EMC信息存储与管理Module-8

1模块–8基于对象的存储和统一存储模块8：基于对象的存储和统一存储学完本模块后，您将能够：•介绍基于对象的存储模型•列出基于对象的存储的关键组件•介绍基于对象的存储中的存储和检索过程•介绍内容寻址存储•列出统一存储的关键组件•介绍统一存储中的数据访问过程2模块8：基于对象的存储和统一存储本课程将讲述下列主题：•分层文件系统与单一地址空间的对比•基于对象的存储模型•基于对象的存储的关键组件•基于对象的存储设备中的存储和检索过程•内容寻址存储第1课：基于对象的存储3基于对象的存储的驱动因素•超过90%正在生成的数据是非结构化数据•传统解决方案应对增长效率低下由于管理大量权限和嵌套的目录，NAS开销较大•这些挑战需要一种更智能的方法来根据内容管理非结构化数据4基于对象的存储是一种在单一地址空间上根据文件数据的内容和属性（而不是名称和位置）以对象的形式存储这些数据的方法分层文件系统与单一地址空间5•分层文件系统以文件和目录的形式组织数据•基于对象的存储设备以对象的形式存储数据它使用支持存储大量对象的单一地址空间对象包含用户数据、相关的元数据和其他属性每个对象都具有使用专用算法生成的唯一对象ID注：系统中存储的每个对象都是用唯一的ID标识，这个唯一的ID被称为对象ID，每个对象ID使用专用算法生成，具有唯一性。每个对象包括用户数据、相关的元数据以及数据的其他属性。文件名/信息节点分层文件系统对象ID单一地址空间对象对象对象对象对象对象数据属性对象ID元数据对象传统与基于对象的存储模型6应用程序数据块级访问应用程序文件系统用户组件网络对象级访问OSD界面文件系统用户组件文件系统存储组件存储OSD存储组件数据块I/O数据块界面存储数据块I/O系统调用界面系统调用界面OSD•对象存储设备（OSD）标准是由INCITS(InternationalCommitteeforInformationTechnologyStandards)的T10技术委员会负责开发的(T10的主要工作是SCSI协议的标准化)，2005年1月被ANSI批准。•对象存储系统（Object-BasedStorageSystem）是综合了NAS和SAN的优点，同时具有SAN的高速直接访问和NAS的数据共享等优势，提供了高可靠性、跨平台性以及安全的数据共享的存储体系结构•标准的OSD系统由五类成员组成，其中包括三类强制的成员和两类可选成员。两类可选的是安全管理器、策略/存储管理器。•三类强制的成员是：•(1)基于对象的存储设备(OBSD)，如磁盘、RAID、磁带、磁带库、光盘等；•(2)服务传输子系统；•(3)主机系统(启动器设备，initiatordevice)。基于对象的存储设备的关键组件8•OSD系统通常包含三个关键组件：OSD节点内部网络存储注：OSD通常使用成本低且高密度的磁盘来存储对象。在需要更大容量时，可向系统中增加更多磁盘。应用程序服务器存储元数据服务器存储服务器OSD节点元数据服务器存储服务器OSD节点元数据服务存储服务OSD节点OSD系统IP内部网络在OSD中存储对象的过程9应用程序服务器元数据服务器存储服务器OSD节点元数据服务器存储服务器OSD节点元数据服务存储服务OSD节点2.OSD节点将文件分为两部分：用户数据和元数据6.发送到应用程序服务器的确认3.OSD节点根据用户数据生成对象ID4.OSD使用元数据服务存储元数据和对象ID5.OSD使用存储服务存储用户数据（对象）1.应用程序服务器向OSD发送文件存储从OSD中检索对象的过程10应用程序服务器元数据服务器存储服务器OSD节点元数据服务器存储服务器OSD节点元数据服务存储服务OSD节点2.元数据服务可查找请求文件的对象ID6.存储服务将文件发送到应用程序服务器5.OSD存储设备从存储设备检索对象1.应用程序服务器从OSD中请求文件3.元数据服务将对象ID发送到应用程序服务器4.应用程序服务器将对象ID发送到OSD存储设备以检索对象存储基于对象的存储的主要优势11优势描述安全性和可靠性•通过专用算法生成的唯一对象ID可确保数据完整性和内容真实性•请求身份验证在存储设备中执行平台独立性•因为对象是数据的抽象容器，所以它支持跨异构平台共享对象•此功能使基于对象的存储适用于云计算环境可扩展性•OSD节点和存储均可独立地进行扩展可管理性•具有管理对象的固有智能•具有自我修复功能•基于策略的管理功能使OSD能够自动处理日常作业使用情形1：基于云的存储12基于云的存储异构平台或租户访问云存储中的数据站点#1站点#2站点#3站点#4瘦客户端Web应用程序内容管理文件共享全局、智能、基于Web的、自助式HTTP/S（REST、SOAP）、NFS、CIFS虚拟机管理程序虚拟机管理程序使用情形2：内容寻址存储(CAS)•设计用于存储固定内容的存储•将数据作为对象存储•会为每个对象分配一个全局唯一标识符，称为内容地址(CA)CA由数据的二进制表示形式派生而来•CAS设备可通过应用程序服务器上运行的CASAPI进行访问13CAS的主要功能•内容真实性和完整性•位置独立性•单实例存储•强制执行保留•数据保护•快速检索记录•负载平衡•可扩展性•自我诊断和修复•审核追踪和事件通知14使用情形1：医疗保健解决方案16•每个X射线图像大小大约15MB到1GB以上•患者记录在线存储60天•超过60天的患者记录归档到CAS数据移到CAS（60天后）患者记录在本地存储以便短期使用（60天）医院CAS系统应用程序服务器API使用情形2：金融解决方案17•每个支票图像大小大约25KB•支票成像服务提供商每月可能处理大约9千万个支票图像•支票在线存储60天•超过60天的数据归档到CAS银行CAS系统应用程序服务器API数据移到CAS（60天后）在本地存储以便短期使用（60天）模块8：基于对象的存储和统一存储本课程将讲述下列主题：•统一存储的关键组件•统一存储中的数据访问第2课：统一存储18统一存储的驱动因素•部署不同的存储解决方案（SAN、NAS和OSD）会增加管理成本、复杂性和环境开销•统一存储可在一个统一平台中整合数据块、文件和基于对象的访问支持数据访问的多个协议可以通过单个管理界面进行管理19统一存储的组件20统一存储的组件有：•存储控制器•NAS机头•OSD节点•存储存储控制器NAS机头OSD节点应用程序服务器NAS客户端Web应用程序服务器统一存储数据块请求文件请求对象请求数据块I/O数据块I/OiSCSI/FC/FCoECIFS/NFSREST/SOAP/API虚拟机管理程序虚拟机管理程序虚拟机管理程序统一存储中的数据访问21存储的数据块、文件和对象请求通过不同的I/O路径传输。存储控制器NAS机头OSD节点应用程序服务器NAS客户端Web应用程序服务器统一存储数据块请求文件请求对象请求数据块I/O数据块I/OiSCSI/FC/FCoECIFS/NFSREST/SOAP/API虚拟机管理程序虚拟机管理程序虚拟机管理程序统一存储•统一存储，英文UnifiedStorageSystems•简单讲：所谓统一，其实就是把NAS和SAN结合在了一起，在一个架构中，NAS和SAN共存，且由一个统一界面管理。•真正的统一存储，可以从一个设施为SAN，NAS和iSCSI提供多层存储，它是一个支持基于块访问协议，如FCP和iSCSI，和基于文件的访问协议，如CIFS和NFS，使用相同管理工具的系统，统一存储不应该存在网关，在SAN产品上部署一个NAS网关不是统一存储，同样，离开文件系统的SAN也不算，故障转移事件超过30秒也不能算是企业级的统一存储产品。•真正的统一存储系统最低标准是能够减小总体拥有成本，提高应用程序性能，有效容量高于80%，存储可以进行合并的系统。统一存储架构统一存储的优缺点统一存储的优点：•灵活性：•一个统一的解决方案适应多种用户需求；消除了单独架构的信息孤岛•异构性：•多个不同平台和应用之间共享一套硬件，任何平台都可以得到任意的数据•简单性•可以很容易的从NAS扩展到SAN•统一的管理平台•可用性•提高磁盘的利用率•自动优化功能•低风险•支持所有的传输协议•原有**的保护•降低采购和维护成本统一存储的缺点：•NAS和SAN在同一架构下了，但是NAS数据和SAN数据的增长速度不是一致的25模块8：基于对象的存储和统一存储•EMCAtmos•EMCVNX•EMCCentera付诸实践的概念EMCAtmos•具备巨大扩展能力的基于对象的存储•可以按两种方式部署：专门构建的硬件应用装置或虚拟机(VM)•主要功能支持基于策略的管理提供复制和奇偶校验保护提供诸如压缩和重复数据消除之类的服务支持Web服务和旧版协议REST、SOAP、CIFS、NFS和可安装式文件系统支持自动化系统管理支持多租户功能灵活的管理26EMCCentera28EMCCentera提供有三种不同型号•EMCCenteraBasic•EMCCenteraGovernanceEdition•EMCCenteraComplianceEditionPlus(CE+)应用程序服务器专用LAN存储节点访问节点EMCCenteraAPI客户端外部LANEMCVNX30•在一个解决方案中整合数据块、文件和对象访问的统一存储平台支持通过存储处理器的数据块访问通过X-Blade的文件访问通过EMCAtmosVE的对象访问•VNX的组件有：存储处理器X-Blade控制站磁盘阵列存储模块备用电源模块8：总结本模块涵盖以下要点：•基于对象的存储模型•基于对象的存储的关键组件•基于对象的存储的存储和检索过程•内容寻址存储•统一存储的关键组件•统一存储中的数据访问过程31知识测验–1•单一地址空间较层次结构地址空间而言有何优势？A.高度可扩展且对性能影响最小B.根据保留策略提供对数据的访问C.使用同一接口提供对数据块、文件和对象的访问D.访问数据时使用的网络带宽更少•OSD节点中的元数据服务有何作用？A.负责以对象的形式存储数据B.存储为对象生成的唯一IDC.存储对象和对象IDD.控制存储设备的功能32知识测验–2•使用下面哪一项在CAS系统中生成对象ID？A.文件元数据B.源和目标地址C.数据的二进制表示形式D.文件系统类型和所有权•下面哪一项准确描述了统一存储中的数据块I/O访问？A.I/O穿过NAS机头和存储控制器到达磁盘B.I/O穿过OSD节点和存储控制器到达磁盘C.I/O穿过存储控制器到达磁盘D.I/O会直接发送到磁盘33知识测验–3•下面哪一项准确描述了统一存储？A.在一个平台中提供数据块、文件和基于对象的访问B.使用对象提供数据块和文件存储访问C.使用单一地址空间支持数据块和文件访问D.专门构建用于归档的专用存储设备34