存储技术基本知识讲稿.ppt

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1、关于存关于存关于存关于存储储储储技技技技术术术术基本知基本知基本知基本知识识识识第一页，讲稿共五十二页哦什么是存储什么是存储什么是存储什么是存储存储就是根据不同的应用环境通过存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证数据保存到某些介质上并能保证有效的访问有效的访问总的来讲可以包含两个方面的含义：总的来讲可以包含两个方面的含义：第二页，讲稿共五十二页哦一一.它是数据临时或长期它是数据临时或长期驻留的物理媒介驻留的物理媒介二二.它是保证数据完整安它是保证数据完整安全存放的方式或行为全存放的方式或行为第三页，讲稿共五十二页哦存储

2、分类存储分类存储分类存储分类为了减少企业对存储的为了减少企业对存储的整体投入，通常对不同的整体投入，通常对不同的数据采取不同的存储方式，数据采取不同的存储方式，因此在一个较大的存储系因此在一个较大的存储系统中存储设备会分成：统中存储设备会分成：第四页，讲稿共五十二页哦存储分类存储分类存储分类存储分类1在线存储在线存储2离线存储离线存储第五页，讲稿共五十二页哦RaidRaid（RedundantArrayofRedundantArrayofIndependentDisksIndependentDisks）技术技术技术技术RAID翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，或简

3、称磁盘阵列。或简称磁盘阵列。简单的说，简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级。级。第六页，讲稿共五十二页哦冗余的概念冗余的概念冗余的概念冗余的概念数据冗余的功能是在用数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后，户数据一旦发生损坏后，利用冗余信息可以使损利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而

4、坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全保障了用户数据的安全性。性。第七页，讲稿共五十二页哦RaidRaid技术技术技术技术在用户看起来，组成的磁盘组就像是在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，而且可以提供数据冗余。很多，而且可以提供数据冗余。第八页，讲稿共五十二页哦RAIDRAID级别级别级别级别RAID技术经过不断的发展，现在已拥有技术经

5、过不断的发展，现在已拥有了从了从RAID0到到6七种基本的七种基本的RAID级级别。另外，还有一些基本别。另外，还有一些基本RAID级别的组级别的组合形式，合形式，不同不同RAID级别代表着不同的存储性能、级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。下面就针对一些数据安全性和存储成本。下面就针对一些最为常用的最为常用的RAID级别做简单介绍。级别做简单介绍。第九页，讲稿共五十二页哦RAID0RAID0：RAID0是把所有的硬盘并是把所有的硬盘并联起来成为一个大的硬盘联起来成为一个大的硬盘组。其容量为所有属于这组。其容量为所有属于这个组的硬盘的总和。所有个组的硬盘的总和。所有数据的存取均以并

6、行分割数据的存取均以并行分割方式进行。方式进行。第十页，讲稿共五十二页哦RAID0RAID0图解图解图解图解第十一页，讲稿共五十二页哦RAID0RAID0的特点的特点的特点的特点RAID0的缺点安全系数低，是不提供数的缺点安全系数低，是不提供数据冗余。据冗余。RAID0具有的优点，是特别适用于对性具有的优点，是特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。领域，如图形工作站等。对于个人用户，对于个人用户，RAID0也是提高硬盘存也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。硬盘利用率储性能的绝佳选择。硬盘利用率100%第十二页，讲稿共五十二页哦 RA

7、ID1RAID1：RAID1是硬盘镜像备份操作。由两是硬盘镜像备份操作。由两个硬盘所组成。其中一个是主硬盘个硬盘所组成。其中一个是主硬盘而另外一个是镜像硬盘。主硬盘的而另外一个是镜像硬盘。主硬盘的数据会不停的被镜像到另外一个镜数据会不停的被镜像到另外一个镜像硬盘上。像硬盘上。如下图所示：如下图所示：第十三页，讲稿共五十二页哦RAID1RAID1图解图解图解图解第十四页，讲稿共五十二页哦 RAID1RAID1特点特点特点特点 所有主硬盘的数据会不停地所有主硬盘的数据会不停地镜像到另外一个硬盘上，故镜像到另外一个硬盘上，故RAID1具有很高的冗余能具有很高的冗余能力。达到最高的力。达到最高的100

8、%。第十五页，讲稿共五十二页哦 RAID1RAID1特点特点特点特点 由于这个镜像做法不是以由于这个镜像做法不是以算法操作，故它的容量效算法操作，故它的容量效率非常的低，只有率非常的低，只有50%。RAID1只支持两个硬盘操只支持两个硬盘操作。容量非常有限，故一作。容量非常有限，故一般只用于操作系统中。般只用于操作系统中。第十六页，讲稿共五十二页哦RAID0+1RAID0+1：RAID0+1是是RAID0和和RAID1的组合形的组合形式，也称为式，也称为RAID10。第十七页，讲稿共五十二页哦RAID0+1RAID0+1图解图解图解图解第十八页，讲稿共五十二页哦RAID0+1RAID0+1特点

9、：特点：特点：特点：1.RAID0+1即由两组即由两组RAID0的硬盘作的硬盘作RAID1的镜像容错。的镜像容错。2.RAID0+1具备有具备有RAID1的容错能力的容错能力和和RAID0的容量性能。的容量性能。3.RAID0+1的容量效率还是与的容量效率还是与RAID1一样只有一样只有50%，故同样地没有被普，故同样地没有被普及使用。及使用。第十九页，讲稿共五十二页哦RAID3RAID3RAID3在安全方面以在安全方面以奇偶校做错误校正及检奇偶校做错误校正及检测，有一个额外的校检测，有一个额外的校检磁盘。磁盘。第二十页，讲稿共五十二页哦RAID3RAID3图解图解图解图解第二十一页，讲稿共五

10、十二页哦RAID5RAID5RAID5也是一种具容错能力的也是一种具容错能力的RAID操作方式。操作方式。与与RAID3不一样的是不一样的是RAID5的容错方的容错方式不应用专用容错硬盘，容错信息是式不应用专用容错硬盘，容错信息是平均的分布到所有硬盘上。当阵列中平均的分布到所有硬盘上。当阵列中有一个硬盘失效，磁盘阵列可以从其有一个硬盘失效，磁盘阵列可以从其他的几个硬的对应数据中算出已掉失他的几个硬的对应数据中算出已掉失的数据。的数据。第二十二页，讲稿共五十二页哦RAID5RAID5图解图解图解图解第二十三页，讲稿共五十二页哦RAID5RAID5总容量为总容量为(N-1)x最低容量硬盘的容最低容

11、量硬盘的容量。量。从容量效率来讲，从容量效率来讲，RAID5同样地同样地消耗了一个硬盘的容量，当有一消耗了一个硬盘的容量，当有一个硬盘失效时，失效硬盘的数据个硬盘失效时，失效硬盘的数据可以从其他硬盘的容错信息中重可以从其他硬盘的容错信息中重建出来。建出来。第二十四页，讲稿共五十二页哦RAID6RAID61.是带有两种分布存储的奇偶校验码的是带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构独立磁盘结构2.是对是对RAID5的扩展，主要是用于要的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合求数据绝对不能出错的场合3.p0代表第代表第0带区的奇偶校验值，而带区的奇偶校验值，而pA代表数据块的奇偶校验值。代表

12、数据块的奇偶校验值。第二十五页，讲稿共五十二页哦RAID6RAID6图解图解图解图解第二十六页，讲稿共五十二页哦RAID6RAID6RAID6也是一种具容错能力的也是一种具容错能力的RAID操操作方式作方式它可以允许任意两块硬盘故障。它可以允许任意两块硬盘故障。硬盘实用率为硬盘实用率为(N-2)x，。，。有和有和RAID5相当的性能。为您的数据相当的性能。为您的数据提供更安全更可靠的保障提供更安全更可靠的保障第二十七页，讲稿共五十二页哦RAIDRAID级别的对比级别的对比级别的对比级别的对比 级别级别 阵列容量阵列容量数据可靠性数据可靠性数据传输率数据传输率最少硬盘数最少硬盘数0 0D DIS

13、KD DISK低低最高最高2 21 1D/2 DISKD/2 DISK高高极高极高2 20+10+1D/2 DISKD/2 DISK极高极高低低4 43 3N-1 DISKN-1 DISK高高低低3 35 5N-1 DISKN-1 DISK高高极高极高3 36 6N-2 DISKN-2 DISK极高极高极高极高4 4第二十八页，讲稿共五十二页哦存储设备与服务器的连接方式存储设备与服务器的连接方式存储设备与服务器的连接方式存储设备与服务器的连接方式.存储设备与服务器直接相连接，又存储设备与服务器直接相连接，又称为称为；.存储设备直接联入现有的存储设备直接联入现有的的网络中，这种设备称为；的网络中

14、，这种设备称为；.将各种存储设备集中起来形成一个存储将各种存储设备集中起来形成一个存储网络，以便于数据的集中管理，这样的网络网络，以便于数据的集中管理，这样的网络称为。称为。第二十九页，讲稿共五十二页哦DASDAS（DirectAttachedDirectAttachedStorageStorage）DAS（直接附加存储），它（直接附加存储），它被定义为直接连接在各种服被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的务器或客户端扩展接口下的数据存储方式数据存储方式第三十页，讲稿共五十二页哦主机与硬盘的接口方式主机与硬盘的接口方式主机与硬盘的接口方式主机与硬盘的接口方式主机接口：主机接口：FCS

15、CSI硬盘接口：硬盘接口：FCSATASCSIIDE第三十一页，讲稿共五十二页哦DASDAS直连图直连图直连图直连图第三十二页，讲稿共五十二页哦DASDAS直连图直连图直连图直连图第三十三页，讲稿共五十二页哦双机备原图双机备原图双机备原图双机备原图第三十四页，讲稿共五十二页哦DASDAS技术参数技术参数技术参数技术参数SCSI小型机接口小型机接口它的传输速度：它的传输速度：80Mb/s160Mb/s320Mb/s第三十五页，讲稿共五十二页哦DASDAS技术参数技术参数技术参数技术参数SATA串行的串行的IDE技术技术它的传输速度：它的传输速度：150Mb/s300Mb/s第三十六页，讲稿共五十

16、二页哦DASDAS主机与阵列是通过主机与阵列是通过SCSI连接方式连接的。连接方式连接的。当服务器读取数据的能力和当服务器读取数据的能力和CPU的数据处理的数据处理能力随着科技进步提升时，数据的吞吐能能力随着科技进步提升时，数据的吞吐能力力(DataI/O)已经证实成为一个系统性能已经证实成为一个系统性能的瓶颈。而且，随着这些系统的复杂性的瓶颈。而且，随着这些系统的复杂性增高，管理和拥有这些系统的成本也大增高，管理和拥有这些系统的成本也大幅度攀升。幅度攀升。第三十七页，讲稿共五十二页哦DASDAS的优势的优势的优势的优势1.被大多数的从业人员所熟悉被大多数的从业人员所熟悉2.技术比较成熟技术比

17、较成熟3.有比网络存储要低的采购成本（除去有比网络存储要低的采购成本（除去相应服务器的采购成本）相应服务器的采购成本）4.拥有最多的成功案例拥有最多的成功案例5.多种连接方式（多种连接方式（SCSI、FC等）等）第三十八页，讲稿共五十二页哦DASDAS的劣势的劣势的劣势的劣势1.不支持多协议客户端不支持多协议客户端2.分散式数据管理方式，不分散式数据管理方式，不利于大量数据的管理利于大量数据的管理3.存储容量增加时，这种方存储容量增加时，这种方式的扩展能力很差，同时式的扩展能力很差，同时相应管理软件也会升级相应管理软件也会升级第三十九页，讲稿共五十二页哦DASDAS的劣势的劣势的劣势的劣势4.

18、高并发用户数条件下易高并发用户数条件下易造成数据堵塞，影响使用造成数据堵塞，影响使用5.较高的维护成本较高的维护成本6.市场发展状况堪忧，正市场发展状况堪忧，正逐渐被其它高性能的数据逐渐被其它高性能的数据存储解决方案所替代存储解决方案所替代第四十页，讲稿共五十二页哦NASNAS（NetworkNetworkAttachedStorageAttachedStorage）网络存储服务器网络存储服务器,是一个专用是一个专用为提供高性能、低拥有成本为提供高性能、低拥有成本和高可靠性的数据保存和传和高可靠性的数据保存和传送产品。送产品。第四十一页，讲稿共五十二页哦NASNAS架构图架构图架构图架构图第四

19、十二页，讲稿共五十二页哦NASNAS的特点的特点的特点的特点 NAS是专门针对文件级数据存储应用而是专门针对文件级数据存储应用而设计的，将存储设备与服务器完全分离，设计的，将存储设备与服务器完全分离，从而将服务器端数据从而将服务器端数据I/O瓶颈彻底消除。瓶颈彻底消除。服务器不用在承担向用户传送数据的任服务器不用在承担向用户传送数据的任务，更专注于网络中的其它应用，也提务，更专注于网络中的其它应用，也提高了网络的整体性高了网络的整体性能。能。第四十三页，讲稿共五十二页哦SAN(StorageAreaSAN(StorageAreaNetwork)Network)SAN即存储区域网络即存储区域网络

20、它是一种通过光纤集线器、光它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。高速专用子网。第四十四页，讲稿共五十二页哦SANSAN的架构图的架构图的架构图的架构图第四十五页，讲稿共五十二页哦SANSAN技术参数技术参数技术参数技术参数SAN的传输速度的传输速度1G/S2G/S将来会有将来会有4G/S第四十六页，讲稿共五十二页哦 SANSAN的特点的特点的特点的特点1.可实现大容量存储设备数据共享可实现大容量存储设备数据共享2.可实现高速计算机与高速存

21、储设可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联备的高速互联3.可实现灵活的存储设备配置要求可实现灵活的存储设备配置要求4.可实现数据快速备份可实现数据快速备份5.提高了数据的可靠性和安全性提高了数据的可靠性和安全性第四十七页，讲稿共五十二页哦SANSAN与与与与NASNAS的共同的特点的共同的特点的共同的特点的共同的特点实现了数据的集中实现了数据的集中存储与集中管理存储与集中管理第四十八页，讲稿共五十二页哦SANSAN与与与与NASNAS的差别的差别的差别的差别NAS是独立的文件服务器，存储操是独立的文件服务器，存储操作系统不在停留在通用服务器端作系统不在停留在通用服务器端.SAN中的数据是基于

22、块级的传输，中的数据是基于块级的传输，文件系统仍在相应的服务器上文件系统仍在相应的服务器上.第四十九页，讲稿共五十二页哦SANSAN与与与与NASNAS的比较的比较的比较的比较 SAN存储网络系统是以块存储网络系统是以块(Block)级级的方式操作。的方式操作。NAS网络存储系统是以文件网络存储系统是以文件(File)级级的方式表达。的方式表达。第五十页，讲稿共五十二页哦SANSAN与与与与NASNAS的比较的比较的比较的比较 基于基于SAN和和NAS的很大不同，很多的很大不同，很多人将人将NAS和和SAN绝对的对立起来，就绝对的对立起来，就目前的发展观点来看，这一绝对的对立目前的发展观点来看，这一绝对的对立是不能被市场接受的，相反更多的数据是不能被市场接受的，相反更多的数据存储解决方案趋向于将存储解决方案趋向于将NAS和和SAN进进行融合行融合第五十一页，讲稿共五十二页哦感感谢谢大大家家观观看看第五十二页，讲稿共五十二页哦