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NAS (Network Attached Storage)
数据流
数据流
LAN
文件服务器
应用服务器
NAS存储设备
NAS本身装有独立的OS，通过网络协议可以实现完全跨平台共享，支持WinNT、
Linux、Unix等系统共享同一存储分区；NAS可以实现集中数据管理；一般集成本地备
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传统计算机存储系统的问题
计算机存储系统
CPU RAM
硬盘
Server
传统计算机存储系统的局限性：
硬盘成为整个系统的性能瓶颈 有限的硬盘槽位，难满足大容量需 求 单个硬盘存放数据，数据可靠性难 以保证 存储空间利用率低 本地存储，数据分散
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外部磁盘阵列的产生
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存储网络的基本形态
网络存储几种常见类型
DAS (Direct Attached Storage) NAS (Network Attached Storage） SAN (Storage Area Network)
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DAS (Direct Attached Storage)
文件服务器
1 存储基础知识
2 存储产品介绍
课
程
3 技术建议书的制作
目
4 配置报价介绍
录
5 存储产品综合解决方案
6 竞争分析
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存储基础知识
1.1 存储组网形态 1.2 存储接口技术 1.3 RAID 1.4 磁盘的热备与重构 1.5 存储冗余 1.6 快照与复制 1.7 备份基础知识 1.8 远程容灾基础知识
不占用应用服务器资源 广泛支持操作系统 扩展较容易 即插即用，安装简单方便
高扩展性 高可用性 数据集中，易管理
连接距离短 数据分散，共享困难 存储空间利用率不高 扩展性有限
不适合存储量大的块级应用 数据备份及恢复占用网络带 宽
相比NAS成本较高 安装和升级比NAS 复杂
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存储基础知识
设计、使用和配置简单
数据无冗余，一旦阵列 中有一个驱动器故障， 其中的数据将丢失
视频生成和编辑、图像 编辑等对传输带宽需求 较大的应用领域。
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RAID 1的工作原理
镜像结构的阵列
逻辑磁盘 D2 D1 D0
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D0,D1,D2经过镜像器
驱动器1 D2 D1 D0
驱动器2 D2 D1 D0
本地存储，数据分散
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存储网络的产生
Server
HBA卡
SCSI电缆最长支持25米 FC光纤连接距离可达10公里至100公里
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传统计算机存储系统的局限性：
硬盘成为整个系统的性能瓶 颈 有限的硬盘槽位，难满足大 容量需求 单个硬盘存放数据，数据可 靠性难以保证 存储空间利用率低 本地存储，数据分散
达12m。 支持多达16个设备连接，双通道可达32个设备。
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SATA接口概述
SATA（Serial ATA ，串行ATA）采用连续串行的方式传输数据。在同一 时间点内只会有1位数据传输。
SATA的线缆采用7针的细线缆，容易弯曲，易于散热。 SATA硬盘的连接采用点对点方式，每个通道1个硬盘。 SATA硬盘可支持热插拔。 SATA接口支持300MB/s的传输速率。 SATA接口使用的线缆长度可达1m。
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磁盘阵列
磁盘阵列
JBOD
RAID
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JBOD
JBOD （Just a Bunch of Disks） ：是在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。
数据写入
A,B,C,D,E,F
D0 C B
A
D0D2,D3,D4,D5
驱动器1
D6
D4
D2
D0
各磁盘上的 数据块
驱动器2
D5 D3 D1
各磁盘上的 数据块
条带2 条带1 条带0
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RAID 0的特性
优点
缺点
应用范围
I/O负载平均分配到所 有的驱动器。由于驱动 器可以同时读写，性能 在所有RAID级别中最 高。 磁盘利用率最高
SAS接口有四路通道，按3Gb/s的SAS标准在单工模式下可以达到 4×3Gb/s的带宽，这就是SAS的宽端口模式。
SAS接口连接的传输距离最长为6m。
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FC接口概述
FC（Fiber Channel，光纤通道）最初是专门为网络系统设计的，随着存 储系统对速度的需求，逐渐应用到硬盘系统中。FC是为多硬盘系统环境 而设计的，能够满足高端工作站、服务器、串行数据通讯等系统对高数 据传输率的要求。
驱动器3
D8 D5 D2
磁盘上的数 据分块
条带2(strip) 条带1(strip) 条带0(strip)
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RAID数据存取方式
并行存取模式：是把所有磁盘驱动器的主轴马达作精密的控制，使每个 磁盘的位置都彼此同步，然后对每一个磁盘驱动器作一个很短的I/O数据 传送，使从主并机来行 的存每取一个I/O 指令，都平均分布到每一个磁盘驱动器， 将阵列中每一个磁盘驱动器的性能发挥到最大。 －适用范围：大型的、数据连续的以长时间顺序访问数据为特征的应用
D
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RAID
RAID（Redundant Array of Independent Disks）：独立冗余磁盘阵 列，简称磁盘阵列。RAID是按照一定的形式和方案组织起来的存储设备。 它比单个存储设备在速度、稳定性和存储能力上都有很大提高，并且具 备一定的数据安全保护能力。
RAID
应用服务器
LAN 数据库服务器
数据流
数据流
数据流
存储设备
存储设备
存储设备
存储设备（RAID系统、磁带机和磁带库、光盘库）直接连接到服务器； 传统的、最常见的连接方式，容易理解、规划和实施； 没有独立操作系统，不能提供跨平台的文件共享，各平台下数据需分别存储； 各DAS系统之间没有连接，数据只能分散管理；备份软件不能离开服务器支持； DAS的前期投资比较少；
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智能磁盘阵列的产生
传统计算机存储系统的局限性：
CPU
Server
RAM
硬盘成为整个系统的性能瓶颈
硬盘
SCSI卡
有限的硬盘槽位，难满足大容量 需求 单个硬盘存放数据，数据可靠性
控制器
难以保证
存储空间利用率低
控制器中包含RAID功能、大容量Cache， 同时使得磁盘阵列具有多种实用的功能， 配置专用管理软件进行配置管理
需要专用磁盘做校验盘 使用，如果校验盘故障 会导致数据无备份
任一磁盘写数据将会导 致校验信息的重新计算， 校验盘的写性能可能会 成为瓶颈
适合用于视频生成、视 频编辑等高吞吐量的应 用环境
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RAID 5的工作原理
分布式奇偶校验码的独立磁盘结构
D0,D1,D2,D3,D4,D5
1.1 存储组网形态 1.2 存储接口技术 1.3 RAID 1.4 磁盘的热备与重构 1.5 存储冗余 1.6 快照与复制 1.7 备份基础知识 1.8 远程容灾基础知识
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常见存储接口技术
存储接口
IDE/ATA
SCSI
SATA
SAS
FC
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IDE/ATA接口概述
独立存取模式：对每个磁盘驱动器的存取都是独立且没有顺序和时间间 隔的限制，可同时接收多个I/O Requests，每笔传输的数据量都比较小。 －适用范围：数据存取频繁，每笔存取数据量较小的应用
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RAID 0的工作原理
无差错控制的条带化阵列
逻辑磁盘 D0 D5 D4 D3 D2 D1 D0
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SAS接口概述
SAS是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同， 都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内 部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设 计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，提供与SATA硬盘的 兼容性。
早期外部存储系统
传统计算机存储系统的局限性：
Server
CPU RAM
硬盘
RAID功能
SCSI卡
JBOD(Just Bound Of Disk)
硬盘成为整个系统的性能瓶颈 有限的硬盘槽位，难满足大容量 需求 单个硬盘存放数据，数据可靠性 难以保证 存储空间利用率低 本地存储，数据分散
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份软件，可以实现无服务器备份功能；NAS系统的前期投入相对较高。
NAS内每个应用服务器通过网络共享协议（如：NFS、CIFS）使用同一个文件管理
系统；NAS关注应用、用户和文件以及它们共享的数据；磁盘I/O会占用业务网络带宽。
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SAN (Storage Area Network)
FC接口能够支持1Gb/s 、2Gb/s和4Gb/s的数据传输速率。 FC支持最长的长度超过了10km。 FC硬盘支持双FC接口同时工作，可互为备份，并为硬盘提供电源和控制
系统内部所有硬盘上数据的输入和输出。
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存储基础知识
1.1 存储组网形态 1.2 存储接口技术 1.3 RAID 1.4 磁盘的热备与重构 1.5 存储冗余 1.6 快照与复制 1.7 备份基础知识 1.8 远程容灾基础知识