001-新华三集团2017年渠道售前培训-存储基础概念

0Confidential保密为什么需要存储设备？高性能要求，需要众多硬盘来提高并发海量的数据，服务器本地空间已经无法存放存储设备或数据需要共享高可用，需要有冗余性，容忍设备故障……SocialMediaVideoAudioEmailTextsDatabaseWord,ExcelImages2Confidential保密光纤交换机…DBDB磁盘阵列LANLAN…LAN安全隔离（逻辑或物理）数据库服务器应用服务器Web服务器HBA卡卷管理存储网络存储控制器硬盘文件系统3Confidential保密如何选择存储介质？5在线数据近线数据离线数据CPU内存Flash/SSD/SAS硬盘SATA硬盘/光盘/U盘/软盘/……磁带，光盘HDDTAPESSD6Confidential保密当前企业级存储主流硬盘类型用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成SerialAttachedSCSI(串行连接SCSI)接口机械硬盘，有10000转和15000转两种转速，主流是2.5英寸SerialATA接口的机械硬盘，又叫串口硬盘，7200转，主流是3.5SSD固态盘SAS硬盘SATA硬盘(NL-SAS硬盘)8Confidential保密衡量硬盘性能的关键指标主轴转速•15Krpm•10Krpm•7.2Krpm吞吐带宽•Throughput•XXXMB/sIOPS•每秒钟的读写次数延时•SAS存储衡量值20ms•SSD在1ms以内9Confidential保密硬盘延时性能排名成本适合应用场景SSD8000-20000400低于1ms第1最高数据库15Krpm2201004ms第2第2数据库10Krpm1801004ms第3第3数据库和虚机7.2Krpm1001008ms第4第4文件和备份SSD具有更高的IOPS性能和更低的延时随着时间推移，更大的SSD生产量会拉低价格，逐渐接近SASSAS磁盘渐渐被SSD所取代10Confidential保密:1NONO2000LTO-2200G40MB/S2:1NONO112003LTO-3400G80MB/S2:1YESNO1,222005LTO-4800G120MB/S2:1YESNO2,332007LTO-51.5T140MB/S2:1YESYES3,442010LTO-62.5T160MB/S2.5:1YESYES4,552013LTO-76T300MB/S2.5:1YESYES5,662015LTO-812.8T478MB/S2.5:1YESYESTBDTBDTBDLTO-925T708MB/S2.5:1YESYESTBDTBDTBDLTO-1048T1100MB/S2.5:1YESYESTBDTBDTBD11Confidential保密（10－30%写），小BlockSize，如8KB日志文件的顺序写联机交易处理OLTP高的顺序I/O，大BlockSize，如256KB联机分析处理OLAP大量的随机I/O服务器虚拟化Vmware等顺序读或写，持续I/O能力，文件没有碎块性能最好流媒体系统突发的高顺序I/OEmail系统12Confidential保密、CIFS(SMB)通过IP地址访问对象存储基于对象RESTfulAPI访问方式FC、FCoE、FCIPiSCSI、Infiniband14Confidential保密直接附加存储、或称直连存储•DAS优势-架构成本低-简单实用•DAS劣势-能轻易和经济性地扩展-受连接距离限制-包含很多单点故障-管理困难15Confidential保密•NAS--网络附属存储•NFS=Linux/UNIX环境下使用•CIFS/SMB=Windows环境下使用•NAS优势-使用灵活-易于安装和管理-适用于文件共享•NAS劣势-本身性能是瓶颈-不适用于数据库使用16Confidential保密•SAN--存储区域网络•FC-SAN：采用FibreChannel协议•IP-SAN：采用TCP/IP协议•SAN优势-SAN提供高可扩展性能-服务器、存储和带宽可以独立地被扩展-FC-SAN适用于数据库应用•SAN劣势-异构环境下的互操作性-管理成本高17Confidential保密现有的网络技术状况当信息转换成关键数据时，网络必须进一步扩展来满足这一新的需要:爆炸性的数据增长动态高速的数据迁移安全的数据存放和读取基于TCP/IP技术的网络能实现这一切，然而:数据迁移只能以异步方式进行必须消耗大量的主机CPU资源导致应用软件信息传输的中断和阻塞久而久之，企业用户期待更好的解决方案…数据传输网络技术优点劣势连接能力，超强路由低速及高负载管理能力强烈的软件需求远距离错误检测能力19Confidential保密光纤通道=是SANFabric的基础为存储系统提供一个网络连接模式客户机LAN(局域网)广域网存储区域网（第二网）Fabric=第二网“Fabric”是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络,这一数据网络可以提供企业级的性能,扩展能力,可管理能力,可靠性和可用能力服务器存储子系统第一网20Confidential保密存储区域网络SAN=StorageAreaNetwork(存储区域网络)是一种基于光网的特殊的后台数据存取网络提供了一个性能稳定的数据高速存取平台关键概念:支持前台企业信息处理网络有助于减轻关键工作量和增加应用性能及高可用性成为一种有灵活同时有扩展性的数据平台来解决现有的数据迁移和数据共享瓶颈问题基于NCITST11:光纤通道(FibreChannel)标准I/O接口(X3.230-1994)光纤通道的拓扑结构FibreChannel有三种拓扑结构:点对点(Point-to-Point)–两个设备之间互连仲裁环(ArbitratedLoop)–最多支持126个设备互连，形成一个仲裁环交换式Fabric(SwitchFabric)–最多1千6百万个设备互连点对点交换式FabricArbitratedLoop(仲裁环)22Confidential保密(WWN)OSI模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层以太网和TCP/IP应用层(i.e.POP3,SMTP,DNS,DHCP,FTP,协议)TCP/UDP动态IP地址10.77.77.77固定MAC地址x‘00-00-0E-21-17-6B’物理接口光纤通道高层协议(ULP)FC-4:ULPMappingFC-3:通用服务动态Native地址(8/24-bits)固定World-WideName(64-bits)FC-1:8b/10b编码FC-0:物理接口23Confidential保密存储网启动顺序建议遵循一定的顺序启动网络设备首先要启动的就是网络系统，包括所有的交换机并确定所有的设备连接正常存储网启动进程:(1)启动Fabric1(3)启动服务器系统3(2)启动存储设备224Confidential保密存储网络设计考虑多Fabric设计没有任何单点故障隐患在线维护能力可以规避如下的错误：人为操作故障部件故障fabric1fabric225Confidential保密多业务共用存储交换机可以降低成本和方便管理，同时可以实现部分存储设备的共享，如备份存储Zoning实现了不同业务间有效隔离，避免干扰和非授权访问26Confidential保密磁盘阵列分类–JBOD（硬盘笼）一堆硬盘–双控磁盘阵列单/双控制器设计,RAID机制,冗余设计–多控磁盘阵列（高端存储）智能多控制器,最佳的扩展性及可用性D2000/D30003PARStoreServ20000XP73PARStoreServ720028Confidential保密•1颗IntelSandyBridge处理器•6-core1.8GHz•数据缓存•4GB•控制缓存•16GB•1颗ASIC芯片•2个集成8Gb/sFCPorts•1个PCI-eAdapter扩展槽:•2SAS后端接口•4-Lane6GbSAS控制器Node配置30Confidential保密？RAID–RedundantArrayofInexpensiveDisks将多块硬盘分组虚拟成一个单独的硬盘，使其得到更大的空间,更快的速度以及更高的冗余性众多的小硬盘更大更快更可靠更大的虚拟硬盘33Confidential保密级别–RAID0–RAID1–RAID2–RAID3–RAID4–RAID5/6–RAID1035Confidential保密(DiskStriping)3N-2161310741Disk11714118523N-1Disk21815129633NDisk33N1110987654321HostLUNN