HCIA-Storage-day1

華為HCNA-Storage

第一章 存儲技術趨勢

1、存儲是什麼？

1）狹義的存儲定義

（應用層面）

CD、DVD、磁盤、硬碟等；

單塊盤存儲有限、存在單點故障問題

考慮資料的安全性

2）廣義的存儲定義

（組成存儲的元器件）

存儲硬體系統（磁盤陣列：控制器、磁盤櫃；錄音帶庫）

存儲軟體（備份軟體、管理軟體、快照、複制等增值軟體）

存儲網絡（HBA卡、光纖交換機、FC/SAS線纜等）

存儲解決方案（集中存儲、歸檔、備份、容災等）

OS -- APP -- Storage

2、存儲陣列系統

存儲硬體 -- > 存儲軟體 -- > 解決方案

1）存儲硬體

外置存儲系統

磁盤陣列、NAS、錄音帶庫、虛拟錄音帶庫           

存儲連結裝置

FC HBA卡、FC交換機、以太網交換機、線纜           

2）存儲軟體

存儲管理軟體，快照、鏡像軟體，備份軟體，多路徑軟體

2）解決方案

容災、備份解決方案

3、存儲的發展史

DAS -- > NAS --> SAN --> 分布式 --> 雲存儲

1）DAS

直連附加存儲

主機 <<--- 線纜 --->> 儲存設備

“塊”裝置

直接連接配接在各伺服器或用戶端接口下的資料儲存設備，它不帶有任何存儲作業系統，儲存設備是通過電纜直連到伺服器，I/O請求直接發送到儲存設備。

2）NAS

網絡附加存儲

類似于檔案網絡共享的方式

以檔案系統的方式進行共享

連接配接到TCP/IP網絡上（可以通過LAN或WAN），通過檔案存取協定（例如NFS，CIFS等）存取資料；一個NAS存儲裡面包含核心處理器、檔案服務管理工具、一個或多個的硬體驅動器用于資料的存儲，其他伺服器通過“file I/O”方式發送檔案存取請求到儲存設備NAS，NAS将file I/O轉換成block I/O，發送到内部磁盤，NAS系統有較低的成本，易于實作檔案共享，但由于它是采用檔案請求的方式，相比塊請求的裝置性能差，并且NAS系統不适合于不采用檔案系統進行存儲管理的系統。

3）SAN

存儲區域網絡

主機 <<--- 交換機 --->> 儲存設備

FC-SAN （FC交換機）
IP-SAN （以太網交換機）
           

它是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機等裝置将磁盤陣列、錄音帶等儲存設備與相關的伺服器連接配接起來的高速專用子網；SAN主要包含FC SAN和IP SAN兩種，FC SAN的網絡媒體為光纖通道，而IP SAN使用标準的以太網，IP SAN最常用的是ISCSI技術，就是把ISCSI指令包在TCP/IP包中傳輸。

檔案系統：

是指把檔案存儲于硬碟時所必需的資料結構及硬碟資料的管理方式。

資料存儲分類

1）内置存儲

2）外置存儲

直連附加存儲DAS
網絡化存儲FAS
    網絡附加存儲NAS
    存儲區域網絡SAN


           

低端存儲系統關鍵技術演進

1）1995以前

外置磁盤

随着資料量增加，伺服器本地存儲容量不能滿足業務需求，外置低成本儲存設備出現，主機看到多個硬碟。

（JBOD直連存儲體）

2）1998

單控SAN

單控SAN包含RAID、Cache和使用軟體，釋放了伺服器的處理能力。

RAID技術

使用異或算法（相同為假，不同為真），反推

3）2003-2005

雙控SAN

單控SAN随着成本下降，其單點故障，可靠性、性能、擴充性差特點日益明顯，逐漸退入家用市場，企業應用由雙控SAN主導。

4）現在

軟體功能豐富

随着CPU處理能力的提升，低端存儲承載着越來越多的業務，軟體功能開始從中端存儲下移。

高端存儲技術目前特點

1）系統架構

全交換多控架構

全局緩存

端到端校驗

限制環路内的硬碟數

2）資料保護

本地高密快照保護

秒級複制

3）快速響應

緩存分區、全局緩存

QoS

精細化自動分級存儲

SSD優化

4）線上擴充

性能線性擴充

線上卷擴充

虛拟化

第三章、ICT架構體系

1.資料和資訊

資料 ---加工處理---> 資訊

資料 = 資訊 + 資料備援

2.資訊資料的生命周期管理

資訊資料的生命周期分為五個階段：

1）産生

2）傳播

3）使用

4）維護

5）歸檔（存檔或删除）

3.什麼是ICT？

ICT是資訊、通信和技術三個英文單詞的詞頭組合（information communications technology，簡稱ICT）；

它是資訊技術與通信技術相融合而形成的一個新的概念和新的技術領域。

NAS GW

1）對上接口：連到用戶端所在的業務網絡提供檔案共享

2）對下接口：把底層SAN存儲的磁盤整列接管過來，本地做檔案系統

問題：NAS GW容易成為瓶頸、單點故障

常見陣列組成形式

1）控制框和硬碟框分離

獨立控制框+硬碟擴充框+存儲陣列系統

2）控制框和硬碟框一體

控制器子產品+盤恐一體控制框+存儲陣列系統

NL-SAS硬碟

SATA硬碟的盤體，SAS的接口

固态硬碟概述

SSD原理：

使用flash技術存儲資訊

内部沒有機械結構是以耗電量更小、扇熱小、噪音小

但是，基于SSD的使用頻率，SSD盤使用壽命有限。

SSD的3種主要的類型：

1）SLC，單層式存儲單元

2）MLC，多層式存儲單元

3）TLC，三層式存儲單元

硬碟的關鍵名額

1）硬碟容量（volume）：容量的機關為兆位元組（MB）或千兆位元組（GB），影響硬碟容量的因素有單碟容量和碟片數量。

2）轉速（rotational speed）：硬碟的轉速指硬碟盤片每分鐘轉過的圈數，機關為RPM；一般硬碟的轉速為5200、7200，scsi接口硬碟轉速可達10000-15000RPM；

3）平均通路時間（average access time）=平均尋道時間+平均等待時間；

4）資料傳輸率（date transfer rate）：指硬碟讀寫資料的速度，機關為兆位元組每秒；硬碟資料傳輸率包括内部傳輸率和外部傳輸率兩個名額。

5）IOPS（input/output per second）：即每秒的輸入輸出量（或讀寫次數），是衡量磁盤性能的主要名額之一。