H3C存储技术资料.docx

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H3C存储技术资料

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一、存储基础知识

1.什么是IP存储？

IP存储是架构最领先的第三代存储架构。

从物理形态上看，IP存储是将数据块和SCSI指令通过TCP/IP协议承载，通过局域网/广域网连接应用服务器和存储设备。

TCP/IP协议是至今为止，IT领域最标准、使用最广泛的协议。

事实证明，只有开发和标准化，才能够有效管理和持续发展。

IP存储构建在TCP/IP之上，先天就具备了标准化、开放的特点，是存储技术发展的必然，是大势所趋。

从数据管理需求上看，IP存储是新一代应用对数据管理的必然要求。

所谓新一代应用，是区别于过去单纯的局域范围少量服务器数据库应用为主的建设模式，是城域、广域内的数据集中和分发，是数据资源的透明配置和部署，是数据在系统和不同物理位置的自由流动，是海量数据和海量计算，分布式应用环境下的必然选择。

2.目前全球有哪些有名的存储厂家？

做IP存储的有哪些？

他们的IP存储与H3C的有什么区别？

EMC、IBM、HP、NetApp、HDS（日立）、Sun和H3C等都是全球知名的厂家；因为IP存储是存储发展的一个必然趋势，所以像EMC、HP、NetApp、HP都在抓紧研发和推出IP存储，目前业界IP存储做的最好的是H3C和NetApp，H3C在IP存储亚太区市场占有量排名第一。

大多数友商产品的内部架构（FC）没有变，只是提供了对外的iSCSI接口。

但是IP存储产品并不简单等同于iSCSI接口。

IP存储的本质，在于充分利用IP技术构建标准化和高可扩展性的数据管理平台，以建立高可靠、高可扩展、简便管理、高性能的IT系统基础架构。

IP存储追求的是数据管理标准化、核心结构标准化，不仅满足局域范围少量服务器数据库应用为主的建设模式，更要求数据能够在城域、广域范围内实现数据资源的透明配置和部署。

友商的IP存储产品虽然提供了iSCSI接口，但整个内部系统架构仍然是建立在传统落后的FC体系之上，采用的仍然是封闭的内部架构和数据管理协议，关注的仍然是单台存储设备内部的资源分配，无法解决数据资源在广泛范围内的灵活配置和部署的问题，当然也就无法真正发挥IP存储的优势。

但是，从友商纷纷在FC产品中提供iSCSI接口，可以看出存储IP化不可阻挡的大趋势。

3.IP存储不是主流，主要定位在中低端应用？

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。

所谓新一代应用，是区别于过去单纯的局域范围少量服务器数据库应用为主的建设模式，是城域、广域内的数据集中和分发，是数据资源的透明配置和部署，是数据在系统和不同物理位置的自由流动，是海量数据和海量计算，分布式应用环境下的必然选择。

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：

Ø2003年初，微软发布免费iSCSI软件，在其Windows服务器上支持iSCSI技术；

Ø2003年中，IBM/SUN发布iSCSI软件，在其UNIX服务器上支持iSCSI技术；

ØEMC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；

ØHP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；

ØIBM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？

答：

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