網(wǎng)絡(luò)&陣列寄出知識(2)

1、專業(yè)類存儲產(chǎn)品培訓(xùn),Leo,目錄,存儲基礎(chǔ)知識RAID陣列應(yīng)用NAS應(yīng)用產(chǎn)品推薦,存儲基礎(chǔ)知識,存儲術(shù)語DAS（直連存儲) 內(nèi)部或外部至服務(wù)器。 用于數(shù)據(jù)塊存儲應(yīng)用程序，使用專用的驅(qū)動器，具有可預(yù)測性能以及專用帶寬。SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò) SAN)用于事務(wù)性應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序需要優(yōu)化的事務(wù)性性能（數(shù)據(jù)庫存儲、ERP、電子郵件等）、共享存儲、 無數(shù)據(jù)共享、 塊數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用程序；使用專用的光纖通道網(wǎng)絡(luò)、高性能、專用帶寬，

2、 總體成本較高。NAS（網(wǎng)絡(luò)連接存儲)需要文件共享以及協(xié)作（軟件開發(fā)、文件服務(wù)器整合）的應(yīng)用程序。 使用共享 IP 網(wǎng)絡(luò)。 性能合適、 共享帶寬，總體成本較低。RAID這是數(shù)據(jù)存儲方案的一個涵蓋性術(shù)語，該技術(shù)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)在多個硬盤驅(qū)動器之間分割和/或復(fù)制數(shù)據(jù)。 根據(jù)相應(yīng)方案，可增強數(shù)據(jù)可靠性和/或 I/O 性能。,DAS,,應(yīng)用服務(wù)器,文件系統(tǒng),SCSI,,存儲應(yīng)用類型,NAS,NFS, CIFS,光纖交換機,,,以太網(wǎng)交換機,W

3、indows,Lunix,SAN,,應(yīng)用服務(wù)器,文件系統(tǒng),以太網(wǎng)交換機,IP SAN,,應(yīng)用服務(wù)器,文件系統(tǒng),DAS、NAS、SAN比較,趨勢,自有PC以來，硬盤是最常使用的儲存裝置。但在整個計算機系統(tǒng)架構(gòu)中，跟CPU與RAM來比，硬盤的速度是PC中最弱的設(shè)備之一。所以，為了加速計算機整體的數(shù)據(jù)流量，增加儲存的吞吐量，提升硬盤數(shù)據(jù)的安全，磁盤陣列的技術(shù)應(yīng)運而生。硬盤隨著科技的日新月異，現(xiàn)在其容量已達(dá)2TB以上，轉(zhuǎn)速到了1萬轉(zhuǎn)，甚至1

4、5000轉(zhuǎn)，而且價格便宜，再加現(xiàn)在企業(yè)流行建設(shè)和整合網(wǎng)絡(luò)企業(yè)資源計劃； 所以，利用局域網(wǎng)來傳遞數(shù)據(jù)。服務(wù)器所使用的硬盤顯得非常重要，除了容量大、速度快之外，穩(wěn)定更是基本要求?；诖艘颍疟P陣列開始被廣泛的應(yīng)用在個人計算機上。,磁盤陣列,磁盤陣列：（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID）--“價格便宜且多余的磁盤陣列”.原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計，提升數(shù)據(jù)的安

5、全性。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個磁盤系統(tǒng)效能。同時利用這項技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查（Parity Check）的觀念，在數(shù)組中任一顆硬盤故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時，將數(shù)據(jù)經(jīng)計算后重新置入新硬盤中。,磁盤陣列技術(shù)（RAID）由來,1987年由美國柏克利大學(xué)（University o

6、f California-Berkeley）發(fā)表的文章：“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中，談到了RAID這個字匯，而且定義了RAID的5層級。柏克利大學(xué)研究其研究目的為了適應(yīng)當(dāng)時CPU快速的性能增長。CPU每年大約提升30～50%，而硬盤只能提升約7%。研究小組希望能找出一種新的技術(shù)，在短期內(nèi)，立即提升硬盤性能來平衡計算機的運算能力。在當(dāng)時，柏克萊研究小組的

7、主要研究目的是性能與成本。另外，研究小組也設(shè)計出容錯（fault-tolerance），邏輯數(shù)據(jù)備份（logical data redundancy），而產(chǎn)生了RAID理論。研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盤也是主要的重點，但后來發(fā)現(xiàn)，大量便宜磁盤組合并不能適用于現(xiàn)實的生產(chǎn)環(huán)境，后來Inexpensive被改為independence，許多獨立的磁盤組。,如何實現(xiàn)RAID,磁盤陣列實現(xiàn)方式有三種：一是外接式磁盤陣列柜、二是

8、內(nèi)接式磁盤陣列卡、三是利用軟件來仿真。外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務(wù)器上，需硬盤 支持可熱插拔（Hot Swap）的特性內(nèi)接式磁盤陣列卡（硬RAID），但需要較高的安裝技術(shù)，適合技術(shù)人員使用操作。利用軟件仿真的方式（軟RAID），由于會占用CPU和內(nèi)容，會拖累機器的速度；不適合大數(shù)據(jù)流量的服務(wù)器。在網(wǎng)絡(luò)存儲（NAS）中，磁盤陣列是一種把若干硬磁盤驅(qū)動器按照一定要求組成一個整體，整個磁盤陣列由陣列控制器管理的系統(tǒng)。,RAID優(yōu)

9、點,RAID的采用為存儲系統(tǒng)（或者服務(wù)器的內(nèi)置存儲）提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優(yōu)點。　　RAID通過同時使用多個磁盤，提高傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上又是一個磁盤驅(qū)動器，所以使用RAID可以達(dá)到單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率?！　⊥ㄟ^數(shù)據(jù)校驗，RAID可以提供容錯

10、功能。這是使用RAID的第二個原因，因為普通磁盤驅(qū)動器無法提供容錯功能，如果不包括寫在磁盤上的CRC（循環(huán)冗余校驗）碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。,,RAID 0,RAID 0：RAID 0是速度最快的一種 RAID 模式。它需要至少兩個

11、驅(qū)動器，并且會將數(shù)據(jù)分條到每個磁盤。所有磁盤的可用容量合在一起，成為計算機上的一個邏輯卷。 一旦陣列中有一個物理磁盤發(fā)生故障，所有磁盤的數(shù)據(jù)都將不可訪問，因為有部分?jǐn)?shù)據(jù)已被寫入所有磁盤。,應(yīng)用：RAID 0 是要求最高速度和最大容量的用戶的理想選擇。要處理超大型文件的視頻編緝?nèi)藛T可以使用 RAID 0 來編輯視頻的多個流，以達(dá)到最佳播放效果。RAID 0 陣列更適于在頻繁的文件處理（例如視頻編輯）中使用，不宜用作唯一的存儲備份解決方

12、案，也不宜在關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)中使用。支持RAID 0 的 LaCie 產(chǎn)品:LaCie 2big Quadra、LaCie 4big Quadra、 LaCie Big Disk Quadra、LaCie Little Big Disk Quadra、LaCie 5big Network,,RAID 1,RAID 1：RAID 1（在某些 LaCie 設(shè)備中也稱為 SAFE 模式）是一種安全的 RAID 模式，它至少需要兩個驅(qū)動器，

13、并且驅(qū)動器成對工作。計算機上將安裝一個邏輯卷，兩個驅(qū)動器合并后的可用容量限制為不超過最小磁盤的容量。如果其中一個物理磁盤出現(xiàn)故障，可以立即從第二個磁盤上獲取數(shù)據(jù)。即使一個磁盤出現(xiàn)故障，也不會丟失任何數(shù)據(jù)。,應(yīng)用：在一個磁盤出現(xiàn)故障時，RAID 1 可提供最高的數(shù)據(jù)安全性，但由于數(shù)據(jù)需寫入兩次，因此在寫入時性能會略有下降。在更注重安全性而非速度的情況下，RAID 1 是理想選擇。支持 RAID 1 的 LaCie 產(chǎn)品：LaCie

14、2big Quadra 、LaCie 2big Network,,RAID 3,RAID 3: RAID 3 使用字節(jié)級別的條帶化技術(shù)，并采用專用的奇偶校驗磁盤（右側(cè)圖例中的磁盤 4），因此計算機上會安裝一個卷。RAID 3 陣列能在一個磁盤出現(xiàn)故障的情況下確保數(shù)據(jù)不丟失。如果一個物理磁盤出現(xiàn)故障，該磁盤上的數(shù)據(jù)可以重建到更換磁盤上。如果數(shù)據(jù)尚未重建到更換驅(qū)動器上，而此時又有一個磁盤出現(xiàn)故障，那么陣列中的所有數(shù)據(jù)都將丟失。,應(yīng)用:

15、RAID 3 在要讀取連續(xù)的長文件（如視頻文件）的環(huán)境中可提供良好的數(shù)據(jù)安全性。由于數(shù)據(jù)是從奇偶校驗塊中讀取，因此磁盤故障不會導(dǎo)致服務(wù)中斷。RAID 3 適用于那些追求性能并要求持續(xù)訪問數(shù)據(jù)的用戶（如視頻編輯人員）。對于密集使用不連續(xù)文件的用戶來說，RAID 3 并非理想之選，因為專用的奇偶校驗磁盤會影響隨機讀取性能。支持 RAID 3 的 LaCie 產(chǎn)品:LaCie 4big Quadra,,RAID 3+Space,RAID

16、3+SpareRAID 3+Spare模式下；在RAID 3的基礎(chǔ)上，陣列中會有一個磁盤保持空置狀態(tài)。如果陣列中有驅(qū)動器發(fā)生故障，故障磁盤中的數(shù)據(jù)就會自動重建到空磁盤（或稱為“備用”磁盤）上。,應(yīng)用：RAID 3+Spare模式下，磁盤故障不需要立即處理，因為系統(tǒng)會使用熱備用磁盤對自己進行重建，但故障磁盤還是應(yīng)盡快更換。支持 RAID 3+Space的 LaCie 產(chǎn)品：LaCie 4big Quadra,,RAID 5,RAI

17、D 5:RAID 5 綜合了 RAID 0 的條帶化技術(shù)以及陣列數(shù)據(jù)冗余技術(shù)（陣列組成最少包括三個磁盤）。RAID 3 和 RAID 5 之間的區(qū)別在于，RAID 3 配置提供的性能更高，但總?cè)萘柯缘?。?shù)據(jù)會在所有磁盤之間分條，并且每個數(shù)據(jù)塊的奇偶校驗塊 (P) 寫入到同一條帶上。如果一個物理磁盤出現(xiàn)故障，該磁盤上的數(shù)據(jù)可以重建到更換磁盤上。單個磁盤出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)不會丟失，但如果數(shù)據(jù)尚未重建到更換驅(qū)動器上，而此時又有一個磁盤出現(xiàn)故

18、障，那么陣列中的所有數(shù)據(jù)都將丟失。,應(yīng)用：RAID 5 綜合考慮了數(shù)據(jù)安全和磁盤空間充分利用這兩方面的因素。由于數(shù)據(jù)是從奇偶校驗塊中讀取，因此磁盤故障不會導(dǎo)致服務(wù)中斷。RAID 5 適用于歸檔，且適合那些追求性能并要求持續(xù)訪問數(shù)據(jù)的用戶（如視頻編輯人員）使用。 支持 RAID 5 的 LaCie 產(chǎn)品：LaCie 4big Quadra 、LaCie 5big Network,RAID 5+Spare,RAID 5+Spare

19、：RAID 5+Spare是一種 在RAID 5 陣列基礎(chǔ)上增加一個磁盤用作備用磁盤，用于在磁盤發(fā)生故障時立即重建系統(tǒng)。因此，至少需要四個磁盤。如果一個物理磁盤發(fā)生故障，磁盤上的數(shù)據(jù)仍然可以訪問，因為數(shù)據(jù)是從奇偶校驗塊中讀取的。故障磁盤上的數(shù)據(jù)將重建到熱備用磁盤上。當(dāng)故障磁盤更換后，更換的磁盤便成為新的熱備用磁盤。,,應(yīng)用：RAID 5+Spare的主要優(yōu)點在于，在系統(tǒng)將數(shù)據(jù)重建至備用驅(qū)動器時用戶仍可以繼續(xù)訪問數(shù)據(jù)。它能提供良好的

20、數(shù)據(jù)安全，但磁盤空間由于熱備用磁盤的存在（在其他磁盤出現(xiàn)故障之后才使用）而受到限制。磁盤故障不需要立即處理，因為系統(tǒng)會使用熱備用磁盤對自己進行重建，但故障磁盤還是應(yīng)盡快更換。支持 RAID 5+Spare的 LaCie 產(chǎn)品：LaCie 4big Quadra 、LaCie 5big Network,,RAID 6,RAID 6:在 RAID 6 中，數(shù)據(jù)會在所有磁盤（最少四個）間進行分條，并且每個數(shù)據(jù)塊的兩個奇偶校驗塊（如右圖中

21、的 p 和 q）寫入到同一條帶上。如果一個物理磁盤出現(xiàn)故障，該磁盤上的數(shù)據(jù)可以重建到更換磁盤上。這種 RAID 模式最多允許兩個磁盤出故障而不丟失數(shù)據(jù)，而且它能更快地重建故障磁盤上的數(shù)據(jù)。,應(yīng)用:在驅(qū)動器出現(xiàn)故障時，RAID 6 能進行有效的重建，確保了數(shù)據(jù)的可靠性。為此，安全性要求較高，而性能要求不高的用戶可以選擇 RAID 6。采用 RAID 6 的 LaCie 產(chǎn)品:LaCie 5big Network,,RAID 0+1,

22、RAID 0+1:RAID 0+1 是一種安全的 RAID 模式，由條帶集的鏡像組成。RAID 0+1 陣列包含的磁盤數(shù)應(yīng)為四的倍數(shù)。在 RAID 0+1 陣列中，具有五個磁盤的 LaCie 產(chǎn)品的第五個磁盤將成為備用磁盤或空置磁盤。在右圖中，陣列 B 是陣列 A 的鏡像。在 RAID 0+1 陣列中，最多允許兩個磁盤出現(xiàn)故障而不會丟失數(shù)據(jù)，但故障磁盤必須屬于同一 RAID 0 隊列。在圖中，也就是當(dāng)磁盤 1 和磁盤 2 出現(xiàn)故障時

23、，數(shù)據(jù)會保存到磁盤 3 和磁盤 4。,應(yīng)用:RAID 0+1 使用 RAID 0 條帶技術(shù)來提供良好的速度，但設(shè)備的可用容量會減少一半（假設(shè)陣列中所有磁盤的容量都相同）。支持RAID 0+1 的 LaCie 產(chǎn)品:目前尚無采用該模式的 LaCie 產(chǎn)品,,RAID 10,RAID 10：RAID 10（也稱為 RAID 1+0）是合并了其他級別（尤其是 RAID 1 和 RAID 0）特點的另一種RAID 級別。這是一種“鏡像集

24、條帶”，意思是數(shù)據(jù)在兩個鏡像陣列間分條?！皸l帶化”在陣列之間發(fā)生，而“鏡像”是在相同的陣列中出現(xiàn)，兩種技術(shù)的組合加快了重建的速度。RAID 10 陣列包含的磁盤數(shù)應(yīng)為四的倍數(shù)。請參見右圖。在 RAID 10 陣列中，每個鏡像對中可以有一個磁盤出現(xiàn)故障而不丟失數(shù)據(jù)。不過，故障磁盤所在陣列的工作磁盤會成為整個陣列中的弱點。如果鏡像對中的另一個磁盤也發(fā)生故障，則會丟失整個陣列數(shù)據(jù)。,應(yīng)用：RAID 10 使用 RAID 0 條帶技術(shù)來 提

25、供良好的速度，但設(shè)備的可用容量會減少一半（假設(shè)陣列中所有磁盤的容量都相同）。支持 RAID 10 的 LaCie 產(chǎn)品：LaCie 4big Quadra 、LaCie 5big Network,,串聯(lián),串聯(lián)：磁盤串聯(lián)時，其容量將會合并，并且數(shù)據(jù)會寫入陣列中的主磁盤，主磁盤寫滿后再寫入下一個磁盤。串聯(lián)無性能優(yōu)勢，也不能增加數(shù)據(jù)安全措施。它只是一種為擴大總?cè)萘慷鴮蓚€物理磁盤組合為一個卷的方法。通過串聯(lián)可以完全使用陣列中所有磁盤的

26、容量，并且在磁盤發(fā)生故障時大部分?jǐn)?shù)據(jù)都可以保存下來。只有故障磁盤上的數(shù)據(jù)以及部分寫入故障磁盤和作業(yè)磁盤的數(shù)據(jù)才會丟失。,支持串聯(lián)模式的 LaCie 產(chǎn)品：LaCie 2big Network LaCie Ethernet Disk LaCie 2big Quadra LaCie 4big Quadra,JBOD,JBOD：JBOD 代表“簡單磁盤捆綁”。陣列中的每個磁盤，無論是屬于不同設(shè)備還是同一設(shè)備，都會作為單獨的磁盤

27、安裝在計算機上。,,采用JBOD 模式的 LaCie 產(chǎn)品：目前尚無采用該模式的 LaCie 產(chǎn)品,NAS,NAS是英文“Network Attached Storage”的縮寫, 中文意思是“網(wǎng)絡(luò)附加存儲”。NAS系統(tǒng)包括處理器，文件服務(wù)管理模塊和多個硬盤驅(qū)動器(用于數(shù)據(jù)的存儲)。,NAS的優(yōu)勢,NAS的優(yōu)勢架構(gòu)簡單、實現(xiàn)成本低適用在任何的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持RAID（保障數(shù)據(jù)傳輸和安全的平衡性）設(shè)備易于部署、維護簡便

28、,NAS應(yīng)用1,文件共享　　文件共享(即文件服務(wù)器)是NAS最基本的應(yīng)用。我們可以在“網(wǎng)上鄰居”中找到NAS網(wǎng)絡(luò)存儲器設(shè)備，并在它的共享目錄中存儲公用文件。此外，部分NAS也內(nèi)置了文件服務(wù)器功能，我們可以通過瀏覽器訪問和管理NAS中的文件，并以HTTP方式上傳和下載文件，就像訪問軟件下載網(wǎng)站一樣方便。數(shù)據(jù)備份/容災(zāi)　　NAS網(wǎng)絡(luò)存儲器的另一項重要功能是備份/容災(zāi)。大多數(shù)NAS都具有多種備份功能，包括本地備份、異地備份和NAS間備

29、份等等。部分NAS還具有一鍵備份功能，將USB存儲設(shè)備(如閃盤和外置硬盤)插入NAS上特定USB接口，按一下備份按鈕就能把USB存儲設(shè)備上的文件備份到NAS中。此外，具有兩個硬盤位的NAS可以組建RAID 0和RAID 1系統(tǒng)，其中RAID 0系統(tǒng)具有較好的磁盤性能，RAID 1系統(tǒng)具有較好的安全性。具有4個硬盤位的NAS則可以組建更高級的RAID 5系統(tǒng)，在保障數(shù)據(jù)安全的同時還能提高磁盤性能。,NAS應(yīng)用2,網(wǎng)絡(luò)打印　　網(wǎng)絡(luò)打印機

30、共享也是家庭用戶常用的功能，將普通打印機通過USB接口與NAS相連，開啟NAS網(wǎng)絡(luò)存儲器的網(wǎng)絡(luò)打印機功能，我們就能在局域網(wǎng)中共同使用這臺打印機。多媒體文件共享　　只要把照片和錄像存放在NAS網(wǎng)絡(luò)存儲器的指定目錄中，就能通過瀏覽器登陸NAS的Web網(wǎng)站進行觀看，就像訪問“網(wǎng)易相冊”一樣。媒體服務(wù)器　　目前針對家庭和個人用戶的NAS網(wǎng)絡(luò)存儲器產(chǎn)品普遍具有UPnP-AV功能(或稱流媒體功能)，在網(wǎng)絡(luò)中可以被Windows MCE系統(tǒng)、

31、Xbox360和PS3等設(shè)備發(fā)現(xiàn)，無須額外的操作就能播放存儲在NAS中的多媒體文件。該功能讓NAS變成了一臺媒體服務(wù)器，供網(wǎng)絡(luò)中客戶端使用。,,數(shù)據(jù)存儲中使用NAS,NFS協(xié)議 CIFS協(xié)議,,,EthernetSwitch,,Windows,Linux,適用于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(文件)存儲如文本文件、圖形圖像、視頻文件等也可用于大規(guī)模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提供更好的保護和管理多

32、臺前端服務(wù)器共享后端存儲設(shè)備,可同時對同一目錄或文件進行讀寫存儲設(shè)備可以設(shè)置虛擬隔離，實現(xiàn)敏感內(nèi)容絕對隔離連接采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)聯(lián)接便于部署、快速上線、動態(tài)擴展,NAS,數(shù)據(jù)存儲中使用SAN/iSCSI（IP SAN）,適用于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫)存儲如Oracle、SQL數(shù)據(jù)庫FC SAN、iSCSI SAN（IP SAN）可以分別適用于不同級別、不同規(guī)模的系統(tǒng)建設(shè)多臺前端服務(wù)器共用后端存儲設(shè)備文件系統(tǒng)分散于前端服務(wù)器，所以不

33、支持共享，每個LUN只能屬于一臺前端服務(wù)器，數(shù)據(jù)無法共享連接采用FC光纖鏈路、FC交換機、主機端HBA卡、多路徑管理軟件或者IP鏈路、以太網(wǎng)交換機。,光纖交換機,,應(yīng)用服務(wù)器,文件系統(tǒng),以太網(wǎng)交換機,,應(yīng)用服務(wù)器,文件系統(tǒng),SAN,iSCSI,確認(rèn)需求,使用環(huán)境（家用、辦公、單位機房）使用效果（快速傳輸、安全備份、文件共享）,產(chǎn)品推薦1,家用+快速傳輸：D2、北極光、2big（多接口）家用+安全備份：D2、北極光、2bi

34、g家用+文件共享：d2NW、北極光NW、2bigNW,產(chǎn)品推薦2,辦公+快速傳輸：D2、北極光、2big（多接口）、4big辦公+安全備份：D2、北極光、2big、4big辦公+文件共享：Net Work產(chǎn)品全系列10人（D2/北極光）,20人以上（2big/5big）,產(chǎn)品推薦3,機房+快速傳輸：4big、12big機房+安全備份：2big、4big機房+文件共享：10人（D2NW/北極光NW）20人以上