网络存储技术应用项目3存储池的配置与管理课件.pptx

1、项目3存储池的配置与管理 存储池 逻辑硬盘 在线扩容存储池存储池是由多个物理硬盘组成的一个逻辑上连续编址的大存储空间。物理硬盘添加到存储池后，OS将不能识别到该物理硬盘而是由存储池对其进行统一管理，存储池则通过创建逻辑硬盘为OS提供磁盘服务。将物理硬盘添加到存储池通常称为物理硬盘的池化，添加到存储池的硬盘必须是空白的，如果要将已使用过的硬盘添加到存储池则必须重新初始化硬盘。逻辑硬盘OS需要使用磁盘空间时，需要在存储池中创建逻辑硬盘，该逻辑硬盘会被OS识别为一块单独的物理硬盘，OS在这个磁盘上，可以进行分区、格式化等操作，格式化后的磁盘大小就是OS可使用的空间。逻辑硬盘从OS角度来看：逻辑硬盘和

2、物理硬盘并没有区别，都是具有一定容量的硬盘。逻辑硬盘从应用角度来看 备份服务器需要高容量存储空间 流媒体服务器需要高I/O存储空间 关键生产业务系统需要高可靠性存储空间因此为满足不同业务需求对大容量、高可用、高I/O等不同数据存储的要求，存储池可以提供三种不同的逻辑磁盘服务：普通逻辑硬盘 镜像逻辑硬盘 RAID5逻辑硬盘普通逻辑硬盘普通逻辑硬盘可满足备份服务器、文件服务器等业务对大容量数据存储的需求，普通逻辑硬盘可以为OS提供不超过存储池空间大小（存储池所属物理硬盘空间的总和）的逻辑磁盘服务。普通逻辑硬盘空间是由多个物理硬盘组成的一个逻辑上连续编址的大存储空间，它仅为OS提供大容量磁盘空间服务

3、，因此如果一个物理硬盘损坏将导致OS所存储的数据丢失。普通逻辑硬盘类似于动态磁盘的带区卷，具有读写快、无备份等特点普通逻辑硬盘普通逻辑硬盘 容量：所有硬盘容量总和 理论读写速率：所有硬盘速率相加 冗余备份：无镜像逻辑硬盘镜像逻辑硬盘要求存储池至少拥有两个以上的物理硬盘，它类似于镜像卷，其提供的逻辑磁盘将确保数据的高可用，即镜像逻辑硬盘的数据将会实时的复制到物理硬盘上，同时确保任意一个物理硬盘的损坏时，数据不丢失，存储池有5个以上硬盘时，允许损坏2块。因此镜像逻辑硬盘可满足重要数据库服务等业务对数据高可用存储的需求，它可提供的存储空间大小最大为存储池空间的一半，即空间有效性为50%。镜像逻辑硬盘

4、镜像逻辑硬盘：容量：所有硬盘容量总和/2 理论读写速率：所有硬盘速率相加/2 冗余备份：100%RAID 5逻辑硬盘RAID 5逻辑硬盘是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案，即：RAID 5可以为系统提供数据安全保障，同时RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低，是目前运用较多的一种解决方案。因此RAID 5逻辑硬盘可满足对读取速度、容

5、灾备份和大容量存储空间需求的业务应用，它要求存储池至少拥有3个以上的物理硬盘，并允许损坏一块物理硬盘，其空间有效性为(n-1)/n，同样，存储池有7个以上硬盘时，允许损坏2块硬盘。RAID 5逻辑硬盘RAID5逻辑硬盘：容量：n-1个硬盘容量（n为硬盘个数）理论读写速率：读比普通逻辑硬盘稍慢，写比单个物理硬盘稍慢 冗余备份：奇偶校验逻辑硬盘的扩容在为OS提供逻辑磁盘时，通常会根据当前OS应用所需磁盘空间大小进行分配，但随着业务系统的持续运营，数据存储空间可能会逐渐变大而导致空间不足，而解决这一问题只有增加硬盘空间。物理上：存储服务器在部署时通常都留有空盘位以便后续增加物理硬盘来拓展存储空间，同

6、时也保留的部分空间备用。逻辑上：逻辑硬盘是由存储池创建的，它具有可扩展性，存储池可以实时进行扩容，并且在扩容过程中不会影响业务运行。即：使用存储池的磁盘扩容功能来增加逻辑硬盘容量，OS会马上更新磁盘信息，然后OS便可以通过【扩展卷】功能扩展分区容量。逻辑硬盘的扩容存储的在线扩容对于一些关键性业务（不允许业务中断）提供了在线增加磁盘空间服务。而如果采用物理硬盘存储，则需关闭服务器来增加物理硬盘，然后通过【扩展卷】功能扩展分区容量。逻辑硬盘故障检测与排除存储池提供的镜像逻辑硬盘和RAID 5逻辑硬盘服务都具有容错性，但物理硬盘出现故障时，存储服务会告警并通知存储管理员，管理员通过告警信息查看并定位

7、故障硬盘，如果硬盘损坏，则需将一个新硬盘添加到存储池中，并进行修复（数据重建）。项目背景EDU公司按计划近期购置了10块网络存储服务器硬盘用于存储的扩容，公司希望根据业务需求进行合理配置和有效管理。网络拓扑项目分析管理员将新购置的硬盘安装到存储服务器中，并将这些硬盘配置用于：扩展原有的卷、新建卷或分区。随着硬盘的增加，存储管理员将面临以下问题：如果继续建立卷或分区，由于磁盘卷标只能为（C、D.Z），服务器将面临没有可用的卷标而无法实施。如果通过扩展卷将新硬盘扩容到已有卷的空间，由于一些卷已经经过多次扩容，那么这个卷将关联过多的硬盘。如果其中一个或多个硬盘损坏，那么将可能导致卷的数据丢失。镜像卷

8、仅能限制在硬盘空间大小，无法继续扩容。项目分析在网络存储设备中，通常采用存储池来管理存储设备中的硬盘，通过存储池对服务器硬盘进行统一管理，然后在存储池上创建逻辑硬盘，最后通过对逻辑硬盘进行划分分区或卷。这种通过存储池创建的逻辑硬盘可以有效解决以上3个问题：通过在线扩容逻辑磁盘来扩展服务器分区大小，这样服务器就无需创建过多的卷或分区。在存储池创建RAID5逻辑硬盘，这样不仅可以解决物理硬盘损坏时，逻辑硬盘的数据安全，还可以实现逻辑硬盘的在线扩容，这是基于物理硬盘的RAID5卷所不能实现的。在存储池创建镜像逻辑硬盘，该镜像盘是可以在线扩容的。项目分析网络存储实现存储池的功能具体涉及以下工作任务（技能）。任务1 存储服务器磁盘的池化配置与管理 任务2 创建逻辑普通硬盘 任务3 创建逻辑镜像硬盘 任务4 创建逻辑RAID5硬盘 任务5 逻辑硬盘的在线扩容 任务6 存储池逻辑硬盘的故障检测与排除