HCNA-Storage-BSSN-第一章-存儲基礎(chǔ)知識幻燈片

第一章存儲基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)完本章節(jié)，你應(yīng)該能夠：了解存儲技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢了解基本存儲介質(zhì)以及硬盤的知識了解主機(jī)服務(wù)器的相關(guān)知識了解備份和容災(zāi)的相關(guān)知識為HCNA-Storage后續(xù)課程學(xué)習(xí)做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備目標(biāo)目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質(zhì)信息存儲系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)什么是存儲？用于存放數(shù)據(jù)信息的設(shè)備和介質(zhì)等同于計算機(jī)系統(tǒng)中的外部存儲存儲是一個系統(tǒng)是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果存儲的歷史汞延遲線磁帶磁鼓磁芯

磁盤光盤納米存儲存儲對企業(yè)的影響和價值德州大學(xué)報告顯示災(zāi)難性數(shù)據(jù)丟失導(dǎo)致公司倒閉：5.12汶川大地震目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質(zhì)信息存儲系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)存儲介質(zhì)硬盤磁帶光盤硬盤：是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成磁帶：是一種用于記錄聲音、圖像、數(shù)字或其他信號的載有磁層的帶狀材料，是產(chǎn)量最大和用途最廣的一種磁記錄材料光盤：光盤以光信息做為存儲物的載體軟盤：軟盤的讀寫通過軟盤驅(qū)動器完成Flash存儲：一種不揮發(fā)的內(nèi)存器件軟盤Flash存儲存儲設(shè)備磁帶庫OceanStorS2600虛擬磁帶庫磁帶機(jī)OceanStorS5000OceanStorS5000T硬盤的組件主軸組件磁盤片浮動磁頭組件磁頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)前驅(qū)控制電路接口主控芯片高速緩存芯片數(shù)據(jù)傳輸芯片硬盤的柱面、磁面、磁道與扇區(qū)磁道磁面磁面磁道扇區(qū)柱面硬盤工作原理硬盤工作由馬達(dá)帶動磁盤，然后磁頭在磁盤表面以二進(jìn)制的形式讀寫數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)儲存在硬盤的flash芯片中，最后傳到程序中運行；硬盤在一定的硬件條件下轉(zhuǎn)速越快，讀寫能力越強(qiáng)，但最終讀寫能力受內(nèi)部硬件帶寬限制。硬盤的分類按照接口類型按照硬盤形態(tài)機(jī)械硬盤固態(tài)硬盤硬盤接口IDE/ATASATAFCSASSCSI

市場主流硬盤目前市場上主流硬盤廠商包括Seagate(希捷)、WD（西部數(shù)據(jù)）、HITACHI(日立)等。硬盤的參數(shù)容量硬盤容量=柱面數(shù)×磁頭數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512Bytes轉(zhuǎn)速盤片轉(zhuǎn)動圈數(shù)/分鐘(rpm)平均訪問時間平均尋道時間平均潛伏時間數(shù)據(jù)傳輸率外部數(shù)據(jù)傳輸率內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率CPU硬盤緩存磁頭讀取盤片硬盤緩存硬盤接口比較接口IDESATASCSISASFC接口類型并行串行并行串行串行主流接口速率100MB/S133MB/S300MB/S600MB/S320MB/S3GB/S6GB/S2GB/S、4GB/S、8GB/S拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線點對點總線用擴(kuò)展器實現(xiàn)的點對點點對點、環(huán)路、交換式雙工半雙工半雙工半雙工全雙工全雙工最大連接設(shè)備數(shù)21or15withportmultiplier1616256127-loop1600萬fabric線纜長度0.4m1m12m6m30m(銅軸電纜)10km(光纖)應(yīng)用普通PC機(jī)低端工作站中高端工作站中高端工作站高端工作站硬盤操作注意事項現(xiàn)場硬盤操作、接觸時，必須正確佩戴防靜電手腕或防靜電手套；硬盤存放和運輸前必須采用防靜電材料進(jìn)行包裝；硬盤在現(xiàn)場搬運時需要采用原包裝材料進(jìn)行包裝，在運輸過程選擇平滑地段，遇到臺階，必須輕抬輕放；硬盤輕拿輕放，切勿堆積或在沒有防靜電措施情況下隨意擺放（現(xiàn)場沒有防靜電墊子，可以考慮利用設(shè)備或硬盤防靜電包裝材料）；硬盤單元熱拔出時，向外拉出硬盤單元2厘米左右，讓硬盤和背板連接器完全斷開，停留10S左右，保證硬盤電機(jī)停轉(zhuǎn)；再依次完全拔出各硬盤單元；故障硬盤需要用防靜電材料和緩沖材料包裝好后郵寄，硬盤上建議寫明局點、客戶和故障現(xiàn)象；VSSSD硬盤：讀寫機(jī)制決定讀寫效率SSD在隨機(jī)讀取方面的效率要比硬盤驅(qū)動器高得多，這是因為它沒有必須懸在硬盤上方來讀取數(shù)據(jù)的讀寫頭(類似電唱機(jī)的針頭)。目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質(zhì)信息存儲系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)存儲系統(tǒng)產(chǎn)生的背景傳統(tǒng)計算機(jī)存儲系統(tǒng)的局限性：硬盤成為整個系統(tǒng)的性能瓶頸有限的硬盤槽位，難滿足大容量需求單個硬盤存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可靠性難以保證存儲空間利用率低本地存儲，數(shù)據(jù)分散，難以共享可擴(kuò)展性不夠總線結(jié)構(gòu)，而非網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可連接的設(shè)備受到限制增加容量時，需停機(jī)CPU硬盤傳統(tǒng)計算機(jī)存儲系統(tǒng)RAM存儲設(shè)備的組成硬件組成一般包括：框控制器BBU風(fēng)扇電源接口卡另。硬盤（硬盤框）RAID技術(shù)RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)。RAID全稱RedundantArrayofIndependentDisks；即獨立磁盤冗余陣列。RAID優(yōu)勢：容量易擴(kuò)展、分塊提高性能、可用性提高及可靠性提高。RAID級別的選擇不同的RAID級別代表著不同的性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲成本。RAID常用級別：RAID0、RAID1、RAID10、RAID5、RAID6。目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質(zhì)信息存儲系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)主機(jī)服務(wù)器類型服務(wù)器形態(tài)包括塔式服務(wù)器、機(jī)架服務(wù)器、刀片服務(wù)器刀片服務(wù)器機(jī)架服務(wù)器塔式服務(wù)器服務(wù)器的硬件組成機(jī)箱電源風(fēng)扇處理器內(nèi)存主板RAID卡本地硬盤主機(jī)操作系統(tǒng)windows操作系統(tǒng)Windows2003\windows2008linux操作系統(tǒng)Suselinux9\10\11、Redhatlinux4\5\6VmwareesxEsx4\5aixaix4\5\6solarisSolaris9\10hp-uxhp-ux11主機(jī)文件系統(tǒng)Windows下常見的文件系統(tǒng)：FAT16、FAT32、NTFSLinux下常見的文件系統(tǒng)：ext3、jfs、Reiserfs、xfs其它文件系統(tǒng):ZFS、HFS、VMFS、UFS、GFS主機(jī)服務(wù)器應(yīng)用應(yīng)用系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫主流數(shù)據(jù)庫：DB2、Oracle、Informix、Sybase、SQLServer、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用系統(tǒng)：郵件郵件服務(wù)器構(gòu)成了電子郵件系統(tǒng)的核心，管理郵件的收發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)：文件文件服務(wù)器負(fù)責(zé)共享資源的管理和傳送接收，管理存儲設(shè)備中的文件，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供文件共享服務(wù)，也稱文件共享服務(wù)器應(yīng)用系統(tǒng)：集群服務(wù)器集群就是指將很多服務(wù)器集中起來一起進(jìn)行同一種服務(wù)，在客戶端看來就象是只有一個服務(wù)器，集群可以利用多個計算機(jī)進(jìn)行并行計算從而獲得很高的計算速度，也可以用多個計算機(jī)做備份，從而使得任何一個機(jī)器壞了整個系統(tǒng)還是能正常運行目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質(zhì)信息存儲系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)備份的基本概念數(shù)據(jù)備份是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下重新加以利用的一個過程。數(shù)據(jù)備份的核心是恢復(fù)，一個無法恢復(fù)的備份對于任何系統(tǒng)來說都是毫無意義的。備份原則穩(wěn)定性容災(zāi)考慮操作簡單高性能自動化全面性備份系統(tǒng)的組成部分備份客戶端備份服務(wù)器備份存儲單元備份管理軟件備份的基本概念數(shù)據(jù)備份是將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下重新加以利用的一個過程。數(shù)據(jù)備份的核心是恢復(fù)，一個無法恢復(fù)的備份對于任何系統(tǒng)來說都是毫無意義的。備份原則穩(wěn)定性容災(zāi)考慮操作簡單高性能自動化全面性備份系統(tǒng)的組成部分備份客戶端備份服務(wù)器備份存儲單元備份管理軟件備份組網(wǎng)LAN-BASE備份LAN-FREE備份數(shù)據(jù)備份的類型全備份：備份系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)優(yōu)點：恢復(fù)時間最短，最可靠，操作最方便缺點：備份的數(shù)量大，備份所需時間長增量備份：備份上一次備份以后更新的所有數(shù)據(jù)優(yōu)點：每次備份的數(shù)據(jù)少，占用空間少，備份時間短缺點：恢復(fù)時需要全備份及多份增量備份差量備份：備份上一次全備份以后更新的所有數(shù)據(jù)優(yōu)點：數(shù)據(jù)恢復(fù)時間短缺點：備份時間長，恢復(fù)時需要全備份及差量備份目錄信息存儲的發(fā)展信息存儲介質(zhì)信息存儲系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)容災(zāi)技術(shù)什么是災(zāi)難自然災(zāi)難：地震、水災(zāi)、雷電等社會災(zāi)難：戰(zhàn)爭、火災(zāi)、盜竊等IT系統(tǒng)災(zāi)難：硬件故障、軟件故障等人為災(zāi)難：黑客攻擊、病毒侵入等人為和自然災(zāi)害經(jīng)常會對信息資產(chǎn)造成毀滅性的損失；丟失的關(guān)鍵數(shù)據(jù)如果在10天內(nèi)無法恢復(fù)，50％的企業(yè)將面臨倒閉；數(shù)據(jù)容災(zāi)建設(shè)刻不容緩容災(zāi)與備份容災(zāi)就是盡量減少或避免因災(zāi)難的發(fā)生而造成的損失備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)集合從應(yīng)用主機(jī)的硬盤或陣列復(fù)制到其它的存儲介質(zhì)的過程。容災(zāi)不是簡單的備份真正的數(shù)據(jù)容災(zāi)就是要避免傳統(tǒng)冷備份的先天不足，它能在災(zāi)難發(fā)生時，全面、及時地恢復(fù)整個系統(tǒng)。容災(zāi)不僅僅是技術(shù)由于容災(zāi)所承擔(dān)的是用戶最關(guān)鍵的核心業(yè)務(wù)，其重要性勿庸置疑，因此也決定了容災(zāi)是一個工程，而不僅僅是技術(shù)。容災(zāi)指標(biāo)RTO（RecoveryTimeObjectives）恢復(fù)時間目標(biāo)當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后，生產(chǎn)系統(tǒng)再次恢復(fù)工作所需的時間。它是災(zāi)難發(fā)生后到重新恢復(fù)系統(tǒng)運作所花費時間的指標(biāo)RPO(RecoveryPointObjectives）恢復(fù)點目標(biāo)當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后，容災(zāi)系統(tǒng)能將數(shù)據(jù)恢復(fù)到災(zāi)難發(fā)生前的哪一個時間點的數(shù)據(jù)。它是系統(tǒng)在災(zāi)難發(fā)生后將損失多少數(shù)據(jù)的指標(biāo)災(zāi)難發(fā)生業(yè)務(wù)中斷恢復(fù)運行最后有效數(shù)據(jù)備份時間點災(zāi)難發(fā)生數(shù)據(jù)丟失容災(zāi)級別根據(jù)SHARE78國際組織提出的標(biāo)準(zhǔn)，可以將系統(tǒng)容災(zāi)的級別劃分為如下7級。應(yīng)用級容災(zāi)數(shù)據(jù)級容災(zāi)人工備份,本地保存異地保存網(wǎng)絡(luò)傳輸采用中間件自動備份思考題簡要說明存儲系統(tǒng)的概念？存儲設(shè)備的組成部分？影響機(jī)械硬盤性能的參數(shù)有哪些？數(shù)據(jù)備