid3和raid5的区别是?问题问题2:为什么需要热备盘?全局热备和局部热备有什么区别问题问题3:存储有哪几种连接技术? 什么是iSCSI什么是DAS、NAS、SAN,他们各有什么特点?
22、HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第一章第一章 存储基础知识存储基础知识第三章第三章 S1200开局介绍开局介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第第1节节 S1200物理架构物理架构第第2节节 S1200逻辑架构逻辑架构第第3节节 S1200组网连线组网连线HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential S1200物理架构(物理架构(1)4GE主机端口单CPU2GB Cache硬件RAID支持SATA/SATAII
23、硬盘2U,12块硬盘OceanStor S1200系列存储系统包括S1200、S1202两个型号:S1200S12024GE主机端口双CPU4GB Cache硬件RAID支持SATA/SATAII硬盘2U,12块硬盘HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential S1200物理架构(物理架构(2)内内部部结结构构整整机机外外观观l2U高度,支持12个3.5”硬盘,支持热插拔;l冗余风扇设计,支持热插拔;l冗余电源,支持电源自动故障切换;l可支持单CPU,2GB Memory;HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI
24、 Confidential S1200物理结构(物理结构(3)1硬盘抽取盒2硬盘电源指示灯3硬盘状态指示灯4电源指示灯5自定指示灯1电源供应器把手2电源插孔3AC/DC指示灯4电源开关5鼠标接口6键盘接口7网络接口(管理网口)8USB接口9RS232接口10监视器接口12RAID卡管理网口11、13网络接口(业务网口)前视图后视图HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 第第1节节 S1200物理架构物理架构第第2节节 S1200逻辑架构逻辑架构第第3节节 S1200组网连线组网连线HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd
25、.HUAWEI Confidential S1200逻辑架构逻辑架构第一次虚拟化第一次虚拟化(硬件虚拟化硬件虚拟化):是对S1200上12块本地硬盘的虚拟化,主要内容是将12块本地硬盘通过S1200上的RAID卡做RAID组,划分卷VOLUME。第二次虚拟化第二次虚拟化(软件虚拟化软件虚拟化):通过S1200上自带的OSM管理软件对第一次虚拟化的RAID组磁盘做二次虚拟化,虚拟化为NAS资源或SAN资源组。SAN资源库NAS资源库第三次虚拟化第三次虚拟化(应用虚拟化应用虚拟化):通过S1200上自带的OSM管理软件将第二次虚拟化的NAS资源、SAN资源分配给NAS客户端和SAN客户端,由客户端
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