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存储基础知识—架构和RAID

时间:2015-03-17 14:26:52      阅读:179      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:管理系统   服务器   基础知识   网络   能力   

1、服务器与存储系统

服务器:提供计算能力、为网络请求提供服务。

存储系统:存储设备+存储管理系统+RAID磁盘系统、接受I/O请求。

存储架构:

                DAS (Direct Attach STorage)存储设备直接和服务器连接,接口为IDE或者SCSI。

                NAS  (Network Attached Storage) 网络附加存储,采用网络技术,通过交换机连接存储系统(服务器),接口为TCP/IP。

                SAN  (Storage Area Network)存储区网络,采用 FC(光纤通道),将存储系统网络化,接口为FC(光纤通道)。

RAID:  (Redundant Array of Independent Disks)磁盘阵列

2、数据存储类型

文件存储:NAS

块存储(Block):DAS和SAN

对象存储(网络存储架构): OSD设备

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3、存储架构和特点

  • DAS是以服务器为中心的存储结构,就是将存储设备直接连在服务器上(大多SCSI接口),然后服务器连接在网络上,网络上任何客户端要访问某存储设备上的资源必须经过服务器。由于连接在各个节点服务器上的存储设备是独立的,因此整个网络上的存储设备其实是分散、独立而无法共享的。DAS存储方式是以服务器为中心的,所有的数据流必须经过服务器转发,因此服务器的负担比较重,也是整个系统的瓶颈。服务器的CPU、内存及I/O均影响DAS的性能。
  • NAS是以数据为中心的存储结构,是一种完全脱离服务器就可直接上网的存储设备,NAS把任务优化的存储设备直接连接到网络上,用户可直接通过网络共享NAS设备中的数据,解决了DAS中存储对服务器的依赖及服务器的瓶颈问题。在NAS下,客户机对资源的请求直接发送给NAS设备,改请求返回的数据也直接发给请求者而无需服务器的中转,大大提高的响应速度和传输速率。NAS采用RJ—45标准网络接口,只要将NAS设备通过集线器或交换机连接到TCP/IP网络,分配一个IP地址即可。NAS支持异构网络环境下的跨平台文件共享,支持WINDOW/UNIX/APPLE等。
  • SAN是一种以网络为中心的存储结构,不同于普通以太网,是位于服务器后端,为连接服务器、磁盘阵列、带库等存储设备而建立的高性能网络。SAN以数据存储为中心,采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光通道(或者ISCSI)的直接连接,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。SAN与传统的DAS区别在于DAS的存储设备专门服务于所连接的服务器,而SAN模式下所有服务器可以通过高速通道共享所有的存储设备。SAN的主要设备:存储设备(磁盘阵列)、服务器、连接设备(网络交换设备及光纤等)、存储管理软件。SAN的优势在于所有存储设备高度共享,所有存储设备可以集中管理同时具有冗余备份功能,单台服务器宕机系统照样工作。

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DAS的特点是存储专属性,每个服务器是其附属的存储设备的“MANAGER”,专属而独立;SAN可以满足高需求的存储要求,但其光纤交换机成本太高,而且服务器和存储设备之间有距离限制;NAS打破了DAS的存储设备专属问题而共享,也没有SAN高昂的光纤交换机成本问题和距离限制,但是其NAS服务器本身限制了其性能,并不适合做视频存储,但适合在多点并发访问的情形;ISCSI具有 SAN的架构和相对低廉的成本,但对交换机的配置和网络稳定性要求很高

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4、RAID基础

JBOD:同一磁盘柜内的一组磁盘,不提供容错,提升小,由于JBOD的缺陷出现了RAID。

条带化:RAID是数据条带化独立的磁盘,将多个驱动器划归到一个逻辑存储单元的组合方式。

级别:每种级别具备不同的成本、性能、容错优势。

RAID:

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JBOD:

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RAID Level 0: 带区集

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RAID Level 1:镜像

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RAID Level 3 :专盘校验的带区集

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RAID Level 5:分布校验的带区集

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RAID Level 10:

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RAID Level 30:

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RAID Level 50:

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RAID 级别比较:

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             RAID0:并行传输没有校验。

             RAID1:容量利用率对半,冗余量大。

              RAID3:并行传输、专盘奇偶校验,适合大数据。

              RAID5:并行传输、非专盘奇偶校验,适合小数据。

              RAID10:一半RAID1 一半RAID0。

存储基础知识—架构和RAID

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