-网络存储备份技术课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《-网络存储备份技术课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 网络 存储 备份 技术 课件
- 资源描述:
-
1、nRAID存储技术存储技术n网络存储方案网络存储方案DAS存储技术存储技术SAN存储技术存储技术NAS存储技术存储技术2nRAIDRedundant Array of Independent Disks,廉价硬盘冗,廉价硬盘冗余阵列余阵列基本概念来自於集结多个容量小、基本概念来自於集结多个容量小、又不贵的硬磁盘组成一个磁盘阵又不贵的硬磁盘组成一个磁盘阵列,产生比一个容量大但是较贵列,产生比一个容量大但是较贵的硬磁盘还要好的效能。的硬磁盘还要好的效能。通常说的通常说的“磁盘阵列磁盘阵列”则是指由则是指由自带自带CPU的阵列控制器控制的一的阵列控制器控制的一个硬盘阵列柜个硬盘阵列柜一种海量存储一种
2、海量存储设备设备3nIDE磁盘阵列磁盘阵列低端产品,低端产品,按使用硬盘可分为按使用硬盘可分为ATA和和S-ATAATA产品产品 使用普通使用普通ATA硬盘,成本低,但硬盘,成本低,但P-ATA的硬盘最高传输的硬盘最高传输率的理论值为率的理论值为133MB/s,所以,所以I/O性能是其弱项。性能是其弱项。SATA产品产品 第一代第一代SATA接口的标准为接口的标准为150MB,接近于,接近于SCSI Ultra160 I/O速率,价格却明显低于速率,价格却明显低于SCSI硬盘,性价比最突出。硬盘,性价比最突出。nSAS SCSI磁盘阵列磁盘阵列中端产品,丰富的产品系列(如双控制器、冗余电源、风
3、扇,避中端产品,丰富的产品系列(如双控制器、冗余电源、风扇,避免系统的单点故障的免系统的单点故障的SCSI存储产品)将业务的不停顿服务变为可存储产品)将业务的不停顿服务变为可能。容量可按需求扩容也是能。容量可按需求扩容也是SCSI主要的性能之一。主要的性能之一。nFC磁盘阵列磁盘阵列高端产品,所有的先进技术都在高端产品,所有的先进技术都在FC磁盘阵列系统中体现磁盘阵列系统中体现-完善的完善的硬件冗余、硬件冗余、Cableless无线缆模块化设计、涡轮散热系统、无线缆模块化设计、涡轮散热系统、LES监监控模块、控模块、GUI的管理软件等等。其中全光纤产品内部使用的管理软件等等。其中全光纤产品内部
4、使用FC硬盘,硬盘,无论是外部主机通道还是内部磁盘通道都是无论是外部主机通道还是内部磁盘通道都是2Gb/s带宽。带宽。n半光纤产品半光纤产品 内部使用内部使用SATA或或SCSI硬盘,外部主机通道是硬盘,外部主机通道是2G Fibre。4FC-RAID5n基本原理基本原理一个一个“阵列控制器阵列控制器”(Array controller)来控制多个硬盘的)来控制多个硬盘的相互连接、使多个硬盘的读写同步以减少错误、提高效率和可相互连接、使多个硬盘的读写同步以减少错误、提高效率和可靠性的存储控制技术。靠性的存储控制技术。n 软阵列软阵列(Software RAID)通过软件通过软件(如操作系统如操
5、作系统)实现,占用实现,占用CPU时间,可靠性较差,一时间,可靠性较差,一般不用般不用 1.整体拥有成本较低整体拥有成本较低 2.需要服务器主机进行全部的需要服务器主机进行全部的RAID 运算运算 3.会大幅降低服务器整体效能会大幅降低服务器整体效能 4.操作系统异常时无法提供任何保护操作系统异常时无法提供任何保护 5.可靠性较低可靠性较低n硬阵列硬阵列(Hardware RAID Adapter)通过专门的阵列控制器实现通过专门的阵列控制器实现6阵列控制器磁盘阵列系统7n微处理器:Intel i960RM 100MHz 64Bit RISC I/O ProcessornSCSI 控制芯片:L
6、SI SYMBIOS 53C896 SCSI ChipsetTekram DC-922 的心脏Intel i960RM I/O Processor8n提高存储速度提高存储速度 过去十多年来,过去十多年来,CPU的处理速度增加了数十的处理速度增加了数十倍,内存的存取速度亦大幅增加,而数据储存装倍,内存的存取速度亦大幅增加,而数据储存装置置-主要是磁盘主要是磁盘(hard disk)的存取速度只增的存取速度只增加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电加了三、四倍,形成电脑系统的瓶颈,拉低了电脑系统的整体性能,若不能有效的提升磁盘的存脑系统的整体性能,若不能有效的提升磁盘的存取速度,取速度,CPU
7、、内存及磁盘间的不平衡将使、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。及内存的改进形成浪费。n提高存储可靠性提高存储可靠性 提供为实现数据保护而必需的数据冗余提供为实现数据保护而必需的数据冗余91.确保数据的完整及有效。确保数据的完整及有效。2.确保数据的可靠性。确保数据的可靠性。3.确保商业竞争优势。确保商业竞争优势。4.增进磁盘存取效率。增进磁盘存取效率。5.服务器的必要安全配备。服务器的必要安全配备。6.有重要数据的有重要数据的PC 安全设备。安全设备。7.多媒体之播放加速。多媒体之播放加速。8.可实时备份数据,不必担心硬盘损毁。可实时备份数据,不必担心硬盘损毁。9.节省传统备
8、份方式之人力、时间及高成本设备的浪费。节省传统备份方式之人力、时间及高成本设备的浪费。10.加大硬盘的固定容量。加大硬盘的固定容量。10n法一:使用磁盘高速缓存法一:使用磁盘高速缓存(disk cache)控制技术控制技术 将从磁盘读取的数据存在高速缓存将从磁盘读取的数据存在高速缓存(cache)中以中以减少磁盘存取的次数。减少磁盘存取的次数。这种方式在单任务环境(如这种方式在单任务环境(如DOS)之下,对)之下,对大量数据的存取有很好的性能大量数据的存取有很好的性能(量小且频繁的存取量小且频繁的存取则不然则不然),但在多任务环境(如,但在多任务环境(如Windows)之下,)之下,或因为要不
9、停的作数据交换的动作,或因为数据或因为要不停的作数据交换的动作,或因为数据库的频繁存取库的频繁存取(每一记录都很小每一记录都很小),就不能显示其,就不能显示其性能。而且这种方式没有任何安全保障。性能。而且这种方式没有任何安全保障。11n法二:使用磁盘阵列控制技术法二:使用磁盘阵列控制技术 把多个磁盘组成一个阵列,当把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用。它将数据以作单一磁盘使用。它将数据以“条块条块”(striping)的方式储的方式储存在不同的磁盘中,存取数据存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,作,大幅减低数据的存取时间
10、,同时有更佳的空间利用率。同时有更佳的空间利用率。12n一般高性能的磁盘阵列都是以硬件一般高性能的磁盘阵列都是以硬件把磁盘快把磁盘快取控制及磁盘阵列结合在一个阵列控制器取控制及磁盘阵列结合在一个阵列控制器(RAID controller)上上形式出现,满足人们对磁盘输形式出现,满足人们对磁盘输出入系统的四大要求出入系统的四大要求:增加存取速度,增加存取速度,容错容错(fault tolerance),即安全性(一个或几个硬盘损,即安全性(一个或几个硬盘损坏不会导致用户数据丢失)坏不会导致用户数据丢失)有效的利用磁盘空间有效的利用磁盘空间;尽量的平衡尽量的平衡CPU,内存及磁盘的性能差异,提高电
11、脑,内存及磁盘的性能差异,提高电脑的整体工作性能。的整体工作性能。13n磁盘延伸磁盘延伸(Disk Spanning)把小容量的磁盘延把小容量的磁盘延伸为大容量的单一伸为大容量的单一磁盘,用户不必规磁盘,用户不必规划数据在各磁盘的划数据在各磁盘的分布,从且提高了分布,从且提高了磁盘空间的使用率。磁盘空间的使用率。SCSI磁盘阵列更可磁盘阵列更可连接几十个磁盘,连接几十个磁盘,形成数十形成数十GB到数百到数百GB的阵列,使磁盘的阵列,使磁盘容量几乎可作无限容量几乎可作无限的延伸的延伸;。14n磁盘或数据条块化磁盘或数据条块化(Disk Striping or Data Striping)数据按需
12、要分段,从第一个磁盘开始放,放到最後一个磁盘再回到第一个磁盘放起,直到数据分布完毕。从上图我们可以看出,数据以分段于在不同的磁盘,整个阵列的各个磁盘可同时作读写,故数据分段使数据的存取有最好的效率,理论上本来读一个包含四个分段的数据所需要的时间约=(磁盘的access time+数据的transfer time)4次,现在只要一次就可以完成。15n磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level,每一level代表一种应用技术。n目前业界公认的标准是RAID 0RAID 5。但level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level
13、4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境及应用而定(很多人对磁盘阵列的误解,以为磁盘阵列非要RAID 5不可)。其他如RAID 6,RAID 7,乃至RAID 10等,都是厂商各做各的,并无一致的标准。n常用的RAID级别有:RAID0,RAID1,RAID5和RAID10(RAID 0+1)16n“数据条块化数据条块化”的的“无容错能力无容错能力”磁盘驱动器群组磁盘驱动器群组n所有磁盘阵列系统中,数据存取效能最佳和磁盘空间利用率最高的一种所有磁盘阵列系统中,数据存取效能最佳和磁盘空间利用率最高的一种Disk striping也称为RAID 0,将所有硬盘组成一个阵列
14、,可同时多盘读写,对于一个由n个硬盘组成的RAID 0阵列,存储速度理论上是单个硬盘的n倍。对操作系统来说,组成RAID 0的磁盘被视为一个单独的逻辑磁盘。但RAID 0不提供任何数据冗余,如果阵列内的某个磁盘出现了错误,所有的数据都会丢失。所以通常要使用其他备份方式(如磁带)来提高可靠度。(据对DELL阵列产品PowerVault 660F/224F的研究,配有14个硬盘的RAID 0系统三年内发生数据损失的可能性可达77%)。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
15、工作站。17RAID 0 StripingWith RAID 0 and using the 280Gb hard disks you would get the full 160Gb of storage space.Although the data is split between the 2 hard disks.There is no data redundancy(duplicate data).This allows for the full storage space to be used.18n在 RAID 1 系统中,相同的数据被存储在两个硬盘上(100%冗余)。当一个磁盘
16、驱动器发生故障时,在另一个磁盘上可立即获得数据,从而无损数据完整性。通过一个 SCSI 通道映射两个磁盘时我们称之为磁盘镜像。如果每个磁盘都与独立的 SCSI 通道连接,我们称之为磁盘双工(更加安全)。RAID 1 为数据安全和系统可用性提供了一种简单及高效的解决方案。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。19RAID 120RAID 1 MirroringWhen using two 80Gb hard disks with the
17、RAID 1 function you would only receive 80Gb of storage space.Because you are using the two drives to contain the same data,the logical drive will appear as a single 80Gb drive.21n“磁盘镜像备份磁盘镜像备份”磁盘驱动器群组磁盘驱动器群组n所有拥有容错能力的磁盘阵列系统中,容错能力最好,磁盘空间利用率所有拥有容错能力的磁盘阵列系统中,容错能力最好,磁盘空间利用率最低,数据存取效率最高的一种最低,数据存取效率最高的一种使用
18、磁盘镜像(disk mirroring)技术,并以磁盘延伸的方式形成阵列,以数据分段的方式进行储存,故与RAID 0具有几乎相同的读写性能。但RAID1还能完全做到了容错和不停机。“容错”即使磁盘故障,数据仍能保持完整。“不停机”发生磁盘故障时系统能持续工作而不停顿,仍可正常读写磁盘并可将此磁盘拆下来而不影向其他磁盘的操作,待新的磁盘换上去之后,系统即时做镜像,将数据重新复上去。22nRAID 0+1的综合体的综合体RAID 10 是 RAID 0(性能)和 RAID 1(数据安全)的结合,以提供了良好的性能和数据安全性。与 RAID 0 相同之处在于,在较高负载条件下可以保证最佳性能。与 R
19、AID 1 相同之处在于,50%的安装容量被用作冗余。在RAID 0+1配置下,数据被分段存入到一个磁盘组1,然后又被镜象到另一个磁盘组2,从而既产生了良好的输入/输出性能,又可获得了良好的可靠性。如果一个磁盘组中的硬盘出现错误,该磁盘组的数据将会丢失,但所有数据都保留在镜象磁盘组上。但如果第二个磁盘组中任何一个硬盘在第一个磁盘组恢复前出现错误,那么所有的数据都会丢失。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优点:优点:良好的写入性能缺点:缺点:需要偶数个磁盘,最少为 4 个,另外只能使用一半的磁盘容量 应用:应用:通常使用于需要较高序列写入性能的场合 23RAID
展开阅读全文