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存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與架構(gòu)設計說明(專業(yè)版)

2025-08-10 12:35上一頁面

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【正文】 用一些事情,總會看清一些人。用戶可以使用它來管理磁帶,配置備份存儲單元和備份策略,還可以執(zhí)行備份策略。而且當我們需要使用這些備份的時候,會發(fā)現(xiàn)我們面對的是一團亂麻,毫無頭緒。 同時,有一些企業(yè)會采用不同的備份介質(zhì)來平衡成本和性能的需求。因此在設定備份系統(tǒng)的初期,存儲系統(tǒng)規(guī)劃人員必須向業(yè)務人員詳細征詢意見,畢竟這些數(shù)據(jù)的使用者仍然是這些業(yè)務系統(tǒng)的人員。 完全備份方式指的每次備份都備份全部的數(shù)據(jù)。當然真正的中高端以上NAS存儲設備在結(jié)構(gòu)上要比普通的文件服務器要復雜的多,在軟件功能方面也要比普通的文件服務器強大很多。但它對于一個初學存儲技術,或普通的應用系統(tǒng)設計者來講還是有點含混晦澀。另一種方法是按照存儲設備中控制器的數(shù)量和冗余結(jié)構(gòu)劃分存儲檔次的,如下圖。無論怎么樣的稱呼,我們一定要清楚地知道FC存儲這個概念指的是一種存儲設備類型,SAN這個概念指的是一種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。SCSI存儲采用SCSI磁盤時,SCSI硬盤的轉(zhuǎn)速可高達15000rpm。假如存儲外部供電系統(tǒng)系統(tǒng)突然斷電時,所有磁盤已經(jīng)停止工作,而緩存中還有部分重要的數(shù)據(jù)沒有寫入緩存。 HPUNIX技術參數(shù)表說明:SCSI存儲一般都采用單控制器,每個控制器上提供2個主機端口。一般情況下,SCSI存儲設備只有一個控制器,控制器只提供2個SCSI主機通道接口。用戶可使用標準的千兆級以太網(wǎng)傳輸協(xié)議,通過Cat5線纜和任意的交換機產(chǎn)品,將服務器與磁盤陣列連接在一起,并且能夠提供接近FC SAN的性能。SCSI磁盤直接插入磁盤柜內(nèi)部背板上的標準SCSI接口,SATA磁盤則通過SATASCSI接口轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換后插入背板上的標準SCSI接口。大家常提到的、主流的存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)有DAS、NAS、SAN三種網(wǎng)絡架構(gòu)。存儲介質(zhì)為FC磁盤的存儲被稱為FCFC存儲。與廣義上或者傳統(tǒng)上的存儲介質(zhì)相比,現(xiàn)代存儲介質(zhì)在數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸兩個方面區(qū)有不可比擬的優(yōu)勢。本書內(nèi)容適用于已具有一年以上存儲系統(tǒng)實施或系統(tǒng)設計經(jīng)驗,對RAID,F(xiàn)able channel、NAS、SAN、ISCSI、FCSAN等基礎概念已有較深了解的讀者。不斷學習存儲技術成了很多存儲人自修和充電的內(nèi)容。大量現(xiàn)有系統(tǒng)需要更多的存儲設備或更大的容量來存儲日益增加的數(shù)據(jù),大量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要備份和容災設備,大量新建設的系統(tǒng)需要容量更大,性能更高的存儲設備。與常見技術資料相比,屬于較高一級,適合于廠商和集成商中需要為客戶提高整體解決方案的售前技術工程師或解決方案顧問等人員。而我們現(xiàn)在經(jīng)常談到的磁盤、磁帶、光盤和閃存等只是俠義上的存儲介質(zhì)。如果再區(qū)分存儲介質(zhì),那么存儲介質(zhì)為SCSI磁盤的存儲被稱為SCSISCSI存儲,存儲介質(zhì)為SATA磁盤的存儲被稱為SCSISATA存儲。存儲設備類型指的是存儲設備這一個單體的分類,存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)自然是指存儲設備、主機、以及存儲設備與主機之間的連接系統(tǒng)所形成的整體拓撲結(jié)構(gòu)。下圖是常見SCSI存儲設備內(nèi)部主要的功能模塊結(jié)構(gòu)圖?,F(xiàn)在,有更多的廠商參與到iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中,如Intel已經(jīng)推出了存儲網(wǎng)卡 IP Storage iSCSI PRO/1000T,將協(xié)議轉(zhuǎn)化也就是封裝、還原 TCP/IP 包的步驟轉(zhuǎn)移到網(wǎng)卡上來執(zhí)行,大大降低了服務器處理器的占用率。SCSI存儲設備冊是一種全硬的RAID,全面具備了自己的RAID控制、處理和I/O處理芯片,甚至還有陣列緩沖(Array Buffer)。 RedHat Linux 8/9,Enterprise 3。邏輯卷LUN擴容:在不刪除原有LUN和LUN數(shù)據(jù)的前提下增加LUN的容量。目前市場常見的中高檔服務器上一般都默認配置12個SCSI接口,SCSI存儲可以很方便地實現(xiàn)與服務器的連接,不需要專門購置SCSI卡或FC卡等,系統(tǒng)的建設成本進一步降低。FC與SCSI一樣,都是一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和接口協(xié)議。I/O性能超過1000000IOPS的一般都稱為高端存儲,高端存儲的主機端一般用來連接多CPU服務器或小型機??刂破饕话銥镾ATA控制器,采用SATA硬盤。WSS可以安裝在普通的PC服務器上,從而把一個普通的PC服務器當成NAS設備來使用。 筆者曾經(jīng)親眼看見過某省市某通信公司全部帳務信息所在的磁盤系統(tǒng)在一段時間內(nèi)壞了硬盤若干,用備份數(shù)據(jù)恢復時,發(fā)現(xiàn)備份方案錯誤少備了某關鍵數(shù)據(jù),無法恢復。備份周期:指的是兩次備份之間的時間間隔。這三種備份方式各有優(yōu)缺點:所以,差分備份是一種相對優(yōu)化的備份策略,適合于對備份性能有較高要求,又需充分考慮成本的企業(yè)和用戶。 由圖五可知,添加備份策略的界面和添加存儲單元是相似的,也有添加、刪除、修改備份策略的選項,但是因為備份策略包括了屬性、客戶端列表、備份文件和日程表等選項,用戶可以只針對其中的某一項進行修改。 設定好日程表之后,用戶需要在圖七所示界面中,繼續(xù)選擇“c Client List Management...”和“f File List Management...”去添加客戶端列表和備份文件列表,因為比較直觀,這里就不一一累述了。1. 若不給自己設限,則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。努力過后,才知道許多事情,堅持堅持,就過來了。 List/Display Policies”去查看備份策略的設定,如圖十所示: 如果用戶想要知道存儲單元配置屬性的具體信息,請參加前作:《圖形配置存儲單元》。當用戶遇到問題的時候,就是需要存儲工程師出馬的時候了。 對于企業(yè)來說,根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和安全級別要求設置不同的備份周期是比較實際的。下面我們將就備份中容易發(fā)生的各種問題來看看:如何選擇合適的備份方式,制定備份策略,以及從管理員那里收集反饋等等,這些方法可以幫助企業(yè)更好的完成備份工作,并且精簡備份過程。五大要點制定合適的備份策略保證高效備份將需要共享的資源存儲在serverA的某一個磁盤分區(qū)或目錄中,如F盤或目錄files,將F磁盤分區(qū)或目錄files的屬性設置為共享。 EMC Symmetrix系列產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖高端存儲為了實現(xiàn)高IOPS性能,其內(nèi)部一般都會配置大容量高速緩存,依靠大容量緩存來實現(xiàn)大量小數(shù)據(jù)塊、小文件的高速讀寫。FC存儲之所以能夠成為高端實際上是與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接相關的,高效和強大的結(jié)構(gòu)設計決定了FC存儲的高性能。采用SATA磁盤時,磁盤的大容量和低價格也可以滿足許多地成本系統(tǒng)的要求。一般入門級別存儲的緩存斷電保護系統(tǒng)僅僅就是一個紐扣電池,如同PC主板上的BIOS電池一樣。高檔次SCSI控制器還會設置一個ASIC RAID引擎芯片。個別大容量設計的SCSISATA存儲設備的控制器上除了2個主機通道接口之外,還會提供2個磁盤通道,用于鏈接磁盤擴展柜。無論是那種類型的存儲設備,存儲控制器都可以看成是具有一個數(shù)據(jù)IO功能和RAID功能的硬件集合體。背板上除了提高多個插槽之外,本身還是一個SCSI總線線路板,這一個SCSI總線線路板將磁盤和控制器連接在一起,實現(xiàn)數(shù)據(jù)在磁盤和控制器之間的傳輸。它是一種外設接口協(xié)議,廣泛應用于服務器和高檔PC中。采用ISCSI輸出協(xié)議、對外提高ISCSI接口的存儲設備自然應該成為ISCSI存儲,只不過ISCSI一般都采用SATA磁盤作為存儲介質(zhì),所以ISCSI存儲在名稱上不會再細分,都通稱為ISCSI。然而初學存儲技術的人可能會被SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FCSAN、IPSAN等這些大量的術語和英文縮略語搞得暈頭轉(zhuǎn)向,技術資料的確看了很多,但仍然無法清楚地知道這些概念之間根本的區(qū)別。存儲設備是指通過一定的存儲介質(zhì),將文字、數(shù)字、圖片、圖像等具體數(shù)據(jù),以及元數(shù)據(jù)、索引信息、地址信息等抽象數(shù)據(jù)進行長期保持,并可以通過RAID組校驗,數(shù)據(jù)復制、備份容災等多種方式來保證數(shù)據(jù)的安全,對外提供一定數(shù)據(jù)傳輸接口,方便數(shù)據(jù)交換和傳遞的各種設備。然而,與網(wǎng)絡技術相比,存儲行業(yè)發(fā)展的時間相對較短,已實施的案例不僅少而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單?!?11事件”以后,為了保護重要數(shù)據(jù)不會丟失,幾乎所有的大型企事業(yè)單位、跨國公司、網(wǎng)站和一些重要數(shù)據(jù)中心不僅增加了數(shù)據(jù)備份系統(tǒng),還在紛紛在同城或異地建立了大型數(shù)據(jù)容災備份及業(yè)務容災系統(tǒng)。這樣的狀態(tài)對于常說的存儲廠商的售前或售后技術工程師來說還相對好一點,畢竟具體產(chǎn)品的性能特點、功能、技術參數(shù)、硬件配置和安裝調(diào)試內(nèi)容等內(nèi)容相對較少,凡有一定基礎的人員通過一定時間的培訓后都可以很快成為一個售前或售后工程師。同時因存儲介質(zhì)不同,進行信息交換和信息傳遞的方式和方便性也不同。它獨立與網(wǎng)絡層設備和主機層設備,因此當提到存儲設備類型的時候,不要涉及與存儲設備連接的網(wǎng)絡設備和主機。磁帶根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)數(shù)據(jù)化可分為非數(shù)據(jù)化磁帶(即模擬磁帶、數(shù)字磁帶)和數(shù)據(jù)流磁帶兩種。即使在FC存儲、NAS存儲、ISCSI存儲風行的今天,SCSI存儲的應用數(shù)量也相當多,絲毫也不少于其它類型的存儲設備。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到 TCP/IP 包中再通過網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā),接收端收到 TCP/IP 包 之后,將其還原為SCSI命令和數(shù)據(jù)并執(zhí)行,完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)再封裝到 TCP/IP 包中再傳送回發(fā)送端。它可以支持RAID 0和RAID 1 RAID (1+0)。存儲系統(tǒng)設計指南6常見SCSI存儲技術參數(shù) 常見SCSI存儲設備技術參數(shù)為了更好地了解SCSI存儲設備的結(jié)構(gòu)以及配置技術參數(shù),我們可以參考大多數(shù)廠商所提供的SCSI存儲設備的技術參數(shù),如下表:主控單元控制器單SCSI控制器; 2個Dual Ultra 320 SCSI主機通道中央處理器: PowerPC
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