华为存储专题介绍PPT格式课件下载.pptx

1、与主机无关、多设备并行、高带宽。缺点：允许连接设备数量少、连接距离非常有限。,FC协议：FC是光纤通道（Fiber Channel）的简称，用于服务器与共享存储设备的连接，存储控制器和驱动器之间的内部连接，是一种高性能的串行连接标准。其接口传输速率目前有4Gbps、8Gbps几种标准。传输介质可以选择铜缆或光纤，传输距离远，支持多种互联拓扑结构。光纤通道是构建FC SAN的基础，是FC SAN系统的硬件接口和通信接口。,iSCSI协议：（Internet Small Computer System Interface）互联网小型计算机系统接口，是一种在TCP/IP上进行数据块传输的标准，可以理

2、解为SCSI over IP。iSCSI可构成基于IP的SAN，为用户提供高速、低价、长距离的存储解决方案。iSCSI将SCSI命令封装到TCP/IP数据包中，使I/O数据块可通过IP网络传输，是未来的发展之路。,SAS协议：（Serial Attached SCSI）即SCSI总线协议的串行标准，即串行连接SCSI；SAS采用串行技术以获得更高的扩充性，并兼容SATA盘。目前SAS的最高传输速率高达3Gpbs、6Gbps，支持全双工模式。,存储主要协议,磁盘阵列,服务器,SAS,FC,SCSI,DAS（Direct Attached Storage）时间：70年代背景：用户最早因为数据量的增

3、多而产生存储的需求，从而产生最早最简单的存储架构直连附加存储DAS连接方式：FC,SCSI,SAS访问方式：直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接链路速率：20MB/s、40MB/s、80MB/s提供快照、备份等功能,DAS起源,NAS应用系统架构,NFS,CIFS,专用IP存储网络,RAID,文件系统,NAS存储设备,NFS,NFS,CIFS,NAS起源（网络数据共享与交换需求）,NAS（Network Attached Storage）时间：90年代初背景：网络飞速发展，大量数据需要共享和交换，出现专用的NAS存储设备，成为数据共享与交换的核心访问方式：多台前端服务器共享

4、后端存储设备，后端NAS设备上的存储空间通过CIFS（window系统）、NFS（Linux系统）协议共享给前端主机，可同时对同一目录或文件进行并发读写文件系统位于后端存储设备链路速率：1Gbps、10Gbps,FC链路,磁盘阵列,FC SAN控制器,FC交换机,服务器,FC SAN起源（由DAS到FC SAN）,FC SAN（Fiber Channel Storage Area Network）时间：90年代中后期背景：为解决DAS扩展性差的问题，将存储设备网络化，可以同时连接上百台服务器连接方式：FC光纤，使用专用的FC交换机访问方式：后端一台存储设备的存储空间可以划分为多个LUN，每一个

5、LUN只能属于一台前端服务器链路速率：2Gbps、4Gbps、8Gbps提供快照、容灾等高级数据保护功能,IP链路,磁盘阵列,iSCSI存储控制器,以太网交换机,服务器,IP SAN起源（由FC SAN到IP SAN）,IP SAN（IP Storage Area Network）时间：2001年 背景：为解决FC-SAN在价格及管理上的诸多门坎而产生连接方式：采用以太网作为连接链路，以太网交换机访问方式：1Gbps、10Gbps提供快照、容灾等高级数据保护功能 iSCSI 被看好的原因可以采用非常成熟的IP网络管理工具和基础建设IP网络使用普遍，可为企业节省大笔建设、管理及人事成本,三种存储

6、组网，各有优劣,SAN与NAS并不是两种互相竞争的技术，二者通常相互补充以提供对不同类型数据的访问。SAN针对海量的面向数据块的数据传输，而NAS则提供文件级的数据访问和共享服务。越来越多的数据中心采用SAN+NAS的方式实现数据整合、高性能访问以及文件共享服务。,NAS和SAN的融合统一存储,SAN、NAS、iSCSI控制器,时间：21世纪初背景：为解决多种存储架构带来的管理、高TCO问题，支持多种传输协议，同时满足不同需求的统一存储设备应运而生同时支持不同传输协议，以单一系统满足企业各式各样的存储需求统一的管理界面，简化系统管理前后端均为系统内部链接，整体运行效率高模块化的架构，灵活配置，

7、成本可控；轻松扩容，保护用户投资，降低整体TCO,统一存储：一种网络存储架构，它既支持基于文件的NAS存储，又支持基于块的SAN存储。,磁盘阵列,其他协议：SAS协议、AOE协议、Infiniband协议等,存储主要协议对比,桌面级硬盘主要针对家庭个人应用，应用在台式PC、笔记本等领域；企业级硬盘针对企业级应用，主要应用在服务器、存储磁盘阵列、图形工作站等。容量：相比桌面级硬盘，企业级硬盘具备更大的存储容量，当前单硬盘最大容量可达4TB性能：主要体现在转速、缓存、平均寻道时间等可靠性：企业级硬盘具有更高的平均无故障时间（MTBF），一般来说桌面级硬盘的平均无故障时间大部分都在50万左右小时，企

8、业级的都在100万以上。,硬盘类型,硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。,主流硬盘类型,硬盘关键指标,硬盘容量（Volume）容量的单位为兆字节（MB）或千兆字节（GB）。影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量。转速（Rotational speed）硬盘的转速指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为RPM（Rotation Per Minute）。一般硬盘的转速都达到5400RPM/7200RPM。SCSI接口硬盘转速可达1000015000RPM。平均访问时间*（Aver

9、age Access Time）平均寻道时间平均等待时间。数据传输率（Date Transfer Rate）硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率包括内部传输率和外部传输率两个指标。IOPS（Input/Output Per Second）即每秒的输入输出量（或读写次数），是衡量磁盘性能的主要指标之一。随机读写频繁的应用，如OLTP（Online Transaction Processing），IOPS是关键衡量指标。另一个重要指标是数据吞吐量（Throughput），指单位时间内可以成功传输的数据数量。对于大量顺序读写的应用，如电视台的视频编辑，

10、视频点播等则更关注吞吐量指标。,RAID基本概念定义,RAID（Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能和数据安全性。,同时采用两种不同的RAID方式还能组合成新的RAID级别:,根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别:,RAID基本概念数据组织及存取方式,数据组织形式,分块：将一个分区分成多个大小相等的、地址相邻的块，这些块称为分块。它是组成条带的元素。条带：同一磁盘阵列中的多个磁盘驱动器上的相同“位置”（或者说是相同编号）的分块。,分块,条带,

11、硬盘0,硬盘2,硬盘1,硬盘3,分条,RAID基本概念热备、重构,热备（HotSpare）的定义：当冗余的RAID组中某个硬盘失效时，在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下，用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘，及时保证RAID系统的冗余性。热备一般分为两种：全局式：备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享专用式：备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用,热备,重构,数据盘,A1,P,热备盘,A0,A1,P,XOR,重构,故障,数据盘,校验盘,A2,A2,XOR,数据盘,更换,RAID基本概念逻辑卷,在RAID的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，通过LUN（Lo

12、gic Unit Number）来标识,物理磁盘,RAID,逻辑卷,RAID,分割,RAID级别RAID0,RAID1,没有容错设计的条带硬盘阵列，以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中,又称镜像（Mirror），数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘,RAID0,RAID1,E,D,C,B,A,E,D,C,B,A,=,数据,数据,RAID级别 RAID3，RAID5,RAID级别 RAID 6原理示例,RAID组合级别 RAID 10，RAID50,常见RAID级别的比较,物理硬盘存储池Pool,Chunk,CKG,主机看见LUN,多种类型硬盘同时存放于存储池,每个硬盘空间被切分成精细粒

13、度的块Chunk（64MB）,来自不同硬盘上的Chunk组成CKG,LUN可在短时间内创建成功，无需预先分配资源,Extent,CKG被切分成更细粒度的空间（256KB64MB）,分级,不分级,Vloume,不分级,多个Extent组成Volume,华为RAID2.0+:两层虚拟化,1,Click to add Title,4,Click to add Title,Click to add Title,2,存储基础知识,存储产品系统及软件概述,存储业界主要厂商介绍,3,存储基本解决方案介绍,目录,控制框,硬盘扩展框,=,+,控制框和硬盘框分离,存储阵列系统,控制器和硬盘框一体,硬盘框,控制器模

14、块,=,+,存储阵列系统,概述：存储阵列是把多个硬盘组成一个阵列，当作单一硬盘使用，它将数据以分段（striping）的方式储存在不同硬盘中，存取数据时，阵列中的相关磁盘一起动作，大幅减低数据存取时间，同时有更佳的空间利用率。常见阵列形式（以华为为例），主要有如下两种：,存储阵列与硬件概况,将多个LUN的负载或者同一个LUN的负载均衡在两个控制器上，避免性能瓶颈,一控制器故障时，另一控制器在主机多路径软件配合下接管业务负载，确保不中断,1）写入数据在双控CACHE中各保存两份，避免单控故障导致数据丢失。2）每个控制板的后端分别接入物理磁盘的环路业务负载均衡，提升整体系统性能,双控制器主流阵列架构,常见存储软件概览,管理类,数据保护类,可靠性提升类,效率提升类,存储软件，从底层的驱动、设备管理到上层的系统管理、增值软件等，种类繁多，根据功能可大致分为以下几类：,华为对应软件,IT基础设施管理，磁盘管理,Management Console，InfraControl,快照，LUN 拷贝，分裂镜像，远程复制，,HyperSnap，HyperCopy，HyperClone，HyperReplication,自动精