服务器群集——网络存储
网络存储设备概述3篇
网络存储设备概述
第一篇：网络存储设备的定义和分类
网络存储设备是指能够通过网络连接进行数据存储、管理和共享的设备。
它的出现使得数据的管理和共享变得更加方便和高效，也为数据备份和恢复提供了重要的手段。
网络存储设备可分为以下几类：
1.网络附加存储设备（NAS）
网络附加存储设备是一种完整的文件服务器，它提供了文件共享、打印共享、Web服务等功能。
NAS设备可以通过网络管理和存储文件，避免了使用独立文件服务器的必要性。
NAS设备通常具有自己的操作系统和文件系统，并且可以通过网络连接到局域网或广域网中。
2.网络带宽存储设备（SAN）
网络带宽存储设备也是一种独立的存储设备，它提供了高速数据存储和管理功能。
与NAS不同的是，SAN是基于网络存储技术实现的，可以通过网络连接到计算机和服务器，能够实现数据高速传输和备份。
SAN设备通常具有高速存储控制器和磁盘阵列，并且通过SAN网络连接到计算机和服务器。
3.网络备份存储设备
网络备份存储设备是一种专用的备份设备，它能够将数据备份到网络上的磁盘或磁带上，并且能够通过网络恢复备份的数据。
网络备份存储设备通常包括磁盘存储和磁带存储两种方式，可以实现灵活的备份和恢复操作。
4.网络存储阵列
网络存储阵列是一种专用的存储设备，它适用于存储对
性能和容量要求较高的应用。
网络存储阵列可以通过高速网络连接到计算机和服务器，能够实现高速数据传输和备份。
它通常具有多个磁盘阵列，可实现容量扩展和故障容错等功能。
网络存储设备的出现，为企业和个人用户提供了更加方
便和高效的数据管理和共享手段，未来它将会持续发展和普及。
NAS网络存储
简述NAS及其他网络存储技术的简介放着一排音响网络存储技术（Network Storage Technologies）网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。
网络存储结构大致分为三种：直连式存储（DAS：Direct Attached Storage）、网络连接式存储（NAS：Network Attached Storage）和存储网络（SAN：Storage Area Network）。
直连式存储（DAS）这是一种直接与主机系统相连接的存储设备，如作为服务器的计算机内部硬件驱动。
到目前为止，DAS 仍是计算机系统中最常用的数据存储方法。
SAS(Sever Attached Storage) 意为服务器连接存储。
或称DAS(Direct Attached Storage)：存储产品是作为计算机的附属部分，采用直接连接存储结构。
将存储设备通过SCSI 接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。
其缺点是服务器成为网络瓶颈，存储容量不易扩充；服务器发生故障时,，连接在服务器上的存储设备中的数据不能被存取。
网络连接式存储（NAS）NAS的优点NAS 是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。
由于这些设备都分配有IP 地址，所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问，甚至在某些情况下，不需要任何中间介质客户机也可以直接访问这些设备。
第一，NAS适用于那些需要通过网络将文件数据传送到多台客户机上的用户。
NAS设备在数据必须长距离传送的环境中可以很好地发挥作用。
第二，NAS设备非常易于部署。
可以使NAS主机、客户机和其他设备广泛分布在整个企业的网络环境中。
NAS可以提供可靠的文件级数据整合，因为文件锁定是由设备自身来处理的。
第三，NAS应用于高效的文件共享任务中，例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS，其中基于网络的文件级锁定提供了高级并发访问保护的功能。
NAS的主要应用介绍NAS能够满足那些希望降低存储成本但又无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。
ST-005 网络存储技术概述v2
•与基于网络或直接连接式的备份， SAN可令备份操作更快完成 •企业应用程序可更快速恢复服务 •缩短意外服务中断时间，尽快恢 复遗失或损坏的数据 •提高企业生产力 信息的可用能力保障业务的正常运行
15
SAN-提高对应用系统的保护
直接连接存储 (DAS)
P S P S P S
存储区域网络 (SAN)
概念：通过IDE、SCSI以及光纤 （FC）接口或线缆与服务器直接相 连，以服务器为中心。
优点：
磁盘与服务器分离，便于统一管理 缺点：
1.每个服务器都需要独立的存储设备
2.连接距离短，连接数量有限 3.数据分散，共享、管理困难
Direct Attached Storage（DAS） 5.扩展性差 ,新增服务器需单独配置 （以服务器为中心）
SCSI通道连接的是SCSI Port，SCSI initiator port和SCSI target port Initiator至少必须包括一个SCSI Port，和一个能发起请求的客户端 Target也需要包括一个SCSI Port ，以及任务分发器和逻辑单元，
应 1 2 3 用
4
18
存储体系架构的融合
SAN 和 NAS的融合解决方案
通过IP SAN供给SAN资源，通过
应用主机通过IP SAN访问存储资源 应用主机通过CIFS或 NFS访问NAS共享资源
CIFS和NFS共享NAS资源
最大限度利用存储资源，在同一存
储池中同时分配SAN 和 NAS 资源
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iFCP 居中 Fibre Channel IP iFCP代替FC-2层 不支持 简单，单一网管
iSCSI 最多，无FC内容 iSCSI/IP IP 现 — 简单，单一网管
企业数据存储结构的三种形式
企业数据存储结构的三种形式摘要对于企业来说数据的安全性极为重要一旦遭到破坏或丢失就会造成难以弥补的损失因此需要对重要数据进行集中存储、维护以及共享。
这就需要涉及到企业数据存储结构的模式选择。
标签数据存储结构对于企业来说数据的安全性极为重要一旦遭到破坏或丢失就会造成难以弥补的损失因此需要对重要数据进行集中存储、维护以及共享。
这就需要涉及到企业数据存储结构的模式选择。
通常企业级数据存储有三种方式DASDirect-Attached Storage直连式存储、NASNetwork-Attached Storage网络接入式存储和SANStorage Area Network存储区域网络。
本文主要详细介绍这三种数据存储方式以及如何根据企业自身的实际情况选择合适的数据存储结构。
数据存储结构的三种模式在企业刚刚建立初期用户的数据规模不大存储需求也很简单只是要把相关数据集中存放在某地一是为了能够安全保存同时还可以确保数据随时被调用。
我们最早都采用一种称之为DAS的存储方式。
这种存储模式的服务器架构如同PC外部数据存储设备磁盘阵列、光盘机、磁带机等都直接挂接在服务器的内部总线上数据存储设备是整个服务器结构的一部分。
DAS这种直连方式能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求。
但是DAS在带来简洁的架构的同时直连模式也导致了存储容量的提升非常困难。
为了解决存储容量不足以NAS为代表的第二代企业级存储方案应运而生。
顾名思义NAS 是通过网络直接连接的磁盘阵列它具备了磁盘阵列的所有主要特征高容量、高效能、高可靠性。
NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接起来可以无需服务器直接上网不依赖通用的操作系统而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统。
由于内置了与网络连接所需的协议因此NAS系统的管理和设置较为简单。
除此之外NAS还支持即插即用部署的物理位置灵活可放置在工作组内也可放在其它地点。
它提供了一个简单、高性价比、高可用性、高扩展性和低成本的网络存储解决方案可以有效地帮助企业级用户解决存储容量不足的问题。
网络存储技术研究
Ｎ Ｓ Ａ 是一 种特 殊的专用数据存储服 务器 ，一个Ｎ Ｓ Ａ 里面包 摘 要 ：现 代 网络 数 据 信 息 的爆 炸性 增 长 ，使 得 网络 存 储 技 术 变得越 来越重要 ，现在 它 已成为Ｉｔｒｅ进一步发展 的关键。 括核心处理器 、文件服务 管理工具 、一个或者多个硬盘驱动器 ｎｅ ｔ ｎ Ｉ 】 。与 文 章从 传 统 的 网络 存 储 技 术 出发 ，论 述 了几 种新 的 网络 存 储 技 用于数 据的存储 。其作用类 似于一个专用 的文件服务器【
其主要缺点是： （）该技术不具备共享性。每种客户机类型都 １ 需要一个服务器 ，从而增加了存储管理和维护 的难度 ； （）当 ２ 存储容量增加时 ，扩 容变得困难 ； （） 当服务器发生故障时 ， ３ 数据也难 以获取 ； （） 当客户 连接数增多时 ，Ｉ 总线将 会成 ４ ／ Ｏ
据 存 储 管 理 集 中 在相 对 独 立 的存 储 区域 网 内 。在 多种 光 纤 通 道
传输协议逐渐走 向标准化并且跨平台群集文件系统投入使用后 ， ＳＮ Ａ 最终将实现在多种操作系统下最 大限度 的数据共享 和数据 优 化管理 ，以及 系统的无缝扩充。
鍪 呈囊 逞藿 旱 姥 万 萎
固 ：Ｎ 网 络连 接ｊ 万 式 Ａ５ 罕
（ 二）存储局域 网（Ａ ） Ｓ Ｎ Ｓ Ｎ （ｔ ａｅＡｅ ｅ ｏｋ — 存储局域网络）是指存储 Ａ Ｓｏ ｇ ｒａ ｔ ｒ— ｒ Ｎ ｗ
Hale Waihona Puke 为一个潜在的瓶颈 ，会影响到服务器本身的功能 ； （）对重要 没备相互连接且 与一 台服务器或一个服务器群相连的 网络。如 ５ 图３ Ａ 可以定义为是 以数据存储 为中心 ，采用可伸缩 的网络 ，Ｓ Ｎ 数据进行备份时会极大的占用网络的带宽。 拓 扑结构 ，通过具有 高传输速率 的光纤通道直接连接方式 ，提 供 Ｓ Ｎ内部任意节点之间的多路可选择 的数据交 换 ，并且将数 Ａ
存储服务器分类
存储服务器分类在信息化时代，数据存储成为了企业和个人不可或缺的部分。
为了高效地管理数据，存储服务器成为了必备的设备。
存储服务器根据其使用场景和特点，可以分为以下几类：网络附加存储（NAS）、直连存储（DAS）、存储区域网络（SAN）和云存储。
一、网络附加存储（NAS）网络附加存储（Network-Attached Storage，NAS）是一种连接在局域网上的存储设备。
它通过网络协议（如NFS、SMB/CIFS等）与其他计算机进行通信，并提供文件级别的存储服务。
NAS通常被用于小型办公环境或家庭网络中，它具有以下特点：1.1 简单易用：NAS设备具有简单的安装和配置过程，用户可以通过简单的图形化界面或Web管理界面进行操作。
1.2 文件级别共享：NAS以文件为单位进行存储和共享，可以方便地实现文件的共享和访问控制。
1.3 多协议支持：NAS设备支持多种网络协议，如NFS、SMB/CIFS 等，可以满足不同操作系统和应用程序的需求。
1.4 可扩展性：NAS设备通常支持硬盘热插拔和RAID技术，可以根据需求进行容量扩展和数据冗余。
二、直连存储（DAS）直连存储（Direct-Attached Storage，DAS）是一种直接连接到主机或服务器的存储设备。
它通过主机总线（如SATA、SAS、USB等）与主机进行通信，并提供块级别的存储服务。
DAS通常被用于单机环境或小规模网络中，它具有以下特点：2.1 高性能：DAS直接连接到主机，数据传输速度快，响应时间低，适用于对性能要求较高的应用场景。
2.2 低延迟：由于没有网络通信环节，DAS可以实现更低的数据访问延迟，提供更加实时的数据访问。
2.3 简化架构：DAS的部署相对简单，不需要额外的网络设备，减少了设备和管理成本。
2.4 安全性：DAS设备直接连接到主机，可以通过物理隔离来提高数据安全性。
三、存储区域网络（SAN）存储区域网络（Storage Area Network，SAN）是一种独立于计算资源的存储设备网络。
网络存储技术-22网络连接存储NAS(下)
曲海平
教学内容
22.1 管理NAS环境 22.2 NAS 应用环境 22.3 NAS 应用示例
NAS － 网络连接存储
论述基于 NAS 的存储策略的好处 描述 NAS 的要素 论述 NAS 的连接选项 论述 NAS 在不同环境下的管理考虑事项 确定 NAS 解决方案的最佳环境
NAS 文件服务协议：NFS 和 CIFS
这些文件系统协议允许用户跨不同操作环境共 享文件数据，同时为用户提供从一个操作系统 透明迁移到另一个操作系统的途径。 文件系统使用 NFS 或 CIFS 协议进行远程 装载 应用程序 I/O 请求通过 NFS/CIFS 协议将数 据透明传输到远程文件系统。此操作也称为 重定向。 利用成熟的数据传输 (TCP/IP) 和介质访问 协议
网络连接存储 (NAS)
- 10
为什么选择 NAS（3）源自可扩展 — 由于采用高性能、低延迟的设计， NAS 的扩展性能优异，并可根据利用率的不 同，满足多种不同类型的业务应用需求。 高可用性
复制和恢复选项 可将大量用户数据安全地集中在具有冗余网络设 备的单个 NAS 设备上，以提供最丰富的连接选项 在文件服务器出现故障时，利用群集技术进行故 障切换
I/O 示例
应用程序 操作系统 I/O 重定向 NFS / CIFS TCP/IP 协议栈 网络接口
NAS 是网络基础架构上的共享存储
客户端
NAS 机头
存储
应用程序 服务器
网络连接存储 (NAS)
打印 服务器
-6
NAS 设备
什么是 NAS
网络存储设备概述
网络存储设备概述网络存储设备是一种新型的数据存储设备，它可以将数据存储在云端服务器中，用户可以方便地通过网络访问和管理自己的数据。
网络存储设备主要包括NAS（网络附加存储）、云存储、备份存储、光纤存储等类型。
1.NAS存储NAS存储是一种专门针对企业级网络存储需求而设计的存储设备，它不仅具有高效率、高可靠性、高扩展性、高安全性等特点，还可以支持多用户同时访问。
NAS存储以本地网络为中心，允许多个计算机通过局域网访问这些存储设备中的文件，从而实现网络存储功能。
NAS存储的主要功能包括共享数据、备份数据、远程访问、文件加密、数据压缩等。
2.云存储云存储是一种基于互联网架构的存储机制，也称为云端硬盘或云盘。
它是将用户的数据存储在云端服务器上，而不是存储在用户本地设备上。
常见的云存储平台有阿里云、腾讯云、华为云、亚马逊云等。
云存储的主要功能包括云端备份、数据共享、在线存储、协同编辑等。
3.备份存储备份存储设备是一种用于数据备份和恢复的存储设备，它可以对数据进行自动备份，防止数据丢失和数据损坏。
常见的备份存储设备有磁带备份、光盘存储、硬盘备份等。
备份存储的主要功能包括数据备份、数据恢复、数据保护等。
4.光纤存储光纤存储是一种新兴的存储技术，它使用光信号传输数据，可以达到高速数据传输，安全可靠的存储效果。
光纤存储主要用于存储大量的数据，如音乐、影视、游戏等。
它具有高速、高安全性、高容量、长寿命等优点。
总的来说，网络存储设备有着高效、高性能、高可靠性和高安全性等优点，同时也能够实现多用户的共享化、多用户的远程访问等需求。
它在企业级、个人级以及学术、研究等领域都有着广泛的应用。
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Mirror1 Mirror3 Mirror5 300 GB
Data2 Data4 Data6 300 GB
Mirror2 Mirror4 Mirror6 300 GB
RAID 10
RAID 50
Data1 Data5 Parity 300 GB Data2 Parity Data9 300 GB Parity Data6 Data10 300 GB Data3 Data7 Parity 300 GB Data4 Parity Data11 300 GB Parity Data8 Data12 300 GB
服务器群集以及 winget 的使用
Enterprise Data Center
存储管理系统培训
我们为什么要使用存储? 我们为什么要使用存储?
1,信息呈爆炸性的增长,海量的数据需要存储; 信息呈爆炸性的增长,海量的数据需要存储; 信息是企业的命脉,信息已经成为企业的资产, 2,信息是企业的命脉,信息已经成为企业的资产, 信息资产的安全性非常的重要; 信息资产的安全性非常的重要; 各类信息存储的简化管理,高效率管理; 3,各类信息存储的简化管理,高效率管理;
6 meters 3 meters 1.5 meters 12 meters (LVD) 12 meters (LVD) 12 meters (LVD)
Serial Advanced Technology Attachment (SATA) 串行高级技术附件 低电压:SATA工作在250毫伏,PATA使用5伏电压.SATA更 省电,散热更少. 数据传输速率:PATA最高到133MBps,而SATA为 150MBps/300MBps/600MBps. 点对点连接:没有共享总线,性能扩展更好. 串行传输:更快的传输速度. CRC:更高的数据保护和完整性. 支持热插拔功能 更简单的线缆和接口 向前兼容老的PATA存储设备
SATA 接口
Serial ATA Interface Connector
Serial ATA Power Connector
EIDE cables are bulky and get in the way
SATA cabling is thinner and allows cleaner design
RAID 1
RAID 1 Disk Mirroring Advantages: Good Read Performance Excellent Data Redundancy Disadvantages: Large Overhead for Redundancy Two Physical Disks Limitation
0
Data1 Data4 Data7
300GB
Data2 Data5 Data8
300GB
Data3 Data6 Data9
300GB
RAID 0 Striping without Parity Advantages: Large Drive Array with the most useable space Performance acceleration through data striping Disadvantages: No Redundancy
8,熟悉不同操作系统和文件系统下,存储设备逻辑卷的 ,熟悉不同操作系统和文件系统下, 管理和使用. 管理和使用. 9,熟悉不同应用系统下选择最佳的 方式, ,熟悉不同应用系统下选择最佳的RAID方式,控制器 方式 cache工作方式. 工作方式. 工作方式 10,熟悉一款存储设备的逻辑模块图,了解各模块之间的 ,熟悉一款存储设备的逻辑模块图, 工作方式和调用方式. 工作方式和调用方式. 11,熟悉应用系统对带宽,IOPS等性能指标的要求. 等性能指标的要求. ,熟悉应用系统对带宽, 等性能指标的要求 12,知道什么是存储介质 什么是存储设备的类型 什么 ,知道什么是存储介质? 什么是存储设备的类型? 是存储系统的网络架构? 是存储系统的网络架构 13,熟悉 款存储设备的指令和功能.不要求记住命令行, 款存储设备的指令和功能. ,熟悉1款存储设备的指令和功能 不要求记住命令行, 只要求知道命令的作用,能区分它们之间的异同点. 只要求知道命令的作用,能区分它们之间的异同点. 14,了解存储虚拟化,重复数据删除,持续数据保护,绿 ,了解存储虚拟化,重复数据删除,持续数据保护, 色存储, 等概念. 色存储,ILM等概念. 等概念 15,熟悉备份和恢复,备份和恢复的方式,至少熟悉一种 ,熟悉备份和恢复,备份和恢复的方式, 备份管理软件. 备份管理软件.
如何才能学好存储
1,至少熟悉一个操作系统,如:Windows,Unix或 ,至少熟悉一个操作系统, , 或 Linux,特别是操作系统中对磁盘设备,磁盘和分区管理 ,特别是操作系统中对磁盘设备, 部分. 部分. 2,熟悉一种文件系统的原理,创建和管理. ,熟悉一种文件系统的原理,创建和管理. 3,至少熟悉一种应用系统读写数据的方式,是文件访问, ,至少熟悉一种应用系统读写数据的方式,是文件访问, 数据块的访问还是流媒体访问, 数据块的访问还是流媒体访问,熟悉系统中各服务器在数 据读写时的流程和调用方式. 据读写时的流程和调用方式. 4,熟悉物理磁盘,逻辑磁盘,volume,分区等基本概念, ,熟悉物理磁盘,逻辑磁盘, ,分区等基本概念, 区别和关系. 区别和关系. 5,非常熟悉各种级别的 之间的区别, ,非常熟悉各种级别的RAID之间的区别,读写访问时的 之间的区别 区别. 区别. 6,熟悉 协议,ISCSI协议,FC协议. 协议, 协议, 协议 协议. ,熟悉IP协议 协议 7,具有一定的英文阅读能力,可以看明白 技术类资料. 技术类资料. ,具有一定的英文阅读能力,可以看明白IT技术类资料
一,存储介绍
Version 2.0
存储分类
1. 磁盘存储系统 2. 磁带存储系统
磁盘存储
磁带存储
二,案例介 系统
PC Clients
心跳线
LAN
IBM X366 Server
光纤 通道
IBM DS 4700 Storage
SAS外部接口 外部接口
RAID RAID (Redundant Arrays of Independent Disks )独立磁盘冗余阵列; RAID是一种把多块独立的物理硬盘按不同的方式 组合起来,形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供 了比单个硬盘更高的存储容量,存储性能和数据 备份技术; 组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels) ;
PC Clients
北京移动公司STK平台项目 北京移动公司 平台项目
LAN
MSCS Cluster Private MSCS Cluster Private
IBM X3650 Server
SAN
FC Switch
IBM DS3400 双控存储
天津顶新国际集团ERP项目 天津顶新国际集团 项目
LAN
RAID 0
RAID 0
Data1 Data7 Data13 300 GB
Data2 Data8 Data14 300 GB
Data3 Data9 Data15 300 GB
Data4 Data10 Data16 300 GB
Data5 Data11 Data17 300 GB
Data6 Data12 Data18 300 GB
Serial Attached SCSI (SAS) 串行连接SCSI 串行连接SCSI
SAS是点对点的连接方式,不共享通道,因此带宽和稳定 性都有所提高.SAS是全双工方式,每个lane支持6Gbps双 向带宽,连接外置存储的线缆都使用4个lane,因此可以 达到24Gbps(相当于2.4GBps)的双向带宽.目前的传输 的速率高达3Gbps . 并行SCSI每个通道支持14个驱动器,4通道的RAID卡也仅 可以支持56个驱动器;而一个SAS RAID控制器就可以支持 上百个驱动器. SAS的线缆更细,接口更小,便于管理和散热. SAS外部接口
IBM X 3950 8路 服务器
FC Switch
HP EVA 7000存储 IBM磁带库
光纤 通道
航天某院高性能计算项目
三,存储技术
Version 2.0
本节结构
磁盘阵列 RAID Level Strip Size 备份, 备份,恢复概念 存储 备份与恢复 备份类型 恢复方式 备份管理软件 NAS SAN架构介绍 SAN架构介绍 SAN LAN Free
RAID 50
RAID Levels Overview
RAID 级别总结
RAID Level RAID Level 0 RAID Level 1 RAID Level 1E RAID Level 5 RAID Level 5E RAID Level 00 RAID Level 10 RAID Level 1E0 RAID Level 50 数据冗余 无 是 是 是 是 无 是 是 是 磁盘容量 100% 50% 50% 67% to 94% 50% to 88% 100% 50% 50% 67% to 94% 读性能 优 很好 很好 优 优 优 很好 很好 优 写性能 优 很好 很好 Good Good 优 很好 很好 好
RAID 00
Data1 Data7 Data13 300 GB
Data2 Data8 Data14 300 GB
Data3 Data9 Data15 300 GB
Data4 Data10 Data16 300 GB
Data5 Data11 Data17 300 GB
Data6 Data12 Data18 300 GB
增加阵列的硬盘个数
300
Transactions per Second
300GB 300GB