存儲入門1

1、IBM System Storage ? 存儲概念: 入門I,數(shù)據(jù)與磁盤,數(shù)據(jù)可以從磁盤寫入或則讀取典型地通過一個本地應(yīng)用或是服務(wù)器應(yīng)用應(yīng)用/ 文件系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)塊級別的 I/O數(shù)據(jù)的收發(fā)是通過I/O 塊用戶采用的是文件級別的I/O收發(fā)的是數(shù)據(jù)文件,0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1,,,,,主機,,HBA,,光纖通道,,以太網(wǎng)到客戶工作站,兩個獨立控制器 帶自動失效切

2、換以獲得持續(xù)的高可用性以防止一控制器或光纖通道失效,,HBA,,光纖通道,,,,,,,Controller,,,,Controller,,,,Fibre Channel,Fibre Channel,光纖子系統(tǒng) – DS3000 and DS4000,RAID,,Part I結(jié)束時:,Part II 結(jié)束時:,,Switch,,,,,,,,Switch,Switch,,,,,,,,Switch,,,,,,,NAS,NAS,NA

3、S,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,RAID,,,,,存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (SAN),Storage subsystem,Servers,Servers,網(wǎng)絡(luò)附加存儲 (NAS),自測問題:,什么是存儲?什么是 DAS? SCSI 和SAS是什么和其用途?什么是JBOD? 為什么我們需要使用RAID?我是否理解 光纖

4、通道Fibre Channel的優(yōu)勢?,過去對于信息的觀點,,小測驗,什么是DAS的定義 ?Dual Asynchronous Storage 雙異步存儲Data Archival Software 數(shù)據(jù)存檔軟件Direct Altered Storage 直接匯聚存儲Direct Attached Storage 直接連接存儲,,測驗答案,DAS的定義是 ?-- -Direct Attached Storage 直連

5、存儲,直連存儲,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DAS Device,,,,,,,,,,,,,,,,,,DAS Device,存儲直接連接到一臺服務(wù)器上SCSI, SAS, iSCSI, FC塊級別 I/O內(nèi)部磁盤具備/不具備RAID保護外部磁盤存儲系統(tǒng)基于

6、控制器的RAID引擎,直連存儲 (DAS),,,內(nèi)部 DAS,Motherboard,,Motherboard,,,,,,,,內(nèi)部磁盤 無RAID,ROC,內(nèi)部磁盤 主板集成RAID (ROC),Motherboard,,,,,HA,內(nèi)部磁盤 RAID 主機卡,Motherboard,,,,,SW,內(nèi)部磁盤 軟件 RAID,Application Server,Application Server,Ap

7、plication Server,Application Server,外部DAS,,Motherboard,HA,,,,,通過主機連接卡連接的外部存儲系統(tǒng) 基于控制器的 RAID,Controllers,ApplicationServer,,外部DAS 優(yōu)勢,成本低驅(qū)動器通常在服務(wù)器內(nèi)部使用迅速具備一些數(shù)據(jù)保護,內(nèi)部DAS 優(yōu)勢,比將數(shù)據(jù)存儲在客戶端更好增加的可靠性和性能RAID保護增強的特性和功能性 可擴展性

8、,DAS缺點,每臺服務(wù)器都有其自己的存儲部件 ($$)管理困難降低了生產(chǎn)效率備份很昂貴浪費的存儲空間難于共享數(shù)據(jù),,,共享的DAS,存儲直接連接到一臺單獨的服務(wù)器SAS, iSCSI, FC存儲系統(tǒng)包括RAID控制器和磁盤柜RAID引擎是基于控制器的,SCSI是什么?,微型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)Pronounced “skuzzy”,SAS 是什么?,串聯(lián) SCSI,SCSI接口….started it all!,

9、工業(yè)標準 I/O 總線Standard connectors are the same on each deviceAll devices share a common bus,,,,,,8-bit data bus,16-bit data bus,哪些設(shè)備使用 SCSI?,Disk Drives Tape DrivesRemovable Media Drives (Zip)CD-ROM DrivesCD-R/CD-RW D

10、rivesOptical Memory DrivesMedia Changers,,小測驗,SAS 是什么?Silicon Attached SCSI 硅連接SCSISerial Attached SCSI 串聯(lián)SCSISCSI Attached Storage SCSI附加存儲Storage Attached Systems存儲附加系統(tǒng),,測驗答案,SAS 是什么?-Serial Attached SCSI 串聯(lián)SC

11、SI--,What is SAS?,串聯(lián) SCSI (SAS) 是并口SCSI的終結(jié)者新的工業(yè)標準,提供了非凡的性能提升3-Gbps SAS x4 “寬” 端口提供累計高達12-Gbps的帶寬 主機連接以及擴展,理解SAS “寬” 端口,每SAS 線纜是3-Gbps到驅(qū)動器是獨立線纜“x4 寬” 在一個接口中包括4根線纜2, 3 ,4 線纜僅在當(dāng)前 I/Os 超出1號線纜通道性能情況下使用,,,,,,,理解SAS “寬”

12、端口,,,,,,,每SAS 線纜是3-Gbps到驅(qū)動器是獨立線纜“x4 寬” 在一個接口中包括4根線纜2, 3 ,4 線纜僅在當(dāng)前 I/Os 超出1號線纜通道性能情況下使用,理解SAS “寬” 端口,,,,,,,每SAS 線纜是3-Gbps到驅(qū)動器是獨立線纜“x4 寬” 在一個接口中包括4根線纜2, 3 ,4 線纜僅在當(dāng)前 I/Os 超出1號線纜通道性能情況下使用,,,,Server,SAS HBA or SCSI adap

13、ter,RAID sub-system,SCSI or SAS,,Ethernet to Clientworkstations,Dual Controller RAID with only one controllerin use (B not used in this example). This RAID system has four SCSI buses with five drives on each bus.,,,,,

14、,,,,,,,,,,,,,SCSI 與SAS 適用于哪里?,,Logical Unit Number 邏輯單元號(LUN),LUN是一種被SAS和SCSI支持的子地址編碼LUNs 是通過編碼確認信息來選擇,,Host Adapter,ID 7,,Controller,ID 1,,Disk Drive,LUN 0,,Disk Drive,LUN 1,,,,,,Controller,ID 2,,Disk Drive,LUN 0,,Disk

15、 Drive,LUN 1,,,,,,小測驗,LUN 是:Lower Unit Number 低單元編碼A type of sub-addressing 一種子地址編碼The SCSI initiation number SCSI初始號A subnet mask 一個子網(wǎng)掩碼,,測驗答案,LUN是:-A type of sub-addressing 一種子地址編碼--,直連存儲,通過SAS或SCSI連接到服務(wù)器可以是

16、 JBOD 或 RAID,,,Server,SCSI or SAS,,小測驗,JBOD 是什么?Just buy old drives 只購買老磁盤Java basic operating drive 基于JAVA的操作盤Just boot every day 每日引導(dǎo)Just a bunch of disks 一堆磁盤,,測驗答案,JBOD是什么?- --Just a bunch of disks 一堆磁盤,,小測驗,

17、JBOD指的是什么?Redundant hard drives 冗余的磁盤 A virtual SCSI subsystem虛擬的SCSI子系統(tǒng)SCSI disks that may be shared by multiple hosts可以被多個主機所共享的SCSI磁盤A group of hard drives in a common enclosure e)在同一磁盤柜內(nèi)的一組磁盤,,測驗答案,JBOD指的是什么?-

18、 --A group of hard drives in a common enclosure在同一磁盤柜內(nèi)的一組磁盤,,,,,,,JBOD,在一個外部通用單元中的一組磁盤不能提供容錯相對使用獨立驅(qū)動器而言性能沒有得到提升,,,,,,,,,,,,,RAID,更好的選擇; RAID,,,,,,小測驗,RAID是什么?Redundant and independent disks冗余獨立的磁盤Real and imagina

19、ry disks真實可見的磁盤Redundant Array of Independent Disks獨立磁盤冗余陣列Remote abstract independent disks 遠程抽象獨立磁盤,,測驗答案,RAID是什么?--Redundant Array of Independent Disks獨立磁盤冗余陣列-,,小測驗,下面哪一個正確描述RAID?Redundant hard drives 冗余磁盤A

20、virtual SCSI subsystem一個虛擬SCSI子系統(tǒng)Independent disks with data striped across them數(shù)據(jù)條帶化分布的獨立磁盤A group of hard drives in a common enclosure 　在同一盤柜內(nèi)的一組磁盤,,測驗答案,下面哪一個正確描述RAID?--Independent disks with data striped across

21、 them　數(shù)據(jù)條帶化分布的獨立磁盤-,RAID,條帶化是RAID中的一個基本概念是一種將多個驅(qū)動器劃歸到一個邏輯存儲單元的組合方式多種級別每種級別都具備不同的成本/性能/容錯優(yōu)勢可以通過硬件或軟件進行實施硬件對于整個系統(tǒng)的性能是最佳的方案,RAID Level 0 – 條帶化,優(yōu)點高數(shù)據(jù)傳輸速率低成本,缺點當(dāng)磁盤失效時無冗余數(shù)據(jù)會丟失,,,,RAID Level 1 – 鏡像,優(yōu)點 可靠性 可用性 當(dāng)出現(xiàn)錯

22、誤時無需數(shù)據(jù)重建,缺點額外磁盤所帶來的高成本,,RAID Level 3 – 校驗盤,優(yōu)點高數(shù)據(jù)傳輸速率 適用長的順序數(shù)據(jù) 可靠性 可用性,缺點對短數(shù)據(jù)不適合對隨機I/O不適合,RAID Level 5 – 分布校驗盤,優(yōu)點短數(shù)據(jù)記錄或隨機I/O眾多并發(fā)I/O可靠性可用性,缺點 不適用于大記錄,其他 RAID級別,RAID 1+0: implemented as striped subsystem whose

23、segments are RAID 1 subsystems,IBM RAID 總結(jié),RAID 0: 最快和最有效的級別但不提供容錯RAID 1: 性能至上, 容錯的環(huán)境下, 但需要2倍存儲空間RAID 3: Data intensive environments which access long sequential records, does not allow multiple I/O operations to be ov

24、erlappedRAID 5: 對于多用戶大量讀取少量寫入環(huán)境下的最佳選擇.RAID 1+0: 高性能但需要2倍的磁盤以用于數(shù)據(jù)鏡象,,知識測驗,對于一個主要是隨機I/O并需要容錯的應(yīng)用你將選用哪種RAID 級別?RAID 1RAID 3RAID 5,,測驗答案,對于一個主要是隨機I/O并需要容錯的應(yīng)用你將選用哪種RAID 級別?--RAID 5,直連存儲,考慮有限的距離,,,Server,SCSI or SAS,R

25、AID,直連存儲,考慮有限的距離有限的設(shè)備數(shù)量(SCSI)有限的冗余,,,Server,SCSI or SAS,,RAID,SCSI與SAS vs. 光纖通道,224,* Up to total 12Gb/s throughput with wide ports,,知識測驗,什么是 光纖通道? Transport mechanism for multiple protocols 　多種協(xié)議的傳輸方式The FDDI spe

26、cification 采用FDDI規(guī)范Storage Area Network　存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)A network protocol　一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,,測驗答案,什么是 光纖通道? Transport mechanism for multiple protocols多種協(xié)議的傳輸方式---,什么是光纖通道?,一個適用多協(xié)議的傳輸方式SCSI-3 與SASInternet Protocol (IP)其它,為什么使用光纖通

27、道?,Serial Transmission序列傳輸更小的接口消除并口傳輸帶來的SKEW問題高帶寬1, 2 和 4 gigabits per second (Gb/s)大寫“B” 和 小寫 "b" Megabit 使用的是 小寫 b (Mb) Megabyte使用的是大寫B(tài) (MB),為什么使用光纖通道?,可擴展性非常多的設(shè)備更遠的距離多種傳輸協(xié)議的方式,為什么使用光纖通道?,采用交換避免共享介

28、質(zhì)或帶寬所帶來的問題允許不同的速率自適應(yīng)的4 Gb/s 允許向下兼容到 1Gb/s and 2Gb/s多種傳輸協(xié)議的方式,連接性,,,,處理器,,內(nèi)存,I/O Bus,,,,,,,,,,,計算機,,,N_Port0,,,橋,TX,RX,,,RX,TX,,,存儲子系統(tǒng),100 MB/s,100 MB/s,全雙工 (FC example): 4Gbps + 4Gbps = 8Gbps 理論值),N_Port1,,,,,,,,點對點,

29、,知識測驗,光纖通道可傳輸 SCSI block data　SCSI塊數(shù)據(jù)TCP 包Parallel data packets　串口數(shù)據(jù)包All network protocols　所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,,測驗答案,光纖通道可傳輸SCSI block data 　SCSI塊數(shù)據(jù)---,Input to fiber,Output from fiber,Multiple path-lengths, or modes, permi

30、tted by the fiber smear the shape of the pulse,多模光纖,150 meters,Single path-length, or mode, imposed by the fiber preserves the shape of the pulse,Input to fiber,Output from fiber,單模光纖,,,,Server,HBA,RAID sub-system,Fibre

31、Channel,,Ethernet to Clientworkstations,Dual Controller RAID with only one controllerin use (B not used in this example). This RAID system has four SCSI buses with five drives on each bus.,基本配置,,,,,,Server,RAID sub-sy

32、stem,HBA,Fibre Channel,,Ethernet to Clientworkstations,Dual independent controllers with automatic fail-over for continuous availability in case one controller or one fiber link fails.,,HBA,Fibre Channel,,,,,,,,,,,,,,,

33、,,,,,,Controller,,,Sample SCSI/SAS subsystem,雙控配置,,,,,,Server,,HBA,FC/SAS,,Ethernet to Clientworkstations,Dual independent controllers with automatic fail-over for continuous availability in case one controller or one