数据存储与备份基础知识培训课件.ppt
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- 数据 存储 备份 基础知识 培训 课件
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1、汇报提纲存储 备份 恢复与容灾传统计算机存储系统的问题传统计算机存储系统的问题l 硬盘的容量有限l 有限的硬盘槽位,难满足大容量需求l 单个硬盘存放数据,数据可靠性难以保证l 存储空间利用率低l 本地存储,数据分散 数据被破坏的原因自然灾害系统管理员及维护人员的误操作计算机设备故障病毒感染造成的数据破坏Internet上“黑客”的侵入和来自内部网的蓄意破坏存储备份的意义 随着信息技术的飞速发展,人们对计算机信息系统的依赖程度越来越强, 信息化给人们带来快捷的服务和方便的管理时,也给人们带来数字信息丢失的风险。数据的丢失会中断企业的正常运行,同时也会给企业造成巨大的经济损失。数字信息丢失、破坏,
2、就无异于丢掉了过去、失去了现在,甚至断送了未来。数据丢失的主要原因可分为二大类,一类为存放数据的硬件设备出现故障,另一类是人为因素,如计算机犯罪、计算机病毒、软软件错误及人为的误操作。其中,人为的误操作是最常见的现象。因此,数据的存储、备份成为保证数据安全的重要措施。 存储备份也称为数据备份,数据备份是将数据以某种方式加以保留,以便在系统遭受破坏或其他特定情况下重新加以利用的一个过程。而数据备份的最终目的不是备份,而是快速恢复数据。 存储 什么是存储什么是存储1、存储是信息的载体,是围绕“信息、数据”而展开的,提供信息保存、信息备份、信息安全以及信息生命周期管理设备。2、存储是根据不同的业务,
3、采用合适、安全、有效的技术方案将信息存放在具有冗余、保护、迁移等功能的物理媒介。3、存储是 实现核心业务数据存放、关键数据保护、高效率的备份恢复和归档,以及搭建容灾系统提供业务连续性等 的一个完整的系统。存储(磁盘阵列磁盘阵列)的构造1、控制器2、磁盘柜、扩展柜3、磁盘影响磁盘阵列可靠性稳定性的因素电源系统散热系统背板设计控制器环境监控Host Spare 存储的分类存储的三种常见模式DASDirect Attached StorageNASNetwork Attached StorageSANStorage Area NetworkDAS DAS(Direct Attached Storag
4、e直接连接存储)是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。 DAS的适用环境为:1)服务器在地理分布上很分散,通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时(商店或银行的分支便是一个典型的例子);2)存储系统必须被直接连接到应用服务器(如Microsoft Cluster Server或某些数据库使用的“原始分区”)上时;3)包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上,群件应用和一些邮件服务也包括在内。当服务器在地理上比较分散,很难通过远程连接进行互连时,直接连接存储是比较好的解决方案,甚至可能是唯一的解决方案。利用直接连接存储的另一个原因也可能
5、是企业决定继续保留已有的传输速率并不很高的网络系统。 DAS 基于基于DAS结构的存储备份结构的存储备份 DAS 优点 v低费用v使用简单v容易安装v价格相对较低 缺点v不能共享v连接距离有限 v升级困难v缺乏较好的高可用性v维护复杂 适宜于小型机构的存储解决方案 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,它通过标准的网络拓扑结构连接到计算机网络上,利用现有的网络资源来接入专用的网络存储设备,因此也称为网络直网络直联存储设备联存储设备、网络磁盘阵列系统网络磁盘阵列系统。 NAS 优点 v容易安装,维护简单v共享数据v跨平
6、台文件共享v远程访问v减轻服务器负担v充分利用网络带宽 缺点v不适合数据库存储v孤立的存储设备v传输速率低成为瓶颈 主要适宜于文件存储的解决方案NAS SAN 基于基于SAN结构的存储备份结构的存储备份 存储域网络(Storage Area Network)以数据存储为中心,采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光纤通道直接连接,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。光纤通道 = 是SAN Fabric的基础为存储系统提供一个网络连接模式客户机LAN(局域网局域网)广域网广域网存储区域网存储区域网(第二网)Fabric = 第
7、二网第二网“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第一网SAN Fiber Channel SwitchesDiskArray 主机服务器 光纤交换机 磁盘阵列简单的SAN存储结构 线缆(光纤或铜线) FC HBA、 GBIC、& MIAFC HUB/交换机 数据网关 服务器存储管理软件: Tivoli SANergy VERITAS SANPoint Direct ADIC Centravision SGI CXFS Transoft FibreNet
8、ATTO StudioNet存储系统 RAID,JBOD 磁带存储设备 光存储设备 SAN的的组成组成 优点 v设备整合,维护方便v存储资源利用率高v高扩展性v高数据存取效率v充分利用网络带宽 缺点v成本较高v安装和升级比NAS复杂 主要适宜于大型数据存储的解决方案SAN DAS(直连式存储)NAS(网络式存储)SAN(存储区域网络)传输类型SCSI、FCIPIP、FC、SAS数据类型数据块文件数据块典型应用任何(适用于小型机构的存储解决)文件服务器数据库应用优点v磁盘与服务器分离,便于统一管理v使用简单v容易安装v价格相对较低v容易安装,维护简单v共享数据v跨平台文件共享,支持多系统v远程访
9、问v减轻服务器负担v充分利用网络带宽u高扩展性u高可用性u数据集中,易管理缺点v不能共享v连接距离有限 v升级困难v缺乏较好的高可用性v维护复杂v不适合数据库存储v孤立的存储设备v传输速率低成为瓶颈u相比NAS成本较高u安装和升级比NAS复杂 存储传输的硬件通道有三种: &传输通道传输通道&通过以太网线连接通过SCSI线缆连接通过光纤线缆连接 iSCSI HBA CardiSCSI 磁盘阵列SCSI HBA CardSCSI 磁盘阵列FC HBA CardFC磁盘阵列以太网线SCSI线缆光纤线缆主机GE Card 早期外部存储系统JBOD (Just a Bunch of Disks) :是在
10、逻辑上把几个物理磁盘一个接一个的串联在一起,其目的纯粹是为了增加磁盘的容量,并不提供数据安全保障。CPU硬盘RAMServerRAID功能SCSI卡JBOD(Just Bound Of Disk)存储技术的核心:RAID RAID是“Redundant Array of Independent Disks”的缩写,中文意思独立磁盘冗余阵列,早期又称“Redundant Array of Inexpensive Disks”廉价磁盘冗余阵列,由美国加州伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年提出。 简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组
11、(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。 RAID 0:条带化结构:条带化结构 以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中,因此具有很高的数据传输率。它没有数据冗余,尽管不占用CPU资源,但并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。不能应用于数据安全性要求高的场合。最少磁盘数最少磁盘数2个个允许坏允许坏0颗磁盘颗磁盘容量计算:容量计算:C=N* DC:可用容量:
12、可用容量N:磁盘个数:磁盘个数D:磁盘容量:磁盘容量 优点:优点:传输率和硬盘利用率最高,价格便宜。缺点:缺点: 无冗余,可靠性最差,其中一个磁盘发生故障,所有数据将丢失。应用:应用:通常使用在暂存数据和高 I/O 速率的工作站 。RAID 0yMyFileliFMeRAID 1:镜像结构:镜像结构 它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互 为备份的数据,100%的数据冗余。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1的成本比较高,其硬盘空间利用率只有1/2。 当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效
13、的数据,提供了很高当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据,提供了很高的数据安全性和可用性。的数据安全性和可用性。最小磁盘数最小磁盘数2个。个。允许坏允许坏1颗磁盘颗磁盘容量计算:容量计算:C=(N/2)*DC:可用容量:可用容量N:磁盘个数:磁盘个数D:磁盘容量:磁盘容量优点:优点:可用性高,即使一个磁盘发生故障,逻辑硬盘上的数据依然可用。缺点:缺点:需要 2 个磁盘,但只使用其中一个存储数据。应用:应用:通常使用于较小的系统,其中一个磁盘的容量足够,并用作启动盘。 RAID 1MyFileyyeeMMFFiillRAID3:带奇偶校验码的并行传送:带奇偶校
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