DVR名词解释
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RAID 0: RAID 0 并不是真正的RAID结构, 没有数据冗余. RAID 0 连续地分割数据并并行地读/写于多个磁盘上. 因此具有很高的数据传输率. 但RAID 0在提高性能的同时,并没有提供数据可靠性,如果一个磁盘失效, 将影响整个数据.因此RAID 0 不可应用于需要数据高可用性的关键应用.RAID 0又称为Stripe或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。
RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。
这种数上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能RAID 1: RAID 1通过数据镜像实现数据冗余, 在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据. RAID 1可以提高读的性能,当原始数据繁忙时, 可直接从镜像拷贝中读取数据.RAID 1是磁盘阵列中费用最高的, 但提供了最高的数据可用率. 当一个磁盘失效, 系统可以自动地交换到镜像磁盘上, 而不需要重组失效的数据.RAID 1又称为Mirror或Mirroring,它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。
RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。
由于对存储的数据进行百分之百的备份,在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据安全保障。
同样,由于数据的百分之百备份,备份数据占了总存储空间的一半,因而,Mirror的磁盘空间利用率低,存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能,但由于其具有的高数据安全性,使其尤其适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域。
RAID 5:RAID 5没有单独指定的奇偶盘, 而是交叉地存取数据及奇偶校验信息于所有磁盘上. 在RAID5 上, 读/写指针可同时对阵列设备进行操作, 提供了更高的数据流量. RAID 5更适合于小数据块,随机读写的数据.RAID 3与RAID 5相比, 重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘.而对于RAID 5来说, 大部分数据传输只对一块磁盘操作, 可进行并行操作.在RAID 5中有"写损失", 即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作, 其中两次读旧的数据及奇偶信息, 两次写新的数据及奇偶信息.RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
RAID 5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。
当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。
RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。
同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低RAID 6: RAID 6 与RAID 5相比,增加了第二个独立的奇偶校验信息块. 两个独立的奇偶系统使用不同的算法, 数据的可靠性非常高. 即使两块磁盘同时失效,也不会影响数据的使用. 但需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的"写损失". RAID 6 的写性能非常差, 较差的性能和复杂的实施使得RAID 6很少使用.RAID0+1:正如其名字一样RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式,也称为RAID 10。
RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。
它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时,也提供了与RAID 0近似的存储性能。
由于RAID 0+1也通过数据的100%备份提供数据安全保障,因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同,存储成本高。
RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。
我想大家都很清楚,存储设备性能的好坏除了与处理器(CPU)、缓存等有关之外,还与RAID组中的磁盘数量有很大的关系。
按RAID技术的特点,相同磁盘数量下的RAID0性能高于RAID5,RAID1的性能低于RAID0,那么RAID0+1的性能比RAID5高还是低还大程度上取决于RAID组中磁盘总数量。
假设磁盘总数为4,分别做RAID0、RAID0+1、和RAID5,在进行读写操作时,这三种RAID组中实际可用的数据盘数量分别为4、2、3,虽然RAID5中数据磁盘数量要大于RAID0+1,但由于存储设备的CPU、缓存、RAID校验对不同RAID组的工作机制不同,RAID0+1的性能有可能大于RAID5,也有可能小于RAID5。
但当RAID组中的磁盘数量较大是,比如20块,那么RAID5中数据盘的数量可以达到19块,而RAID0+1中只有10块数据盘,那么RAID5的性能将会远远超过RAID0+1的性能JBOD是存储领域中一类重要的存储设备。
JBOD(Just a Bunch Of Disks,磁盘簇)是在一个底板上安装的带有多个磁盘驱动器的存储设备。
通常又称为Span。
和RAID阵列不同,JBOD没有前端逻辑来管理磁盘上的数据分布,相反,每个磁盘进行单独寻址,作为分开的存储资源,或者基于主机软件的一部分,或者是RAID组的一个适配器卡。
JBOD 不是标准的RAID级别,优缺点明显JBOD与RAID阵列相比较的优势在于它的低成本,可以将多个磁盘合并到共享电源和风扇的盒子里。
市场上常见的JBOD经常安装在19英寸的机柜中,因此提供了一种经济的节省空间的配置存储方式。
随着更高容量的磁盘驱动器投入市场,采用具有几百GB的磁盘建立JBOD配置成为可能。
在JBOD的使用过程中,最主要的问题是JBOD在单独的磁盘出现故障的恢复能力,如果没有恰当的迂回能力,那么一个驱动器的故障就可能导致整个JBOD的失效。
JBOD中的磁盘阵列有着严格的制冷系统和电源设施,这些都是容错的重要体现。
电源、冷却系统、数据总线和其他部件的容错可以帮助数据存储系统挽回由于硬件损坏而引起的错误,但是不能帮助检查并修复错误。
理论上,JBOD解决方案应该在管理状态通过向预警软件发送标准信息来告知管理人员目前数据的问题。
JBOD与RAID之比较列表可靠性有无控制器有无智能功能成本JBOD 较低无无低RAID 较高有有高使用中的改进由于JBOD一般在使用中都包含多个磁盘,因此总的存储容量十分巨大,而如果一个磁盘的故障就会造成整个设备中的故障,势必对系统是一个巨大风险。
其中的一个解决办法是软件RAID。
从主机端来看,采用软件RAID和JBOD的结合与硬件RAID 在逻辑上没有任何区别,只是软件RAID会消耗一部分主机资源,而且与硬件RAID相比,无法到达高性能系统的苛刻要求。
对于共享存储,改进JBOD的另一个方法是使用存储虚拟化设备,它们位于主机系统和JBOD目标之间。
存储虚拟化设备负责向多个JBOD或者RAID阵列存取数据,从而造成一种假象:每个主机都有单独的存储资源。
这使得在主机上免除软件RAID 成为可能,因为这项功能现在由设备来承担。
从本质上说,除了存储虚拟化设备和存储磁盘阵列位于存储网络上的不同范围以外,存储虚拟化实现了智能RAID控制器相同的功能。
尽管存储虚拟化设备给出了主机系统中对存储资源的简单描述,但它还是必须承担管理数据放置的复杂性,并自动地从故障和中断中恢复,这并不是一个常见的任务。
什么是iSCSIiSCSI(iSCSI = internet Small Computer System Interface )是由IEETF开发的网络存储标准,目的是为了用IP协议将存储设备连接在一起。
通过在IP网上传送SCSI命令和数据,ISCSI推动了数据在网际之间的传递,同时也促进了数据的远距离管理。
由于其出色的数据传输能力,ISCSI协议被认为是促进存储区域网(SAN)市场快速发展的关键因素之一。
因为IP网络的广泛应用, ISCSI能够在LAN、WAN甚至internet上进行数据传送,使得数据的存储不再受地域的现在。
ISCSI技术的核心是在TCP/IP网络上传输SCSI协议,是指用TCP/IP报文、和ISCSI报文封装SCSI报文,使得SCSI命令和数据可以在普通以太网络上进行传输,如下图:iSCSI 协议定义了在 TCP/IP 网络发送、接收 block(数据块)级的存储数据的规则和方法。
发送端将SCSI命令和数据封装到 TCP/IP 包中再通过网络转发,接收端收到 TCP/IP 包之后,将其还原为SCSI命令和数据并执行,完成之后将返回的SCSI命令和数据再封装到TCP/IP 包中再传送回发送端。
而整个过程在用户看来,使用远端的存储设备就象访问本地的 SCSI设备一样简单。
早在 2001 年上半年,IBM 就推出了IP Storage 200i,是市场上公认的第一款基于iSCSI 协议的产品,这款产品的出现,对于身处信息爆炸时代却无法承担光纤通道 SAN 环境高成本的中小型用户来说,具有巨大的吸引力;2001年10月,Cisco也推出了SN5420存储路由器,基于IP标准和SAN标准,可以提供与现有LAN、WAN、光纤和SAN设备之间的互操作,率先建立了IP网络与SAN之间的桥梁。
现在,有更多的厂商参与到iSCSI产品的开发中,如Intel 已经推出了存储网卡 IP Storage iSCSI PRO/1000T,将协议转化也就是封装、还原 TCP/IP 包的步骤转移到网卡上来执行,大大降低了服务器处理器的占用率。
同时,还有芯片、板卡制造商加入到iSCSI产品的开发中,如Adaptec、Qlogic 等等。
iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。
用户可使用标准的千兆级以太网传输协议,通过Cat5线缆和任意的交换机产品,将服务器与磁盘阵列连接在一起,并且能够提供接近FC SAN的性能。
iSCSI集SCSI、以太网和TCP/IP等技术于一身,支持iSCSI技术的服务器和存储设备能够直接连接到现有的IP交换机和路由器上,具有低廉、开放、大容量、传输速度高、安全等诸多优点,最适合需要在网络上存储和传输大量数据的应用环境,比如广电视频制作和媒资系统,视频监控系统,IPTV系统,数据备份系统,以及许多的对IOPS和带宽性能要求不是还很高的数据库存储系统、大容量文件存储系统。