存储备份基础知识

介绍DAS,NAS,SAN存储基础知识

存储&备份的基础

bird_man 2003-10-26

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内容存储备份系统的发展 存储※备份 存储备份技术中的误区 构建存储备份系统的原则

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存储备份系统的发展软盘，硬盘，磁带，磁光盘 scsi技术，ssa技术，fc技术，iscsi技术 das,nas,san Lan backup,lan-free backup,server-free backup …….

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SCSI技术与RAID技术SCSI是Small Computer System Interface(小型 计算机系统接口)的英文缩写。SCSI最早是一种并行 连接使用SCISI命令的计算机硬件接口。 Redundant Array of Inexpensive (or Independe nt) Drive。RAID是1988年由美国加州大学的 Berkeley分校的David Patterson等几人提出来的。

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RAIDRAID条切“striped”的存取模式 在使用数据条切﹝Data Stripping﹞ 的RAID 系统 之中，对成员磁盘驱动器的存取方式，可分为两种： 并行存取﹝Paralleled Access﹞ 独立存取﹝Independent Access﹞ RAID 2和RAID 3 是采取并行存取模式。 RAID 0、RAID 4、RAID 5及RAID 6则是采用独 立存取模式

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平行存取模式并行存取模式支持里，是把所有磁盘驱动器的主轴马 达作精密的控制，使每个磁盘的位置都彼此同步，然 后对每一个磁盘驱动器作一个很短的I/O数据传送， 如此一来，从主机来的每一个I/O 指令，都平均分布 到每一个磁盘驱动器。 为了达到并行存取的功能，RAID 中的每一个磁盘驱 动器，都必须具备几乎完全相同的规格：转速必须一 样；磁头搜寻速度﹝Access Time﹞必须相同； Buffer 或Cache的容量和存取速度要一致；CPU处 理指令的速度要相同；I/O Channel 的速度也要一样。 总而言之，要利用并行存取模式，RAID 中所有的成 员磁盘驱动器，应该使用同一厂牌，相同型号的磁盘 驱动器。

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独立存取模式相对于并行存取模式，独立存取模式并不对成员磁盘驱 动器作同步转动控制，其对每个磁盘驱动器的存取，都 是独立且没有顺序和时间间格的限制，同时每笔传输的 数据量都比较大。因此，独立存取模式可以尽量地利用 overlapping 多任务、Tagged Command Queuing 等等高阶功能，来“隐藏”上述磁盘驱动器的机械时间 延迟﹝Seek 和Rotational Latency﹞。 由于独立存取模式可以做overlapping 多任务，而且可 以同时处理来自多个主机不同的I/O Requests,在多 主机环境﹝如Clustering﹞,更可发挥最大的性能。

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RAID级别 相对优点 相对 缺点RAID 0 存取速度最快 没有容错 RAID 1 完全容错 成本高 RAID 3 写入性能最好 没有多任务功能 RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造 成性能瓶颈 RAID 5 具备多任务及容错功能 写入时有overhead RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错 成本高

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TapeDDS,8mm,AIT(HP,Exabyte,SONY) DLT(ATL) LTO(IBM,HP,Segate) 9840(STK) ……..

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SANSAN = Storage Area Network (存储区域网

络) 是一种基于光网的特殊的后台 后台数据存取网络 后台 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 (例如：Ethernet及 TCP/IP) 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NCITS T11:光纤通道(Fibre Channel)标准I/O 接口 (X3.230-1994) http://www.77cn.com.cn

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光纤通道的特性光纤通道的优点 为一个新的多用途网络 多用途网络信息基础结 多用途网络 构, 用于连接开放系统存储, 网络, 视频应用和服务器集群应用. 为上层协议(SCSI,IP,ATM,IEEE 802.2等)提供一个通用硬件传输平 台 高速: 高速 现在可以提供2Gbit(200MB)/ 秒的数据传输速率, 全双工专有连 接,未来可升级至10Gbit/秒 串行的,无阻塞 串行的,无阻塞(non-blocking)数据 传输 最大10公里连接距离(通过扩展器可 连接上千公里 上千公里,适于灾难恢复应用) 上千公里 多平台系统支持 多平台 (包括 AIX, NT, Solaris, HP/UX, UNIX, LINUX, Novell,等) 支持传统 传统环境和应用 传统

光纤通道的技术能力

不存在无线电信号散射 (RFI), 从而消除了电磁信号 串行数据传输, 每传输一位需 要0.94纳秒(极小的时间延迟) 使用8b/10b编码方式将8位转 换为10b格式进行串行传输 串行传输 (内置时钟信号) 先进的流控制 流控制系统保证数据按 流控制 顺序传输. 最多可以连接1千6百万 百万个节点 1 (交换Fabric模式) 帧大小可调整, 支持128MB 128MB的 128MB 批量数据传输 强大的错误更正能力(位错误 位错误 -12), 比原有铜连接 率 = 1x10 网络强大1,000倍

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Fabric的基础 为存储系统提供一个网络 连接模式客户机广域网

第一网服务器

LAN(局域网 局域网) 局域网

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

存储区域网 (第二网)

存储子系统

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光纤通道的拓扑结构Fibre Channel有三种拓扑结构 有三种拓扑结构: 有三种拓扑结构 点对点(Point-to-Point) – 两个设备之间互连 点对点 仲裁环(Arbitrated Loop) – 最多支持126个设备互连，形成一 仲裁环 个仲裁环 交换式Fabric(Switch Fabric) – 最多1千6百万个设备互连 交换式

点对点

Arbitrated Loop (仲裁环 仲裁环) 仲裁环

交换式 Fabric

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光纤通道协议映射高层协议 (ULPs) 支持现有协议 对于操作系统是透明的 不做更改+ 新的能力

SCSI-3

IP

ATM

FC-4

IPI - 3 命令集映 射 (IPI-3 STD)

SCSI – 3 命令集映射

FC链路封装 FC FC - LE

FC - ATM

FC-3 FC-2 FC-1 FC-0结构协议 编码 / 解码 物理变换

通用服

务

光纤物理与信号接口 ( FC- PH, FC-PH2, FC-PH3 )

FC - AL

FC - AL -2

8b/10b 编码 铜, 光连接

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第二网启动顺序：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 第二网启动进程:

(3)启动服务器系统

(2)启动存储设备

(1)启动Fabric3 1 2

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NAS网络附加存储设备(Network Attached Storage,NAS)是 一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直 联存储设备、网络磁盘阵列。NAS是基于LAN的，按照 TCP/IP协议进行通信，面向消息传递，以文件的I/O方式进 行数据传输。在LAN环境下，NAS已经完全可以实现异构平 台之间的数据级共享。 NAS 结构和SAN最大的区别就在于NAS有文件操作和管理系 统，而SAN却没有这样的系统功能，其功能仅仅停留在文件 管理的下一层，即数据管理 …… 此处隐藏：2241字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……