H3C存储技术资料Word文档格式.docx
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早期的IP存储采用FC内核+IP网关转换的结构(在FC存储的基础上,简单的改变对外的端口),不仅原来FC存储的问题没有解决,IP技术的优势也没有体现,造成了对IP存储定位认识的误区。
事实上,IP存储是新一代应用对数据管理的必然要求。
典型的,可以举医联、平安工程、WSAN、统一容灾等例子作为新应用模式代表。
现在IP存储不仅仅在中低端市场有广泛的应用,HDS/EMC/IBM等厂家在高端设备上也全部支持IP存储,IPSAN(iSCSI)已经成为主流存储技术之一。
各厂家的进展:
Ø
2003年初,微软发布免费iSCSI软件,在其Windows服务器上支持iSCSI技术;
2003年中,IBM/SUN发布iSCSI软件,在其UNIX服务器上支持iSCSI技术;
EMC最近3年推出的所有新磁盘阵列(从低端AX到高端DMX)都增加了iSCSI技术的支持;
HP继2004年推出中低端iSCSI磁盘阵列后,2005年推出支持iSCSI技术的中高端EVA系列磁盘阵列;
IBM为了支持iSCSI技术,在和LSI合作的同时,在2005年7月与NetApp签订了OEM合作协议,推出包括高端N5500型号在内的iSCSI系列产品;
4.IP存储到底有什么特点和优点?
IP存储是架构最领先的第三代存储架构,是存储业界的发展趋势。
IP存储采用全球统一的标准化的TCP/IP协议,先天就具备了标准化、开放的特点。
IP存储的标准化,避免了建设与业务网络完全异构的FC存储网络,以及相关的专用电缆、FC交换机和转换设备。
服务器只需要采用标准的千兆网卡,就可以获得高性能的存储服务,大大降低了接入和维护成本。
传统的FC存储采用的是封闭的协议,主要应用于局域范围内。
虽然采用昂贵的协议转换可以连通两个广域范围的SAN孤岛,但仍然无法做到资源的透明部署和分配。
由于采用了标准的TCP/IP协议,IP存储突破了距离的限制,理论上只要IP可达,数据就可达。
这就为城域、广域内的数据集中和分发提供了基础。
在IP存储基础上形成的远程存储(广域网)、远程容灾、广域数据集中等解决方案,使得数据可以在广域范围内自由的流动,解决了广域环境下的是海量数据存取和保护的难题。
随着IP技术的发展,1Gb以太网已经普及,10Gb以太网也开始商用,而FC存储经过多年的发展,目前仍然只能达到4Gb。
可以预见,在丧失了带宽这一唯一优势之后,FC存储必将被IP存储所取代。
5.IP存储和一般的磁盘阵列有什么区别?
存储系统不仅仅是简单的提供硬盘空间,存储系统的本质是满足各种各样的数据应用,给用户提供个性化的解决方案。
一般的磁盘阵列只关注数据存进去,我们不仅关心数据的存,更关心数据的取、调度和管理。
比喻:
数据就像钱,只有自由流动才能增值。
老式的DAS就像保险柜,不能带来任何增值,风险也很大;
FC就像20年前的储蓄所,具备了一定的资金管理能力,但储蓄所互相之间、跨地域无法实现通存通兑。
IP存储是现代金融机构,存钱只是最基本的业务,提供跨地域跨机构的通存通兑,甚至各种货币的自由兑换、增值理财才是关键。
6.H3C存储产品和IBM、EMC比怎么样?
目前国内外做存储设备的厂家很多,我们可以大致把这些企业分为三种:
第一种是存储业界领先的巨头,如IBM/HP/EMC等等;
第二种是存储在部分领域有技术创新,取得局部领先的新兴厂家,如NetApp在NAS领域、H3C在IPSAN领域、HDS在高端磁盘阵列领域;
第三种是提供中低端磁盘柜的台湾厂家以及大多数国内的OEM厂家(如联想OEMHDS、浪潮OEMEMC、华为OEMLSI)。
存储是一个对技术投入要求很高的领域,从长远看,只有坚持自主技术创新的企业才有好的发展前景。
H3C为什么要做IP存储,为什么在投入IP存储领域三年的时间就能够处于业界领先地位,获得众多媒体、运营商的认可,总结来说有如下几点:
1、IP存储是提供开放的IT基础平台的重要组成部分,能够充分继承H3C在IP领域的技术积累,是H3CIToIP发展战略的一部分;
2、H3C在存储技术的研发上,始终坚持“开放、标准化”的技术路线,选择IP存储也是因为IP已经成为IT领域里面最开放、最标准的技术,能够实现与网络、计算技术的最好的融合;
同时通过存储虚拟化技术,解决了和现有非IP存储技术兼容的问题。
而其他存储厂家为了封闭市场,大量采用了非IP的存储协议,阻碍了存储的互联互通。
3、H3C认为用户选择存储系统的本质是为了实现数据管理、解决数据应用中的问题,而不是简单的要一堆硬盘容量空间,因此H3C的产品体系设计上采用了和EMC/IBM等传统存储厂家完全不同的设计思路:
传统存储厂家对于存储设备是按照简单的存储容量来划分档次的,例如EMC的存储设备,容量越大、功能越强,容量低的设备就非常简单(基本上是一个傻柜子)。
实际上,存储的容量和业务的质量要求通常成反比,例如流媒体数据(视频、图片等)要占用很大的空间(几十T到几百T),而数据库数据(如财务、ERP)占用的存储空间则要小得多(大多数系统只有几个T)。
这样按照容量划分设备就存在如下问题:
容量大的存储设备价格高,但是保存的是很廉价的数据;
容量小的存储设备功能很弱,保存关键业务数据有存在安全隐患。
H3C充分认识到存储系统实现数据管理对用户的价值,按照存储的数据管理能力来划分设备的档次,并进行产品技术开发。
例如我们的IX1000,只有16块硬盘,容量并不大,但是能够提供包括CDP(连续数据保护)、网络复制、网络镜像等高级数据管理功能,支持连续数据保护、灾难备份、WSAN等高等级的业务应用。
IX1000的这些数据管理功能,通常在其他存储厂家的高端设备里面在能够提供。
4、基于如上所述的原因,H3C的IP存储最大特点可以简单概括为“标准化的开放系统,提供丰富的数据管理能力”,通过存储虚拟化、CDP、网络复制等业界领先的技术,H3C在IT系统的“存储数据整合、存储统一管理、关键业务的数据保护、灾难备份、广域网存储”等应用中具备明显的优势。
7.H3C的产品能够实现什么样的功能
功能不是目的,由功能形成解决方案,帮助用户解决实际问题才是目的。
我司的存储能够提供全面数据存储解决方案:
数据集中存储、本地近线备份存储系统,快速备份和恢复服务器操作系统和各类应用程序、远程容灾、广域数据集中和备份、数据快照等。
关键是,我们能根据客户的实际情况,提供个性化的定制解决方案,来满足客户的需求。
8.什么是FC存储?
FC存储的主要问题有哪些?
FC其实就是光纤通道协议,FC存储是指以光纤通道协议为承载协议的存储,FC存储是第二代存储,第三代存储系统IP存储是指以TCP/IP协议(iSCSI协议)为承载协议的存储。
FC存储的主要问题:
◆兼容性差,FC协议发展时间短,开发和产品化的大厂商较少,而且厂商之间各自遵循内部标准,导致不同厂商的FC产品之间兼容性和互操作差,即使同一厂商的不同版本不同型号的FC产品也存在类似的问题;
◆成本高昂,FCSAN的成本包括先期设备成本和长期维护成本,由于FC协议在成熟度和互联性上无法与以太网相比,导致FC协议只能局限于存储系统应用,无法实现大规模推广,这直接导致了FC产品价格的昂贵;
同样与FC-SAN相关的所有产品都身价高昂,无论是备份软件的FC-SAN模块,甚至SCSI硬盘简单更换连接口成为FC硬盘,都要翻上几倍的价钱;
另外兼容性差也导致了用户无法自己维护FC设备,必须购买昂贵的厂商服务,如果用户的环境中包括多种FC存储设备,用户每年花在FC-SAN的系统保修服务的费用占当年采购成本的15%左右。
如果再算上系统安装部署阶段的专业服务费用支出,以5年计算,整个服务费用支出与系统采购达到1:
1!
◆扩展能力差,FC-SAN高昂的成本和协议封闭,使得产品的开发、升级、扩容代价高昂。
从2000年以来,存储市场中最大的中端部分就一直5年不变地维持着前端两个存储控制器,后端两个(最多四个)光纤环路的结构。
不仅产品本身无法进行性能和处理能力扩展,产品型号向上的升级付出的代价几乎相当于购买一套新的设备;
◆异构化严重,各厂商按照自有标准开发各种功能,如快照、复制、镜像等,导致不同厂商存储设备之间功能无法互通,结果又出现的DAS方式的各种问题,重复投资、难以管理的局面。
9.IP存储是不是SAN架构?
答:
是。
SAN的核心含义是计算与存储分离,各自独立扩展和独立维护。
我们不仅符合普通的SAN,更实现了存储资源虚拟化,是更加先进的SAN。
10.衡量一个存储设备的优劣有哪些方面?
衡量一个存储设备的优劣不是单方面的,应该从以下几个方面:
(1)存储设备是否是标准化的,是否具备良好的兼容性和可扩张性。
(2)数据管理功能是否丰富,能否形成有效的解决方案,解决实际问题。
(3)系统架构是否先进,包括存储部件设计的冗余性和可靠性,处理器采用什么样的硬件平台,存储处理器的Cache,存储内部架构是交换架构还是环路架构,采用什么类型的硬盘等等。
(4)性能能否满足用户的实际需求。
性能的好坏不能仅仅通过存储设备单纯的几个技术指标(比如:
IOPS,带宽)对比来衡量,更多的是要在实践中满足用户的需要。
11.IP存储性能怎么样,和FC存储性能相比如何?
协议不是存储的瓶颈,存储的体系结构是关键瓶颈。
由于IP协议支持端口聚合,可以非常容易到扩展到2G、4G、10G、20G。
问题的关键在后端的体系结构,包括处理器处理能力、cache容量和有效性、后端磁盘通路是否是交换架构等等。
FC存储大多具有较高的前端接口带宽,但后端磁盘通路大多采用的是环路串行结构,无法发挥前端接口带宽的优势。
我们IX5000采用多控制器负载均衡全交换体系,IX1000采用点对点交换结构,超越传统FC产品内部环路串行结构,整体性能表现更优。
12.IP存储的安全性
IP网络的安全问题不是由IP协议本身造成的。
早期FC协议与TCP/IP协议都是用于网络建设,由于FC协议无法适应复杂的网络环境,最终TCP/IP协议取得成功。
造成IP网络不安全的主要原因是:
IP应用比较广泛,很多基于IP的应用比较复杂(比如HTTP、FTP等),因此遗留的漏洞也比较多,从而造成被攻击也比较多。
而这是应用本身的安全问题,并不是IP网络的安全问题。
事实上,IP存储采用了多种机制,保证了安全和可靠性:
从协议来看:
TCP/IP有丰富的包头,可以进行很多加密,校验等等;
而FC协议用于加密的通用服务层一直没有统一规划和制定清晰的标准,也就是没有加密机制。
所以单从协议的可靠性讲,IP协议要比FC协议更安全。
第二,我司存储只专注于存储业务,不关心其它的应用,从而避免了因为应用复杂而造成的安全漏洞,大大降低了被攻击的风险。
第三,IP协议有完善的加密机制(IPSec),还有很多专业的针对IP协议进行安全保护的专业厂商,防火墙,IPS等,这些都可以保证IP网络的安全;
第四,iSCSI协议本身提供CHAP认证,只有经过认证的用户才能访问存储,任何非法的用户访问,都将被拒之门外。
这进一步保证了IPSAN的安全性。
第五,在局域范围内,IP存储与FC存储一样都是放在服务器后端,与前端的应用网络是物理隔离,其安全性与FC存储是一样的。
对于广域网上的长距离传输,可以采用VPN等虚拟链路的机制,实现存储网络采用逻辑上的单独链路,保证传输安全。
13.IP存储的可靠性
H3C的IP存储产品达到了99.999%的电信级可靠标准。
在关键硬件上采用了全冗余设计,不存在任何的单点故障。
例如,采用了多存储处理器的设计思想,在提升性能的同时,提升了设备的可靠性。
采用多种RAID技术和热备盘技术对硬盘进行冗余保护,使系统中即使有硬盘损坏也不会丢失任何数据。
采用了电信级的2+1UPS对整个系统进行供电保护,遇到电力故障时,系统能继续工作15分钟以后再正常关机,不会丢失任何的数据。
单个设备的可靠性再高,当发生基础设施灾难(如火灾、机房电力故障等)和大型自然灾难(如地震)时也无能为力,数据也会全部丢失,因此H3C的IP存储还提供了系统级的保护。
提供了快照、镜像、远程复制、系统备份与恢复等软件,这些丰富的软件可以针对用户的实际需求定制出CDP(连续数据保护)、远程容灾、WSAN等解决方案,可以让数据万无一失。
14.IP存储的价格如何
IP存储的价格并不昂贵,而且对于存储系统的投资不仅仅在于存储设备的投资,要看其整体投资成本,这是因为在建设整个系统,需要考虑的不只是单个设备,还包括了SAN存储区域网建设必不可少的交换设备,采用IP存储只需要普通的千兆以太网交换机就可以了,另一方面,存储系统是为前端应用系统提供服务的,如何才能将应用系统和后端存储系统联动起来,或者说是连接起来为业务所用,采用什么样的接口设备,也是我们在投资时需要考虑的重要问题,采用IP存储只需要在服务器上安装普通的GE(千兆)网卡就可以了,相比与采用FC存储构建SAN的方式---需要购买FCHBA卡,交换设备必须采用FC交换机,可大大降低整体的投资成本。
15.为什么存储系统是构建IT系统的基础架构?
什么是好的基础架构?
数据是一切IT应用的核心和基础。
只有建立起高可靠、可扩展、可管理的存储系统,才有可能支持用户多种应用的部署实施和高速发展。
否则,任何对存储系统的调整、改造或存储系统故障,势必造成应用系统的停顿甚至崩溃。
更严重的是,数据的丢失可能造成的灾难性后果。
H3C的Neocean自适应网络存储架构,正是充分吸取了IT建设数十年来的经验和教训,在标准化、开放的IP技术之上,构建了具备极高可靠性、高可扩展性、高性能、简便易用、数据管理功能丰富的新一代IP存储架构。
在Neocean自适应网络存储架构之上,用户能够保证应用的长期发展和永续运行,大幅度降低系统管理和使用成本,既不增加初始投资,又真正实现了从性能、可靠性、功能、容量等各方面的不断扩展和未来兼容,是业界目前最领先的基础架构体系。
二、存储应用技术
1.什么应用采用RAID10?
什么应用采用RAID5?
RAID10适用于安全性和性能要求比较高的应用(比如大型关键数据库);
RAID5适用于安全性要求相对低的文件存档、视频数据等应用;
2.RAID10和RAID5相比,主要的优势在哪里?
RAID10除了具有条带优势外,在每次写入数据时不需要进行奇偶运算,提高了写性能;
在读取数据时可采用RoundRobin的方式,同时在主盘和镜像盘中读取数据,提高了读性能;
在单盘失效,需要重构RAID组时,RAID10不需要进行繁琐的奇偶运算,降低控制器的CPU占用率,提高存储设备在重构时的性能。
同时RAID10还允许非同一镜像组的两个磁盘同时失效。
3.为什么要采用基于IP的iSCSI协议作为H3C存储产品的主要协议
iSCSI协议是2003年颁布的国际标准,是1997年颁布的FC标准的替换和更新。
iSCSI协议的含义是InternetSCSI,指在IP网络中进行数据存取。
iSCSI使封闭、兼容性差、安全性差、规模较小的FC存储体系,进入到开放、标准、安全管理、广域海量的IP存储时代。
H3C充分发挥我司IP技术的优势,构建了代表存储发展趋势的新一代IP存储。
4.H3C的存储设备能否能支持主流的操作系统,是否能兼容各种类型的服务器
H3C全系列存储支持AIX、HP-UX、Solaris、NovellNetware、Windows、Linux等几乎全部主流操作系统,兼容CISC/RISC/Intel系列架构等各种主流服务器。
5.H3C的存储是否能支持各种数据库和应用软件
我司IP存储兼容各种主流的操作系统平台,同样也兼容操作系统之上的各种数据库和应用软件。
此外,H3C产品在研发阶段,还通过了严格的数据库和应用软件的测试,比如:
Oracle、Sybase、SQLServer、MySQL等应用软件。
6.存储中的指标:
IOPS、带宽到底是什么意思
答:
IOPS,是指每秒存储设备能够处理的IO次数;
而带宽则指存储设备的吞吐量。
用一个例子来说吧:
存储好比一扇门,IOPS就是指这个门每秒能开关的次数;
而带宽是这个门的宽度,一次能让几个人进出。
7.IP存储到底是怎么使用,怎么连接的
IP存储使用及连接非常方便,一般懂网络的有一定的IT技术知识的人员通过短时间的培训就能配置及使用。
IP存储的连接无需在服务器上增加任何的插卡,仅需利用服务器现有的千兆以太网口就可以方便的接入。
8.IP存储管理、维护方便,到底是怎么方便?
FC存储为什么难以管理?
因为它采用专用协议、专用设备、厂商私有标准等一系列私有化的东西,需要专门人才对设备进行管理维护,整个管理和维护难度非常高。
而IP存储是基于IP标准的,只要具备基本的IP网络管理知识,几乎无需培训就可以对设备进行管理和维护。
我司IP存储可以远程、统一管理,只要IP路由可达就能轻松管理。
而使用光纤存储需维护两个网络。
在使用方面,即插即用,插上网线就能用,无需FC交换机和FC-HBA卡,使得IP安装、使用和部署变得非常简单方便。
9.数据备份的方案如何,有什么特点?
H3C在数据备份方案非常实用,很有自己特色,能够提供多种级别的数据保护方案;
有D2D磁盘到磁盘加备份软件的方案,有D2D2T备份,安全性比磁带库高;
针对WINDOWS平台有DISKSAFE的系统级备份,可以实现对系统和数据快速恢复;
数据镜像备份方式,IX5000到IX5000的镜像,2台IV5000加2台IX1000实现镜像的方式,能够实现2台阵列的实时互备,实时切换;
还有基于复制技术实现对数据的备份,不改变数据的格式可以快速的恢复数据;
10.常见备份方法有哪些?
常见的备份方法有:
(1)数据库自带的备份组件(比如Sybase、oracle);
(2)专门备份软件加磁盘阵列,磁带库备份;
(3)存储设备之间进行互相备份。
11.FC的传输效率比IP高很多,IP存储的传输效率不如FC?
(1)IP存储采用全IP交换,硬盘存取同时进行,传统FC存储采用仲裁环机制,同一时间只能1块硬盘进行读取,这样硬盘越多性能越低。
(2)IP存储在任何时候都能提供稳定的性能(与关闭硬盘缓存的弊端相比);
(3)IP存储可通过通过端口捆绑(FC不支持)提高性能;
(4)IPSAN内部数据传输采用Jumbo帧(巨帧),封装效率比FC更高。
传输效率的计算方法如下:
iSCSI是建立在TCP协议之上。
TCP报文的一般长度为1500字节,其中包括54字节的报文头(14字节以太网头+20字节IP头+20字节的TCP头),有效的报文传输效率为(1500-54)/1500=96.4%。
我们的存储产品支持巨帧,也就是支持9000字节的帧,那么此时的报文有效传输效率为(9000-54)/9000=99.4%。
FC协议的最大帧长度为2048字节,其中包括36字节的控制字节(4字节起始标志SOF+4字节结束标志EOF+4字节CRC校验+24字节帧头),有效的报文传输率为(2048-36)/2048=98.2%
由上述比较可知,FC和IP的传输效率差别并不大。
如果采用IP巨帧的情况下,IP的传输效率比FC更高。
从总体存储理念上讲:
1、存储的本质是服务于应用的数据管理,仅仅讨论某种技术或者协议,并不能解决数据管理的问题。
2、FC和IP存储不是竞争的关系,而是会长期并存在市场上。
总体来说,FC存储将来会继续用于对于兼容性、互操作性要求不多的专用系统,会主要用于局域网范围的系统建设;
而IP存储由于在开放系统上的先天优势,将支撑IT对于城域网、广域网存储应用的需求(如连续数据保护、多数据中心、灾备、WSAN等)。
从技术上讲:
1、比较IP和FC要站在整个系统的角度上来比较,不是单独的比较协议。
从系统的角度上来看,存储系统最大的瓶颈来自于后端磁盘环路。
2、IP存储可以通过端口绑定、HBA卡等技术获得和FC存储相当的性能;
3、协议封装效率和数据报文的大小有关,IP存储在SAN网络中采用Jumbo帧的情况下,封装效率高于FC;
在IP广域网上面,IP存储报文不存在二次封装问题,其传送效率更是高于采用二次封装协议(FCIP/FCOIP等)的FC转IP网关方式。
4、只有在纯光纤直连的存储环境下,讨论FC协议的效率才有意义,但是这是以牺牲系统的扩展性、兼容性为代价的。
5、纯光纤连接环境中,IP存储将来可以通过10G甚至IB来提升性能,其发展潜力大于FC系统。
12.Oracle自带的容灾技术与你们设备容灾方案有何区别?
H3C的容灾方案有何优势?
ORACLE自带的容灾技术(DataGuar)是基于数据库层面的,其优缺点如下:
特点和优势:
●在容灾过程中,业务中心和备份中心的数据库都处于打开状态,所以,数据库容灾技术属于热容灾方式;
●可以保证两端数据库的事务一致性;
其实现方式也决定了数据库级容灾具有以下缺点:
●对数据库的版本有特定要求;
●数据库的吞吐量太大时,其传输会有较大的延迟,当数据库每天的日量达到60G或更大时,这种方案的可行性交差;
●实施的过程可能会有一些停机时间,来进行