數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)知識(shí)

1、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)知識(shí)目錄目錄IT基礎(chǔ)架構(gòu)1架構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)2存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)3IT基礎(chǔ)架構(gòu)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心IT架構(gòu)架構(gòu)客戶面臨的多重選擇客戶面臨的多重選擇1 1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2 2、操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)3 3、主機(jī)設(shè)備、主機(jī)設(shè)備4 4、系統(tǒng)連接設(shè)備、系統(tǒng)連接設(shè)備5 5、存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備6 6、備份設(shè)備、備份設(shè)備7 7、備份軟件、備份軟件架構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)常見的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) Oracle在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，已成為世界上使用最廣泛的關(guān)系數(shù)據(jù)系統(tǒng)。（Oracle數(shù)據(jù)庫10g、11g） DB2是IBM公司的產(chǎn)品。Sybase1986年成立,立足于在開放系統(tǒng)平臺(tái)上研制具有

2、Client/Server體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件產(chǎn)品, 2010年5月13日,SAP并購sybase.SQL Server是Microsoft公司的一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，只在Windows上運(yùn)行，Microsoft這種專有策略的目標(biāo)是將客戶鎖定到Windows環(huán)境中。(SQL Server 2008SQL Server 2012).MySQL是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典 MySQL AB公司開發(fā)，目前屬于Oracle 公司, MySQL 是開源的，不需要支付額外的費(fèi)用.DB2DB2 基于CISC（復(fù)雜指令集）X86體系架構(gòu) 1、采用AMD Opteron （皓龍） 、Intel Xe

3、on、ARM微處理器等處理芯片； 2、通用開放的架構(gòu)，主要支持標(biāo)準(zhǔn)的Windows和Linux操作系統(tǒng)。 3、也可支持流行的SCO Unix、Solaris For X86、FreeBSD等Unix操作系統(tǒng)。 4、代表廠商：HP、DELL、Lenovo（IBM）、華為、浪潮、曙光、寶德基于專有的64位RISC（精簡指令集）芯片體系架構(gòu) 1、各廠商自己開發(fā)芯片和操作系統(tǒng)，各家產(chǎn)品互不兼容，也不兼容大量x86平臺(tái)上的軟件； 2、一般采用UNIX操作系統(tǒng)，稱為小型機(jī)。 3、代表廠商：IBM、HP、Oracle(SUN)、Fujitsu、SGI主機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)和廠商主機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)和廠商操作系統(tǒng)的分類和比較操

4、作系統(tǒng)的分類和比較 UNIXUNIX系列系列 世界上應(yīng)用最為廣泛的一種多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。 Unix操作系統(tǒng)擁有很高的安全性、可靠性和專用服務(wù)器的高速運(yùn)算能力； Solaris是Sun和FUJITSU的主機(jī)操作系統(tǒng)； HP-UNIX用于HP公司的主機(jī)； IBM是AIX, SGI公司的是IRIX； 其它還有SCO UNIX、FreeBSD等系統(tǒng)。 HP-UNIXAIXAIXIRIXIRIX操作系統(tǒng)的分類和比較操作系統(tǒng)的分類和比較 WindowsWindows系列系列Windows server 20082012Windows server 20082012 安全性、可靠性稍差； 操作界面的易用

5、性、通用性、易開發(fā)性方面較好，應(yīng)用軟件豐富。 Linux是一種類Unix系統(tǒng),具有許多Unix系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，能夠兼容Unix。由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的一個(gè)學(xué)生首次編寫。 最大特點(diǎn)是免費(fèi)的、開放源代碼的軟件，可自由修改操作系統(tǒng)的內(nèi)核程序。在安全性和穩(wěn)定性方面也很有特色。 在Linux下運(yùn)行的應(yīng)用軟件也相對(duì)較少，所以其暫不具有大眾性，多用在一些高端的小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。MandrakeMandrake紅旗紅旗SUSE LiLinuxux系列系列PC-Server內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)處理器CPU內(nèi)存陣列卡硬盤網(wǎng)卡電源風(fēng)扇主板PCI插槽X86服務(wù)器處理器分類服務(wù)器處理器分類Intel至強(qiáng)處理器：至強(qiáng)處理器： 2

6、路服務(wù)器：E5-2600 V3 4路服務(wù)器：E5-4600 V2、E7-4800 V2 8路服務(wù)器：E7-4800AMD處理器：處理器： AMD Opteron 6300系統(tǒng)連接設(shè)備系統(tǒng)連接設(shè)備交換機(jī)交換機(jī) 光纖交換機(jī)：FC SAN將整個(gè)光纖通道SAN中的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備連接起來； 內(nèi)部為Fabric拓?fù)?，每端口?dú)占帶寬；目前主流端口為8Gb，主機(jī)上需要配置專業(yè)HBA卡；主要廠商：Brocade、Cisco 以太網(wǎng)交換機(jī)：IP SAN通過網(wǎng)線將服務(wù)器與存儲(chǔ)連接起來。采用ISCSI協(xié)議，目前主機(jī)大部分支持ISCSI，可以與主機(jī)網(wǎng)卡共用端口，不需要另配置專用卡；目前主流端口為1Gb、10Gb；主要

7、廠商：Cisco、華為、H3C FC HBA卡：光纖通道主機(jī)總線適配器的縮寫，用于主機(jī)與FC設(shè)備的連接。 主要廠商： FC HBA卡使用的傳輸介質(zhì)光纜和銅纜兩種。系統(tǒng)連接設(shè)備系統(tǒng)連接設(shè)備-FC HBA-FC HBA卡卡連接類型波長最大距離銅纜N/A30米光纜短波多模500米光纜長波單模10公里系統(tǒng)連接設(shè)備系統(tǒng)連接設(shè)備iSCSI HBAiSCSI HBA iSCSI主機(jī)總線適配器，將硬件iSCSI initiator集成到板卡上，利用TCP/IP卸載引擎在適配卡上完成數(shù)據(jù)包處理。 作用在于減輕主機(jī)CPU負(fù)載，也提供了高可用環(huán)境下硬件多通道功能和服務(wù)器遠(yuǎn)程引導(dǎo)功能； 大多數(shù)iSCSI HBA卡都具

8、有TOE（TCP/IP Offload Engine）功能； 接口類型與以太網(wǎng)原有接口完全相同。服務(wù)器高可用技術(shù)服務(wù)器高可用技術(shù)雙機(jī)技術(shù)雙機(jī)技術(shù) 雙機(jī)熱備=主機(jī)+備機(jī) 磁盤陣列主服務(wù)器備份服務(wù)器心跳線LAN雙機(jī)軟件雙機(jī)軟件服務(wù)器高可用技術(shù)服務(wù)器高可用技術(shù)雙機(jī)技術(shù)雙機(jī)技術(shù) 雙機(jī)熱備援=主機(jī)（備機(jī)）+備機(jī)（主機(jī)）磁盤陣列主/備服務(wù)器備/主服務(wù)器心跳線LAN雙機(jī)軟件雙機(jī)軟件服務(wù)器高可用技術(shù)服務(wù)器高可用技術(shù)ClusterCluster技術(shù)技術(shù)主控節(jié)點(diǎn)磁盤陣列LAN主控節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)配；從節(jié)點(diǎn)共同執(zhí)行任務(wù)；節(jié)點(diǎn)之間負(fù)載均衡和故障接管；專用的集群文件系統(tǒng)；對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的并發(fā)處理能力有較高要求。 從節(jié)點(diǎn)服務(wù)器

9、虛擬化服務(wù)器虛擬化虛擬化前虛擬化前虛擬化后虛擬化后服務(wù)器虛擬化將硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序一同裝入一個(gè)可遷移的虛擬機(jī)包中軟件必須與硬件相結(jié)合每臺(tái)機(jī)器上只有單一的操作系統(tǒng)鏡像每個(gè)操作系統(tǒng)只有一個(gè)應(yīng)用程序負(fù)載每臺(tái)機(jī)器上有多個(gè)負(fù)載軟件相對(duì)于硬件獨(dú)立應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)虛擬化操作系統(tǒng)虛擬化操作系統(tǒng)x86 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)CPU內(nèi)存內(nèi)存NIC磁盤磁盤虛擬化的關(guān)鍵特征虛擬化的關(guān)鍵特征硬件獨(dú)立硬件獨(dú)立可以在其他服務(wù)器上不加修改的運(yùn)行虛擬機(jī)兼容性兼容性虛擬機(jī)完全兼容標(biāo)準(zhǔn)的X86操作系統(tǒng)，以及在這些操作系統(tǒng)之上建立的硬件驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用隔離隔離每一個(gè)虛擬機(jī)都與同在一個(gè)服務(wù)器上

10、的其他虛擬機(jī)相隔離 封裝封裝 虛擬機(jī)將整個(gè)系統(tǒng)，包括硬件配置、操作系以及應(yīng)用等封裝在文件里. . . .虛擬化主要廠商虛擬化主要廠商：VMware vSphere、Microsoft Hyper-v、Citrix XenServer、Redhat KVM存儲(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)什么是存儲(chǔ)？什么是存儲(chǔ)？存儲(chǔ)就是根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境通過采取合理、安全、有效的方式將數(shù)據(jù)保存到某些介質(zhì)上并能保證有效的訪問。包含兩個(gè)方面的含義：1、它是數(shù)據(jù) 臨時(shí)或長期駐留的物理媒介；2、它是保證數(shù)據(jù)完整安全存放的方式或行為。存儲(chǔ)就是把這兩個(gè)方面結(jié)合起來，向客戶提供一套數(shù)據(jù)存放解決方案。EMCEMC即易安信，行業(yè)大哥，產(chǎn)品與方案全面，

11、市場(chǎng)營銷做得好，全球排名第一的外部存儲(chǔ)系統(tǒng)提供商；IBMIBM：在全球存儲(chǔ)市場(chǎng)一直比較穩(wěn)定地排第3位，連續(xù)四年奪得大中華地區(qū)外部磁盤存儲(chǔ)市場(chǎng)第一。特別在國內(nèi)金融行業(yè)占有統(tǒng)治性地位。HPHP：存儲(chǔ)產(chǎn)品線完整，硬件規(guī)格齊全，軟件功能豐富，由互相兼容的硬件和應(yīng)用管理軟件，可以組合成多種靈活的存儲(chǔ)解決方案。DellDell：最早OEM EMC,最近幾年加大對(duì)存儲(chǔ)投入，收購存儲(chǔ)品牌，中低端存儲(chǔ)市場(chǎng)的主要廠商之一；HDSHDS：從產(chǎn)品和技術(shù)上最有能力與EMC全面抗衡的存儲(chǔ)廠商。但國內(nèi)銷售不溫不火，日系廠商特點(diǎn)。NetAppNetApp：以網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中的NAS領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，向前融合SAN解決方案，達(dá)成其涵蓋邊緣

12、和核心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的整體解決方案提供能力。Oracle/SUNOracle/SUN:對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品的傳統(tǒng)策略精簡為：仍以主機(jī)系統(tǒng)為主，加大存儲(chǔ)力度。SUN對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品線一直在宣傳上保持低調(diào)，未單獨(dú)將存儲(chǔ)產(chǎn)品作為獨(dú)立的重要產(chǎn)品線來運(yùn)作。FujitsuFujitsu：產(chǎn)品定位怪異，很有特色。但市場(chǎng)做得一般。聯(lián)想聯(lián)想：OEM HDS和LSI，主要依靠服務(wù)器和PC帶動(dòng)銷售；浪潮浪潮：OEM EMC和DELL、與聯(lián)想有些類似。同有同有：自有品牌( OEM Infotrend)低端陣列，代理多家知名品牌存儲(chǔ)產(chǎn)品。臺(tái)灣廠商臺(tái)灣廠商：普安（Infotrend）、豪威、建聯(lián)、技嘉、捷訊。主要存儲(chǔ)廠商主要存儲(chǔ)廠商光學(xué)介

13、質(zhì)- 光盤磁性介質(zhì)-磁帶磁性介質(zhì)- 磁盤驅(qū)動(dòng)器固態(tài)介質(zhì)- 閃存卡&閃存盤一次寫，多次讀成本低，容量大，性能差，管理不便容量大，支持快速隨機(jī)訪問速度極快，容量小，價(jià)格高存儲(chǔ)存儲(chǔ)介質(zhì)介質(zhì)分類分類硬盤的主要指標(biāo)硬盤的主要指標(biāo)容量容量指硬盤能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量大小，一字節(jié)為基礎(chǔ)單位。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速即主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，單位為RPM（Round Per Minute）緩存緩存是硬盤控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有幾塊的存取速度，是硬盤內(nèi)部盤片和外部接口之間的緩沖區(qū)MTBFMean Time Between Failure，平均無故障時(shí)間硬盤類型及接口硬盤類型及接口ATA/IDE、SCSI、FC、SATA、SAS等存儲(chǔ)系統(tǒng)

14、的物理組成存儲(chǔ)系統(tǒng)的物理組成后端緩存存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)磁盤前端主機(jī)前端前端提供存儲(chǔ)系統(tǒng)與主機(jī)之間的接口高速緩存高速緩存為減少完成主機(jī)I/O請(qǐng)求所需時(shí)間，數(shù)據(jù)被暫存在緩存中后端后端提供了緩存和物理磁盤之間的接口物理磁盤物理磁盤連接到后端上，可以永久的保持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)方式描述舉例線存儲(chǔ)（On-line storage)數(shù)據(jù)存放在磁盤系統(tǒng)上。在線存儲(chǔ)一般采用高端存儲(chǔ)系統(tǒng)和技術(shù)如：SAN、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直連技術(shù)、S2A。存取速度快，價(jià)格昂貴 電視臺(tái)的在線存儲(chǔ)：用于存儲(chǔ)即將用于制作、編輯、播出的視音頻素材。并隨時(shí)保持可實(shí)時(shí)快速訪問的狀態(tài)。在這類應(yīng)用中，在線存儲(chǔ)設(shè)備一般采用SCSI磁盤陣列、光纖磁盤陣列等，離線存儲(chǔ)（Off-l

15、ine Storage)數(shù)據(jù)備份到磁帶、磁帶庫或光盤庫上 。訪問速度低，但能實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)，同時(shí)價(jià)格低廉。 電視臺(tái)的離線存儲(chǔ)：平時(shí)沒有連接在編輯/播出系統(tǒng)，在需要時(shí)臨時(shí)性地裝載或連接到編輯/播出系統(tǒng)?？梢詫⒖偟拇鎯?chǔ)做得很大。括制作年代較遠(yuǎn)的新聞片、專題片等。近線存儲(chǔ)不經(jīng)常用到，數(shù)據(jù)的訪問量不大的數(shù)據(jù)存放在性能較低的存儲(chǔ)設(shè)備上，同時(shí)對(duì)這些設(shè)備的要求是尋址迅速、傳輸率高。近線存儲(chǔ)介于在線存儲(chǔ)和離線存儲(chǔ)之間，既可以做到較大的存儲(chǔ)容量，又可以獲得較快的存取速度。近線存儲(chǔ)設(shè)備一般采用自動(dòng)化的數(shù)據(jù)流磁帶或者光盤塔。近線存儲(chǔ)設(shè)備用于存儲(chǔ)和在線設(shè)備發(fā)生頻繁讀寫交換的數(shù)據(jù)，包括近段時(shí)間采集的視音頻素材或近段時(shí)間制

16、作的新聞片、專題片等。分級(jí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)方式分級(jí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)方式v存儲(chǔ)傳輸?shù)挠布ǖ烙腥N：l通過以太網(wǎng)線連接l通過SCSI線纜連接l通過光纖線纜連接 iSCSI HBA CardiSCSI 磁盤陣列SCSI HBA CardSCSI 磁盤陣列FC HBA CardFC磁盤陣列以太網(wǎng)線SCSI線纜光纖線纜主機(jī)GE Card傳輸通道傳輸通道iSCSI協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)FC協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)iSCSI和和FC協(xié)議層次比較協(xié)議層次比較封閉系統(tǒng)的存儲(chǔ)開放系統(tǒng)的存儲(chǔ)內(nèi)置存儲(chǔ)外掛存儲(chǔ)Direct-Attached Storage直接式存儲(chǔ)（DAS）Fabric-Attached Storag

17、e網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（FAS）Network-Attached Storage網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（NAS） Storage Area Network存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分類存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分類DAS/SAN/NAS組網(wǎng)示意圖組網(wǎng)示意圖33直接連接存儲(chǔ)直接連接存儲(chǔ)：存儲(chǔ)設(shè)備是通過電纜（通常是SCSI接口電纜）直接連到服務(wù)器的。 I/O請(qǐng)求直接發(fā)送到存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)用應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器Block I/OSCSI協(xié)議協(xié)議StorageDASDAS（Direct Attachment Storage）l連接簡單集成在服務(wù)器內(nèi)部；點(diǎn)到點(diǎn)的連接；距集成在服務(wù)器內(nèi)部；點(diǎn)到點(diǎn)的連接；距離短；離短；安裝技術(shù)要求不高安裝技術(shù)要求不高l

18、低成本需求SCSI總線成本低總線成本低l較好的性能l通用的解決方案DAS的投資低，絕大多數(shù)應(yīng)用可以接受的投資低，絕大多數(shù)應(yīng)用可以接受DAS優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)l有限的擴(kuò)展性SCSI總線的距離最大總線的距離最大25米；最多米；最多15個(gè)設(shè)備個(gè)設(shè)備l專屬的連接空間資源無法與其他服務(wù)器共享空間資源無法與其他服務(wù)器共享l備份和數(shù)據(jù)保護(hù)備份到與服務(wù)器直連的磁帶設(shè)備上備份到與服務(wù)器直連的磁帶設(shè)備上硬件失敗將導(dǎo)致更高的恢復(fù)成本硬件失敗將導(dǎo)致更高的恢復(fù)成本lTCO（總擁有成本高）存儲(chǔ)容量的加大導(dǎo)致管理成本上升存儲(chǔ)容量的加大導(dǎo)致管理成本上升存儲(chǔ)使用效率低存儲(chǔ)使用效率低DAS劣勢(shì)劣勢(shì)DAS分析分析35應(yīng)用應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器Fi

19、le I/OIP協(xié)議協(xié)議NAS網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)：存儲(chǔ)設(shè)備連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上，提供數(shù)據(jù)和文件服務(wù)NAS（Network Attachment Storage）l資源共享l構(gòu)架于IP網(wǎng)絡(luò)之上l部署簡單l較好的擴(kuò)展性l異構(gòu)環(huán)境下的文件共享l易于管理l備份方案簡單l低的TCONAS優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)l擴(kuò)展性有限l一些應(yīng)用會(huì)占用帶寬資源l不適應(yīng)某些數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用NAS劣勢(shì)劣勢(shì)NAS的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)37應(yīng)用應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器Block I/OFCP協(xié)議協(xié)議SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)：存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)：它是一個(gè)用在服務(wù)器和存儲(chǔ)資源之間的、專用的、高性能的網(wǎng)絡(luò)體系。它為實(shí)現(xiàn)大量原始數(shù)據(jù)的傳輸而進(jìn)行了專門的優(yōu)化。SAN（Storag

20、e Area Network）l實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)介質(zhì)的共享l非常好的擴(kuò)展性l易于數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)實(shí)現(xiàn)備份磁帶共享實(shí)現(xiàn)備份磁帶共享LAN FreeLAN Free和和Server FreeServer Freel高性能l支持服務(wù)器群集技術(shù)l容災(zāi)手段l低的TCOSANSAN優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)l成本較高需要專用的連接設(shè)備如需要專用的連接設(shè)備如FCFC交換機(jī)以及交換機(jī)以及HBAHBAlSAN孤島l技術(shù)較為復(fù)雜需要專業(yè)的技術(shù)人員維護(hù)需要專業(yè)的技術(shù)人員維護(hù)SANSAN劣勢(shì)劣勢(shì)SAN的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)三種形式的比較三種形式的比較可用性和停機(jī)時(shí)間可用性和停機(jī)時(shí)間正常工作時(shí)間比例正常工作時(shí)間比例（%）停機(jī)時(shí)間比例停機(jī)時(shí)間比例（%）每年停

21、機(jī)時(shí)間每年停機(jī)時(shí)間每周停機(jī)時(shí)間每周停機(jī)時(shí)間9827.3天3小時(shí)22分9913.65天1小時(shí)41分99.80.217小時(shí)31分20小時(shí)10秒99.90.18小時(shí)45分10小時(shí)5秒99.990.0152.5分1分99.9990.0015.25分6秒99.99990.000131.5秒0.6秒 RAID是廉價(jià)冗余磁盤陣列(Redundant Array of Inexpensive Disks) 的簡稱名詞說明分區(qū)又稱為Extent；是一個(gè)磁盤上的地址連續(xù)的存儲(chǔ)塊。一個(gè)磁盤可以劃分為多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)可以大小不等，有時(shí)也稱為邏輯磁盤。分塊又稱為Strip；將一個(gè)分區(qū)分成多個(gè)大小相等的、地址相鄰的塊，

22、這些塊稱為分塊。分塊通常被認(rèn)為是條帶的元素。虛擬磁盤以它為單位將虛擬磁盤的地址映射到成員磁盤的地址。條帶又稱為Stripe；是陣列的不同分區(qū)上的位置相關(guān)的strip的集合，是組織不同分區(qū)上條塊的單位。軟RAIDRAID 的所有功能都依賴于操作系統(tǒng)（OS）與服務(wù)器CPU來完成，沒有第三方的控制/處理（業(yè)界稱其為RAID 協(xié)處理器RAID Co-Processor）與I/O芯片硬RAID有專門的RAID 控制/處理與I/O處理芯片，用來處理RAID任務(wù)，不需耗用主機(jī)CPU資源，效率高，性能好。RAIDRAID0 ：Striped Disk Array without Fault Tolerance

23、( 沒有容錯(cuò)設(shè)計(jì)的條帶沒有容錯(cuò)設(shè)計(jì)的條帶磁盤陣列，以條帶形式將磁盤陣列，以條帶形式將RAID陣列的數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)陣列中。陣列的數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)陣列中。總?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)量磁盤數(shù)量)*(磁盤容量磁盤容量)RAID0優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)可多I/O操作并行處理，極高的讀寫效率速度快，由于不存在校驗(yàn)，所以不占用cpu資源設(shè)計(jì)，使用與配置簡單無冗余，一個(gè)RAID 0的磁盤失敗，那么數(shù)據(jù)將徹底丟失不能用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)環(huán)境適用領(lǐng)域：視頻生成和編輯圖像編輯較為“擁擠”的操作其他需要大的傳輸帶寬的操作 至少需要磁盤數(shù) ：2個(gè)RAID0RAID 1 ：以鏡像作為冗余手段，虛擬磁盤中的數(shù)據(jù)有多個(gè)拷貝，放在成員：以鏡像作為

24、冗余手段，虛擬磁盤中的數(shù)據(jù)有多個(gè)拷貝，放在成員磁盤上。磁盤上?？?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)量磁盤數(shù)量 / 2)*(磁盤容量磁盤容量) RAID145優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)理論上讀效率是單個(gè)磁盤的兩倍；100的數(shù)據(jù)冗余；設(shè)計(jì)、使用簡單ECC效率低下，磁盤ECC的CPU占用率是所有RAID等級(jí)中最高的，在所有成本高；軟RAID方式下，很少能支持硬盤的熱插拔；空間利用率只有1/2適用領(lǐng)域：財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)庫金融系統(tǒng)其他需要高可用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境至少需要磁盤數(shù) 2個(gè)RAID1 RAID3 (條帶分布條帶分布+專用盤校驗(yàn)專用盤校驗(yàn))：以以xor校驗(yàn)為冗余方式，使用專門的磁盤校驗(yàn)為冗余方式，使用專門的磁盤存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)，存放校驗(yàn)數(shù)

25、據(jù)， 虛擬磁盤上的數(shù)據(jù)塊被分為更小的數(shù)據(jù)塊并行傳輸?shù)礁鱾€(gè)虛擬磁盤上的數(shù)據(jù)塊被分為更小的數(shù)據(jù)塊并行傳輸?shù)礁鱾€(gè)成員物理磁盤上成員物理磁盤上 ，同時(shí)計(jì)算出，同時(shí)計(jì)算出xor校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放到校驗(yàn)磁盤上。校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放到校驗(yàn)磁盤上。總?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)量磁盤數(shù)量 -1)*(磁盤容量磁盤容量) RAID3RAID5 (條帶技術(shù)條帶技術(shù)+分布式校驗(yàn)分布式校驗(yàn))：以：以XOR檢驗(yàn)為冗余方式，校驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻分檢驗(yàn)為冗余方式，校驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤上，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的訪問為異步操作。布在各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤上，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的訪問為異步操作。總?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)磁盤數(shù) -1)*(磁盤容量磁盤容量)RAID5優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

26、高讀取速率中等寫速率異或校驗(yàn)影響存儲(chǔ)性能磁盤損壞后，重建很復(fù)雜適用領(lǐng)域：文件服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器OLTP環(huán)境的數(shù)據(jù)庫WEB，EMAIL服務(wù)器至少需要磁盤數(shù) 3個(gè)RAID5RAID6 (條帶技術(shù)條帶技術(shù)+分布式校驗(yàn)分布式校驗(yàn))：帶有兩個(gè)獨(dú)立分布式奇偶校驗(yàn)方案，校驗(yàn)，校驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤上，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的訪問為異步操作。數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤上，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)磁盤的訪問為異步操作?？?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)磁盤數(shù) -2)*(磁盤容量磁盤容量)RAID6橫向校驗(yàn)盤中P1P4為各個(gè)數(shù)據(jù)盤中橫向數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息例：P1=A1 XOR A2 XOR A3 XOR A4斜向校驗(yàn)盤中DP1DP4為各個(gè)數(shù)據(jù)

27、盤及橫向校驗(yàn)盤的斜向數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息例：DP1=A1 XOR A6 XOR A11 XOR A1650優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)快速的讀取性能更高的容錯(cuò)能力 很慢的寫入速度成本更高 適用領(lǐng)域：高可靠性環(huán)境至少需要磁盤數(shù)： 4個(gè)RAID6RAID10 ：將鏡像和條帶進(jìn)行兩級(jí)組合的RAID級(jí)別，第一級(jí)是RAID1鏡像對(duì)，第二級(jí)為RAID 0?？?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)量磁盤數(shù)量/ 2)*(磁盤容量磁盤容量)RAID10優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高讀取速率高寫速率，較校驗(yàn)RAID而言，寫開銷最小至多可以容許N個(gè)磁盤同時(shí)損壞（2N個(gè)磁盤組成的RAID10陣列）貴只有1/2的磁盤利用率適用領(lǐng)域：要求高可靠性和高性能的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器至少需要磁盤數(shù)：

28、 4個(gè)RAID10RAID50 ：將RAID5和RAID 0進(jìn)行兩級(jí)組合的RAID級(jí)別，最低一級(jí)是RAID 5，第二級(jí)為RAID 0。總?cè)萘靠側(cè)萘?(磁盤數(shù)量磁盤數(shù)量-1)*(磁盤容量磁盤容量)RAID5054優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)比單個(gè)RAI5容納更多的磁盤比單個(gè)RAID5有更好的讀性能至多可以容許n個(gè)磁盤同時(shí)損壞（N個(gè)RAID5組成的RAID50陣列）比相同容量的單個(gè)RAID5重建時(shí)間更短比較難實(shí)現(xiàn)同一個(gè)RAID5組內(nèi)的兩個(gè)磁盤損壞會(huì)導(dǎo)致整個(gè)RAID50陣列的失效適用領(lǐng)域：大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器文件服務(wù)器至少需要磁盤數(shù)： 6個(gè)RAID50常用常用RAID比較比較RAID級(jí)別RAID 0RAID 1R

29、AID 3RAID 5RAID 10RAID 0+1別名條帶鏡像專用奇偶位條帶分布奇偶位條帶鏡像陣列條帶條帶陣列鏡像容錯(cuò)性無有有有有有冗余類型無復(fù)制奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)復(fù)制復(fù)制熱備盤選項(xiàng)無有有有有有讀性能高低高高一般高隨機(jī)寫性能高低最低低一般一般連續(xù)寫性能高低低低一般一般最小硬盤數(shù)2塊2塊3塊3塊4塊4塊可用容量N * 單塊硬盤容量，N為RAID組成員數(shù)量(N /2) * 單塊硬盤容量， N為RAID組成員數(shù)量(N -1) * 單塊硬盤容量， N為RAID組成員數(shù)量，(N -1) * 單塊硬盤容量， N為RAID組成員數(shù)量(N /2) * 單塊硬盤容量， N為RAID組成員數(shù)量(N /2) * 單

30、塊硬盤容量， N為RAID組成員數(shù)量典型應(yīng)用環(huán)境迅速讀寫，安全性要求不高，如圖形工作站等隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入，安全性要求高，如服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)領(lǐng)域連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，安全性要求高，如視頻編輯、大型數(shù)據(jù)庫等隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸，安全性要求高，如金融、數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)量大，安全性要求高，如銀行、金融等領(lǐng)域高性能和高安全性，如視頻服務(wù)器56 所謂熱備份是在建立RAID磁盤陣列系統(tǒng)的時(shí)候，將其中一磁盤指定為熱備磁盤，此熱備磁盤在平常并不操作，當(dāng)陣列中某一磁盤發(fā)生故障時(shí)，熱備磁盤便取代故障磁盤，并自動(dòng)將故障磁盤的數(shù)據(jù)重構(gòu)在熱備磁盤上。 熱備盤分為：全局熱備盤和局部熱備盤 全局熱備盤：針對(duì)整個(gè)磁盤陣列，對(duì)陣列中所有RAID

31、組起作用。 局部熱備盤：只針對(duì)某一RAID組起作用。 因?yàn)榉磻?yīng)快速，加上快取內(nèi)存減少了磁盤的存取，所以數(shù)據(jù)重構(gòu)很快即可完成，對(duì)系統(tǒng)的性能影響不大。對(duì)于要求不停機(jī)的大型數(shù)據(jù)處理中心或控制中心而言，熱備份更是一項(xiàng)重要的功能，因?yàn)榭杀苊馔黹g或無人守護(hù)時(shí)發(fā)生磁盤故障所引起的種種不便。熱備（熱備（HotSpare）數(shù)據(jù)復(fù)制數(shù)據(jù)復(fù)制復(fù)制的定義：主要數(shù)據(jù)的一個(gè)復(fù)制被存儲(chǔ)在輔助位置本地復(fù)制遠(yuǎn)程復(fù)制復(fù)制可以通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)：基于陣列的硬件技術(shù)基于主機(jī)的軟件技術(shù)基于應(yīng)用層的復(fù)制技術(shù)恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)（RPO）：異步（過程可以立即繼續(xù)執(zhí)行）同步（必須收到回應(yīng)才能繼續(xù)）可以使用以下功能實(shí)施復(fù)制：本地鏡像快照遠(yuǎn)程復(fù)制DEA C

32、v基本概念：Base Volume ：快照源卷Repository Volume ：快照倉儲(chǔ)卷，保存快照源卷在快照過程中被修改以前的數(shù)據(jù)Snapshot Volume ：快照卷v某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的邏輯卷映像：邏輯上相當(dāng)于整個(gè)Base Volume的拷貝可將Sanpshot Volume分配給任何一臺(tái)主機(jī)Snapshot Volume可讀取、寫入或拷貝v存儲(chǔ)空間需求需要相當(dāng)于Base Volume 20%的額外空間v用途文件、邏輯卷恢復(fù)備份、測(cè)試、數(shù)據(jù)分析等快照快照(snapshot)快照是特定數(shù)據(jù)集的一個(gè)完整可用拷貝，該數(shù)據(jù)集包含源數(shù)據(jù)在拷貝點(diǎn)的靜態(tài)映象；快照可以是數(shù)據(jù)再現(xiàn)的一個(gè)副本或者復(fù)制?？寺?/p>

33、（克?。–lones）基本概念：基本概念： 將一個(gè)邏輯卷（Source）上的內(nèi)容完全物理上拷貝到另一個(gè)邏輯卷（Target） 拷貝過程中源卷只讀，克隆卷不能被主機(jī)使用 同步完成后，對(duì)克隆卷進(jìn)行分離，此時(shí)克隆卷可被主機(jī)使用，在分離是時(shí)間點(diǎn)，克隆卷和源卷數(shù)據(jù)完全一致。用途用途 克隆卷可用來做數(shù)據(jù)挖掘、測(cè)試、備份等 重新分配數(shù)據(jù)，使性能和容量分配到達(dá)最優(yōu)化 將數(shù)據(jù)遷移到更合適的磁盤上備份備份容災(zāi)與備份： 容災(zāi)與備份是數(shù)據(jù)保護(hù)領(lǐng)域的兩個(gè)重要部分。 一個(gè)完整的容災(zāi)方案中必然包含備份。備份的3種目的： 災(zāi)難恢復(fù) 業(yè)務(wù)性恢復(fù) 歸檔備份備份備份粒度備份粒度v全備份v增量備份v差異備份備份備份備份目標(biāo)備份目標(biāo)特

34、征特征物理磁帶庫物理磁帶庫磁盤磁盤虛擬磁帶庫虛擬磁帶庫可靠性無原生保護(hù)方法是是性能受限于機(jī)械操作盒裝載時(shí)間更快的單數(shù)據(jù)流更快的單數(shù)據(jù)流用途僅備份多用途僅備份是否支持異地復(fù)制否是是是否支持重復(fù)數(shù)據(jù)刪除否否是什么是數(shù)據(jù)備份？什么是數(shù)據(jù)備份？ 備份數(shù)據(jù)根本目的是數(shù)據(jù)恢復(fù)。能夠快速、正確、方便地恢復(fù)數(shù)據(jù)，才是備份系統(tǒng)的真正價(jià)值所在。 備份工作是系統(tǒng)的一個(gè)“額外負(fù)擔(dān)”。備份系統(tǒng)的選擇和優(yōu)化工作至關(guān)重要。應(yīng)該把能夠以很低的系統(tǒng)資源占用率和很少的網(wǎng)絡(luò)帶寬，來進(jìn)行自動(dòng)而高速的數(shù)據(jù)備份為原則。 備份在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的意義不僅在于防范意外事件的破壞，而且還是歷史數(shù)據(jù)保存歸檔的主要方式。 數(shù)據(jù)備份與數(shù)據(jù)拷貝不同，為降低

35、備份數(shù)據(jù)所占用的額外空間，一般需要改變數(shù)據(jù)格式、進(jìn)行壓縮等操作，一般由專業(yè)的備份軟件完成。 數(shù)據(jù)庫的備份與普通文件備份不同，需要通過應(yīng)用插件與數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)，以保證備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性和完整性。備份窗口備份窗口 備份窗口（Backup Window）是指每一天中能夠用于數(shù)據(jù)備份的時(shí)間長度。- 大多數(shù)時(shí)候，對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的備份需要停止數(shù)據(jù)庫服務(wù)或降低數(shù)據(jù)庫性能。因此，對(duì)于很多需要7X24或近似7X24在線運(yùn)行的應(yīng)用（金融、電信、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等），每天允許進(jìn)行數(shù)據(jù)備份的時(shí)間是有限的。- 如何在數(shù)據(jù)量日益增長而備份窗口逐漸縮小的情況下，及時(shí)完成數(shù)據(jù)備份，是很多用戶在備份時(shí)面臨的最大挑戰(zhàn)。完整備份系統(tǒng)的組成完整

36、備份系統(tǒng)的組成 備份服務(wù)器：安裝備份軟件的服務(wù)器端。在應(yīng)用服務(wù)器端安裝備份軟件的客戶端，客戶端代理軟件和服務(wù)器端軟件協(xié)調(diào)工作，按照預(yù)先制定的備份策略將數(shù)據(jù)備份到磁帶/磁盤上。 備份軟件:具體備份策略的制定、備份介質(zhì)的管理及一些擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)，都由其最終完成。 備份介質(zhì)，磁帶/磁盤。 主流備份軟件廠商主流備份軟件廠商-EMC/Legato-EMC/Legato Legato公司作為專業(yè)的備份軟件廠商，Legato公司擁有著比Veritas公司更久的歷史，這使其具有了相當(dāng)?shù)母?jìng)爭優(yōu)勢(shì)。 Legato公司的備份軟件產(chǎn)品以NetWorker系列為主線，與NetBackup一樣，其適用于大型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

37、，具有各種先進(jìn)的備份技術(shù)機(jī)制，廣泛的支持各種系統(tǒng)平臺(tái)。 在高端市場(chǎng)領(lǐng)域，Legato與Veritas一樣具有極強(qiáng)的技術(shù)和市場(chǎng)實(shí)力，兩家公司在高端市場(chǎng)的爭奪一直難分伯仲。主流備份軟件廠商主流備份軟件廠商-Symantec/Veritas-Symantec/Veritas 高端的NetBackup和低端的Backup Exec。 NetBackup適用于大中型存儲(chǔ)系統(tǒng)，廣泛的支持各種系統(tǒng)平臺(tái)。 NetBackup支持復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)備份方式和LAN Free的數(shù)據(jù)備份，其技術(shù)先進(jìn)性是業(yè)界共同認(rèn)可的。 Backup Exec在Windows平臺(tái)具有相當(dāng)?shù)钠占奥屎驼J(rèn)可度，目前也有限支持UNIX和Linux平

38、臺(tái)。 現(xiàn)在其穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)低端市場(chǎng)第一的位置。主流備份軟件廠商主流備份軟件廠商-CAIBMBakBone-CAIBMBakBone CA公司的備份軟件ARC Serve2000在低端市場(chǎng)具有相當(dāng)廣泛的影響力。今年在并購整合一些備份軟件廠商后推出了新一代備份產(chǎn)品BrightStor，這款產(chǎn)品的定位中高端市場(chǎng)。 IBM Tivoli Storage Manager產(chǎn)品是高端備份產(chǎn)品中的有力競(jìng)爭者。更多的適用于IBM主機(jī)為主的系統(tǒng)平臺(tái)，但其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)備份功能覺對(duì)可以勝任任何大規(guī)模的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的備份需要。 BakBone的NetVault軟件。 BakBone主流磁帶庫廠商主流磁帶庫廠商-STKADIC-STKADIC昆騰昆騰 在帶庫廠商中，市場(chǎng)份額最大的當(dāng)屬美國存儲(chǔ)技術(shù)公司StorageTek。已被SUN收購。STK最主要的產(chǎn)品線是L系列，包括L20、L40、L80、L180、L700、L5500，從最小20磁帶槽位到最大5500磁帶槽位。 美國先進(jìn)數(shù)字信息公司 (ADIC)。中級(jí)磁帶庫Scalar 24,Scalar100, 企業(yè)級(jí)帶庫Scalari2000，Scalar10K，EMC現(xiàn)在代銷ADIC的是其Scalar磁帶庫系列，IBM OEM。