存储基础知识-V1[1].1-20100913-B

存储基础知识（本文挡还在修改过程中，仅供内部参考，1.0版本之后再正式发布）技术部2011年7月文档信息文挡名称 初稿作者 审核 建立日期 存储基础知识V0.1 柏松波文档修订记录目 录第1章 网络存储主要技术 (6)1.1 概述 (6)1.2 DAS (6)1.3 SAN (7)1.3.1 什么是SAN (7)1.3.2 SAN的误区 (7)1.3.3 SAN的组成 (8)1.3.4 FC SAN的问题 (8)1.3.5 IP SAN (9)1.4 NAS：网络附加存储 (10)1.5 SAN和NAS (11)第2章 主要协议和相关技术 (12)2.1 SCSI (12)2.2 FC（光纤通道） (12)2.3 I SCSI (14)第3章 文件系统相关知识 (16)3.1 什么是文件系统 (16)3.2 主流文件系统和特点 (17)3.3 NFS和CIFS网络文件系统工作原理和特点 (19)3.4 存储系统与文件系统的关系 (20)第4章 RAID技术 (21)4.1 RAID概述 (21)4.2 RAID级别 (21)4.2.1 RAID0 (21)4.2.2 RAID1 (22)4.2.3 RAID2 (23)4.2.4 RAID3 (23)4.2.5 RAID4 (24)4.2.6 RAID5 (24)4.2.7 RAID6 (25)4.2.8 RAID10 (25)4.2.9 RAID01 (26)4.2.10 JBOD (27)4.3 不同RAID级别对比 (27)第5章 主机系统高可用技术 (30)5.1 概述 (30)5.1.1 双机热备份方式 (30)5.1.3 群集并发存取方式 (31)5.2 工作模式 (31)5.2.1 双机热备份方式 (31)5.2.2 双机互备方式 (32)5.2.3 群集并发存取方式 (32)5.3 适用场合 (32)5.4 对存储系统的要求 (33)第6章 数据一致性 (35)6.1 数据一致性概述 (35)6.2 C ACHE引起的数据一致性问题 (35)6.3 时间不同步引起的数据一致性问题 (36)6.4 文件共享中的数据一致性问题 (36)第7章 数据复制与容灾 (38)7.1 灾难恢复/业务连续性 (38)7.2 数据备份系统 (40)7.2.1 数据备份 (40)7.2.2 数据复制 (42)7.3 数据一致性 (45)7.4 总结 (46)第8章 备份技术 (47)8.1 什么是备份 (47)8.2 备份与拷贝、归档的区别 (47)8.3 常规备份的实现方式 (47)8.4 LAN F REE和S ERVERLESS备份 (48)8.5 主流备份软件和介质 (49)8.6 备份技术新趋势 (50)第9章 存储连接设备 (52)9.1 HBA卡介绍 (52)9.1.1 FC HBA相关知识： (52)9.1.2 主要HBA卡厂商 (53)9.1.3 iSCSI HBA相关知识 (54)9.1.4 iSCSI HBA和TOE网卡主要厂商 (54)9.2 FC连接设备介绍 (54)9.2.1 FC HUB相关知识 (54)9.2.2 FC Switch相关知识 (54)9.2.3 FC Director相关知识 (55)9.2.4 iSCSI-FC存储路由器 (55)9.2.5 FC Switch和FC Director主要厂商 (56)第10章 信息生命周期 (57)10.2 信息生命周期的实现 (58)10.3 实现ILM的技术保障和面临的挑战 (58)10.4 信息生命周期管理现状 (58)10.5 法规遵从与信息生命周期管理 (59)10.6 与信息生命周期相关的存储技术 (59)10.6.1 固定内容管理 (59)10.6.2 WORM (59)10.7 怎样看待信息生命周期管理 (60)第11章 其他存储技术及标准 (61)11.1 SMI－S (61)11.2 CDP（持续数据保护） (62)11.3 虚拟存储 (63)11.4 网格计算 (64)11.5 高性能计算 (64)11.6 负载均衡 (65)第12章 章常见主机及操作系统 (66)12.1 主机架构及操作系统概述 (66)12.1.1 主机架构 (66)12.1.2 操作系统 (66)12.1.3 操作系统比较 (67)12.2 常见主机厂商及常见产品介绍 (67)12.2.1 IBM (67)12.2.2 SUN (67)12.2.3 HP (67)12.3 操作系统应用特点 (67)第13章 章常见数据库及应用系统 (68)13.1 数据库厂商介绍 (68)13.1.1 Oracle (68)13.1.2 DB2 (68)13.1.3 Sybase (68)13.1.4 MS SQL Server (68)第14章 存储厂商 (69)第15章 存储集成商 (70)第1章 网络存储主要技术1.1概述存储系统是整个IT系统的基石，是IT技术赖以存在和发挥效能的基础平台。

传输速率
✓ 传输速率(Data 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）。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。
✓ 内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate)，它反映 了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。
✓ More capacity per disk ✓ More sectors per track towards edge ✓ Since disk spins at constant speed, outer tracks have faster data rate
Bandwidth outer track 1.7x inner track!
访问时，先要选择柱面，其次要选择磁头（也就是选择盘面）和扇区。 所以，寻址用的地址信息应该有柱面号、磁头号和扇区号。
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硬盘存储结构
磁头Head
✓ 磁头是硬盘中最昂贵、最重要的部件。MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的 是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头 则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分 别进行优化，以得到最好的读/写性能。
500-600K hrs 1m
$.01 - $.02 5.4 or 7.2K RPM
8MB
SAS 300-600MB/Sec
1.2M hrs 10m
$.05 - $.08 (Est) 10-15k RPM 64MB
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各类硬盘对比

+FCOE HBA卡
SCSI over TCP/IP
光纤线 ,RJ45+ 网 卡/TOE卡/iSCSI
HBA卡
接口图样
SAS 6/12Gb/s
SAS
SAS网线 + /SASHBA卡
市场定位
高端
网络独立、高带 备注说明 宽、低延迟、传
输距离近
中高端
中高端
中低端（10Gb/s） 中端（6/12Gb/s）
CPU CPU CPU CPU CPቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ CPU CPU CPU
缓存 CPU 模块
CMI
电源 电源
BBU LCC
处理器 CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU
缓存 CPU 模块
光纤通道模块 光纤通道模块 光纤通道模块 光纤通道模块 iSCSI 模块 iSCSI 模块 IO 复合
存储基础知识课程
CONTENT
目录
① 存储是什么 ② 磁盘技术基础 ③ 存储技术基础 ④ 存储系统类型 ⑤ 存储高级技术
PART 01: 存储是什么
什么是存储
理解中的存储 真正的存储
存储产品在应用中的位置和作用
主机端 网络端
存储端
外置磁盘存储系统的硬件构成
•BBU •风扇
•硬盘
•电源 •控制器
•Cache Title
存储系统分解
1.系统插框—安放各个模块
2.硬盘模块—数据的仓库
3.电源/BBU模块—存储动力/ 断电数据保护
4.控制器模块—存储系统核心
5.扩展柜模块—扩展存储数 据空间
存储组件内部结构
处理器
存储控制器
光纤通道模块 光纤通道模块 光纤通道模块 光纤通道模块 iSCSI 模块 iSCSI 模块 IO 复合

LUN，每一个LUN只能属于一台前端服务器 链路速率：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
➢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。
存储是企业数据的“家”
用户
应用服务器
数据库服务器
邮箱服务器
员工 数据产生
文件服务器 数据处理
在线存储
近线存储
依据数据的访问频率
数据管理
离线存储
存储发展历程：从附属于服务器，剥离成独立系统
硬盘在服务器内部
Server CPU
外部硬盘阵列（DAS)
CPU
Server RAM
智能硬盘阵列(DAS) CPU Server RAM
DAS（Direct Attached Storage） 时间：70年代 背景：用户最早因为数据量的增多而产生存储的
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
解决问题： • 有限硬盘槽位，容量小
• 单硬盘存放数据，可靠性差