第17章 存储技术.ppt

当前企业面对的数据信息问题 积累的数据越来越多，呈现“爆炸性的增长 ” 孤立、分散、难以管理的海量数据是“巨大灾难” 关键业务的数据丢失对企业带来“毁灭性打击” 业务连续性、数据共享、数据备份恢复、信息生命周期管理等需求推动存储技术巨大发展 什么是存储 存储的概念——根据不同的应用环境，通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上，并能保证有效的访问 一方面它是数据临时或长期驻留的物理媒介 ——存 另一方面，它是保证数据完整安全存放的方式或行为——储 存储就是把这两个方面结合起来，向客户提供一套数据存放解决方案。 存储的应用需求 存储的应用需求 数据存储方式 数据存储方式 网络存储的存取方式 存储长什么样？ 存储系统的组成 存储系统的组成 存储系统的组成—硬盘 存储系统的组成—硬盘 存储系统的组成—硬盘 存储系统的组成—硬盘 存储系统的组成—磁盘单元 存储控制器 负责对整个存储空间的统一规划 进行管理或协议转换，实现卷管理，容灾，备份等软件功能 种类 按照架构 X86架构（类似服务器） RISC架构（类似交换机） 按照功能实现方式 软件实现 硬件实现 存储系统的组成—连接设备 RAID概述 RAID：廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks） 将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘，从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性 不同的组合方式用RAID级别来标识 RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 5等6种明确标准级别的RAID 级别 还有6、7、10（RAID 1与RAID 0的组合）、01（RAID 0与RAID 1的组合）、30（RAID 3与RAID 0的组合）、50（RAID 0与RAID 5的组合）等 不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本 RAID 0 RAID0也称为条带化（stripe），将数据分成一定的大小顺序的写道阵列的磁盘里 可以并行的执行读写操作，可以充分利用总线的带宽 理论上讲，一个由N个磁盘组成的RAID0系统，它的读写性能将是单个磁盘读取性能的N倍，且磁盘空间的存储效率最大（100％） 缺点：不提供数据冗余保护，一旦数据损坏，将无法恢复 RAID 0结构图解 RAID 1 RAID1成为镜像（mirror），它将数据完全一致的分别写到工作磁盘和镜像磁盘 磁盘空间利用率为50％，在数据写入时时间会有影响，但是读的时候没有任何影响 提供了最佳的数据保护，一旦工作磁盘发生故障，系统自动从镜像磁盘读取数据，不会影响用户工作 RAID 1结构图解 RAID 3 RAID3采用一个硬盘作为校验盘，其余磁盘作为数据盘，数据按位或字节的方式交叉的存取到各个数据盘中，不同磁盘上同一带区的数据做异或校验，并把校验值写入到校验盘中 数据完整时，读取操作没有任何性能上的影响，读性能与RAID0一致，却提供了数据容错能力，但是，在写时性能大为下降 一个写操作包含了写入数据块，读取同一带区的数据块，计算校验值，写入校验值等操作，系统开销大为增加 当RAID3中有数据盘出现损坏，不会影响用户读取数据 如果读取的数据块正好在损坏的磁盘上，则系统需要读取所有同一带区的数据块，然后根据校验值重新构建数据，系统性能受到影响 RAID 3结构图解 RAID 5 RAID5与RAID3的机制相似，但是数据校验的信息被均匀的分散到的阵列的各个磁盘上，这样就不存在并发写操作时的校验盘性能瓶颈 阵列的磁盘上既有数据，也有数据校验信息，数据块和对应的校验信息会存储于不同的磁盘上 当一个数据盘损坏时，系统可以根据同一带区的其他数据块和对应的校验信息来重构损坏的数据 RAID 5结构图解 RAID5E / RAID5EE RAID-5 正常时 RAID-5受损时 RAID Levels— RAID 10 Two RAID 1’s Striped RAID 1+0工作原理图示 IDE RAID 基于IDE接口的RAID 应用产品称为IDE RAID 与SCSI RAID相比有及具竞争力的性价比 为中低端应用的服务器产品提供更强的数据处理和数据保护以及较高的性能价格比 支持RAID 0，1，0+1，5 SCSI RAID 基于SCSI接口的RAID 应用产品称为SCSI RAID 多个I/O并行操作，设备传输速度快； 可扩展性好，最多可连接15个外部scsi设备； 支持RAID级别多，RAID0、RAID1、RAID10、RAID3、RAID5、RAID30、RAID50、JBOD等； 支持Hotspare,在线热插拔，性能更稳定、可靠性更好； 为什么用RAID卡 用户对磁盘系统的四大要求 增加磁盘I/O存取速度 数据