DAS
Local Area Network
Application File System
Storage
DAS
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Network Attached Storage (NAS)
DAS
Local Area Network
NAS
Application
Application File System
Wide Ultra 2 SCSI、Ultra 160 SCSI、Ultra 320
SCSI 2. 光纤通道：多模光纤(62.5µ、50µ)、单模光纤(9µ) 3. 以太网：细缆、粗缆、双绞线
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SCSI
SCSI的连接
Wide Ultra SCSI 40MB/s Ultra 320 SCSI 320MB/s
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…………..
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主要厂商
• NetApp,EMC,HDS,HP,IBM,SUN,Dell,MS ,Intel • 网虎，Lenovo，宝德，浪潮，华仪未来 • 威达电,豪威，Maxxan, Infortrend
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议程
• • • • • •
存储系统基本概念 存储与主机的连接方式 DAS存储结构 NAS存储结构 SAN存储结构 相关技术对比
第一网
LAN(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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SAN体系结构的优势
投资保护目标
Web 应用服务器
多协议文件服务器 (NFS/CIFS)
Win2000/WinNT/WIN98
UNIX工作站和X终端
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NAS的应用广泛
需要提供多样的网络文件服务的企业 大中型企业办公自动化，邮件系统 制造业等有大量CAD/CAM文件存储 缺点： 特性：使用维护简单 多平台共享
拥有多个远程办公室的企业存储
SCSI接口，一般有 (narrow)50PIN 和(wide)68PIN两 种
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光 纤
介质种类
9µm单模光纤SM(长距离) 50/62.5µm多模光纤MM(短距离) 电信号 (铜介质)
速度
100/200MB/s 100/200MB/s 100 MB/s
传输距离
2-10km 2- 500m 0m-30m
特点： 造价低廉
易受干扰
接口：RJ45
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存储管理
• 操作系统 • 文件系统 • 存储管理
读操作
应用程序 操作系统 安全 卷管理 (RAID) 文件系统 磁盘驱动 写操作
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数据存储RAID保护机制
RAID
为了解决应用系统对磁盘高速存取的要求，美国加州大学 伯克利分校的D.A.Patterson 教授提出了廉价冗余磁盘阵 列(Redundant Array of Inexpensive Disks，简称RAID)这 个概念。 RAID的分类 • RAID0 • RAID1 • RAID3、4 • RAID5 • RAID10,RAID50 • RAID DP(6)
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存储与主机连接方式
TCP/IP 网络
CIFS/NFS 数据访问
IB M IB M
NAS网关 CIFS/NFS
Windows Serves
UNIX Servers
NAS
SAN
光纤交换机
DAS
TCP/IP连接 磁带库 FC连接
磁盘阵列
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Direct-Attached Storage
Local Area Network
Storage
File System
Storage
DAS
NAS
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Storage Area Network (SAN)
DAS
Local Area Network
NAS
Application
SAN
Application File System
Application File System
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存储系统的基本概念
什么是存储？
存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、 有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的 访问。 1. 存储的实体必须能安全地保存在介质上。 2. 必须能提供对该存储实体的有效访问。 3. 存储的集中管理。
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存储介质
存储介质
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DAS(直连存储)
组件
• • • HBA卡(SCSI，FC) RAID阵列(JBOD) 线缆(SCSI ，Optic Fibre)
SCSI
磁带
Host FC
磁盘
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JBOD
• Just Box of Disks—简单硬盘 集群 • 在一个机架上将几个硬盘驱动 器堆叠一起，作为单个附加设 备添加到服务器或大型主机上 即构成JBOD。 • JBOD上实现的RAID，均依靠 服务器上的HBA（host bus adapter） • 主要代表有：IBM 7133，HP Storage Enclosure，Sun A5000等
异构主机平台 采用独立厂家产品：光纤交换机、存储

系统归并目标
设备资源整合和管理整合 降低总拥有成本（TCO）
服务能力目标和系统性能目标
稳定可靠、灵活扩展 统一备份和管理
资源共享目标

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存储设备、高端磁带机
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HBAቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提供服务器内部IO总线(PCI/SBUS) 与光纤网络的接口； HBA自身的RISC可以分担主机服务器CPU的IO管理工作； HBA有足够的缓存来存储IO的Context(最大2047个)，以此来提高交叉存取 的性能。否则经常要向服务器请求中断，这样就会影响系统性能，浪费许多 CPU周期； 其链路汇聚功能还可以通过并发处理节省IO的中断次数； HBA软件驱动为操作系统提供所须存储信息，对I/O进行操作，同时对正常 请求进行控制
点对点
Arbitrated Loop (仲裁环)
交换式 Fabric
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SAN网络结构
主机总线适配卡HBA
线缆 Cable 转接口GBIC/SFP
光纤Hub Fabric Switch 存储子系统 SubSysterm
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SAN典型的网络拓扑结构
客户机
广域网
服务器
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系统和数据保护技术
多种技术 – 面向不同需求：
• 系统保护 – 冗余部件 – Cluster – 系统灾难恢复 • 数据保护 – RAID – Multipathing – Point-in-Time 数据拷贝（磁 盘备份） – 磁带备份 (LAN, LAN Free, ServerFree)
Local Area Network
Storage Area Network
Storage
File System
Storage
Storage
DAS
NAS
SAN
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议程
• • • • • • 存储系统基本概念 存储与主机的连接方式 DAS存储结构 NAS存储结构 SAN存储结构 相关技术对比
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应用场合
• • • • 用户应用较单一。 单纯为扩展服务器的存储容量。 扩展性要求不高。 投入较少
缺点： • 扩展性差。 • 利用率低。 • 无法多主机共享。
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主要厂商
• 大多低端Server厂商。 • HP IBM DELL。 • Lenovo，宝德，浪潮。
大量业务位于互联网的企业 电信行业（邮件,ICP,ISP,IDC服务等等） 多媒体、流媒体等应用 教育行业电教、多媒体教育、电子图书馆解决方案 医疗PACS、HIS等解决方案 软件开发企业(代码管理、版本管理等等）
安全性差。
性能。 占用IP链路。
数据大量分布以及注重数据存储与可用性
实验室软硬件研发、测试环境 数据库应用环境
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议程
• • • • • • 存储系统基本概念 存储与主机的连接方式 DAS存储结构 NAS存储结构 SAN存储结构 相关技术对比
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什么是 NAS ? – 任何网上专用文件服务器
使用简单, 便于管理, 易于共享, 价格适中, 标准化(兼容性好) UNIX 应用服务器 NT 应用服务器
磁带存储 磁盘存储 光盘存储
其他存储
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存储介质（续）
存储介质对比
存储容量 1. 磁盘存储 2. 光盘存储 较大 较小 存储速度 最快 较慢 单位价格 较贵 便宜
3. 磁带存储
大
最慢
便宜
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传输通道
存储传输的硬件通道
1. SCSI ：SCSI-1、SCSI-2、Fast SCSI、Wide SCSI、 Ultra SCSI、 Wide Ultra SCSI、Ultra 2 SCSI、