[计算机软件及应用]存储基础知识

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1、目录存储组网形态主要协议RAID磁盘热备与重构快照与复制数据分级存储概念7/17/2021存储分类封闭系统的存储开放系统的存储内置存储外挂存储Direct-AttachedStorage直接式存储（DAS）Fabric-AttachedStorage网络存储（FAS）Network-AttachedStorage网络接入存储（NAS）StorageAreaNetwork存储区域网络（SAN）7/17/20212DAS/SAN/NAS组网示意图7/17/20213DAS（DirectAttachmentStorage）直接连接存储：存储设备是通过电缆（通常是SCS

2、I接口电缆）直接连到服务器的。I/O请求直接发送到存储设备应用服务器BlockI/OSCSI协议StorageDAS4典型DAS结构7/17/20215DAS分析连接简单集成在服务器内部；点到点的连接；距离短；安装技术要求不高低成本需求SCSI总线成本低较好的性能通用的解决方案DAS的投资低，绝大多数应用可以接受DAS优势有限的扩展性SCSI总线的距离最大25米；最多15个设备专属的连接空间资源无法与其他服务器共享备份和数据保护备份到与服务器直连的磁带设备上硬件失败将导致更高的恢复成本TCO（总拥有成本高）存储容量的加大导致管理成本上升存储使用效率低DAS劣势6

3、NAS（NetworkAttachmentStorage）应用服务器FileI/OIP协议NAS网络连接存储：存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务7典型NAS结构7/17/20218NAS的优势资源共享构架于IP网络之上部署简单较好的扩展性异构环境下的文件共享易于管理备份方案简单低的TCONAS优势扩展性有限一些应用会占用带宽资源不适应某些数据库的应用NAS劣势9SAN（StorageAreaNetwork）应用服务器BlockI/OFCP协议SAN存储区域网络：它是一个用在服务器和存储资源之间的、专用的、高性能的网络体系。它为实现大量原始数据的传输而

4、进行了专门的优化。10典型SAN结构7/17/202111SAN的优势实现存储介质的共享非常好的扩展性易于数据备份和恢复实现备份磁带共享LANFree和ServerFree高性能支持服务器群集技术容灾手段低的TCOSAN优势成本较高需要专用的连接设备如FC交换机以及HBASAN孤岛技术较为复杂需要专业的技术人员维护SAN劣势12DAS/NAS/SAN三种形态比较DASNASFC-SANIP-SAN传输类型SCSI、FCIPFCIP数据类型块级文件级块级块级典型应用任何文件服务器数据库应用视频监控优点易于理解兼容性好易于安装成本低高扩展性高性能高可用性高扩展性成本

5、低缺点难以管理，扩展性有限存储空间利用率不高性能较低对某些应用不适合比较昂贵，配置复杂互操作性问题性能较低7/17/202113目录存储组网形态主要协议RAID磁盘热备与重构快照与复制数据分级存储概念7/17/2021存储传输的硬件通道有三种：传输通道通过以太网线连接通过SCSI线缆连接通过光纤线缆连接iSCSIHBACardiSCSI磁盘阵列SCSIHBACardSCSI磁盘阵列FCHBACardFC磁盘阵列以太网线SCSI线缆光纤线缆主机GECard15SCSI协议SCSI是小型计算机系统接口（SmallComputerSystemInterface）的简称

6、，主要用于高端系统的连接，现在已完全普及到了小型机及高端服务器。SCSI存储是以主机为中心的；一条SCSI总线上可以串接多台不同类型的设备。SCSI协议可以划分为SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3，最新的为SCSI-3，也是目前应用最广泛的SCSI版本。属于SCSI-3的Ultra320SCSI的最高数据传输率已经达到了320MB/s。7/17/202116iSCSI协议的分层结构FC协议的分层结构iSCSI和FC协议层次比较目录存储组网形态主要协议RAID磁盘热备与重构快照与复制数据分级存储概念7/17/202118RAID简介RAID是廉价冗余磁盘阵列

7、(RedundantArrayofInexpensiveDisks)的简称名词说明分区又称为Extent；是一个磁盘上的地址连续的存储块。一个磁盘可以划分为多个分区，每个分区可以大小不等，有时也称为逻辑磁盘。分块又称为Strip；将一个分区分成多个大小相等的、地址相邻的块，这些块称为分块。分块通常被认为是条带的元素。虚拟磁盘以它为单位将虚拟磁盘的地址映射到成员磁盘的地址。条带又称为Stripe；是阵列的不同分区上的位置相关的strip的集合，是组织不同分区上条块的单位。软RAIDRAID的所有功能都依赖于操作系统（OS）与服务器CPU来完成，没有第三方的控制/处

8、理（业界称其为RAID协