存储数据保护Raid技术DDP说明
RAID存储可靠性技术详解PPT

Volume & LUN
Volume即卷,是存储系统内部管理对象。 LUN是可以直接映射给主机读写的存储单元,是Volume对象
的对外体现。
server
LUN
Volume Storage
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本章总结
本章主要介绍了:
RAID技术的概念,原理以及RAID类型 RAID 2.0+的技术原理
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Disk Group (DG)
Disk Group (DG)即硬盘组,由硬盘域内相同类型的多个硬盘组成的集合,硬盘类型 包括SSD、SAS和NL-SAS三种。
SSD
硬盘 类型
SAS
NL-SAS
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LD(逻辑磁盘)
Logical Drive (LD)即逻辑磁盘,是被存储系统所管理的硬盘,和物理硬盘一一对应。
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RAID 5的数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑硬盘
D0, D1, D2, D3, D4, D5
驱动器1 P2 D2 D0
驱动器2 D4 P1 D1
驱动器3 D5 D3 P0
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RAID 6概述
RAID 6
具有两种校验算法的RAID类型 需要至少N+2(N>2)个硬盘来构成阵列,一般用在数据可靠性、可用性要求极高的应用场
RAID存储可靠性技术详解
前言
本章主要讲述了传统RAID技术,RAID 2.0+技术。 本章还讲述了这些技术对于数据保护方面的作用。
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RAID的基本概念和实现方式
RAID:redundant array of independent disks
独立硬盘冗余阵列,也被称为RAID
RAID技术规范简介

RAID技术规范简介冗余磁盘阵列技术最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用,同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失,从而开发出一定水平的数据保护技术,并且能适当的提升数据传输速度。
过去RAID一直是高档服务器才有缘享用,一直作为高档SCSI硬盘配套技术作应用。
近来随着技术的发展和产品成本的不断下降,IDE硬盘性能有了很大提升,加之RAID芯片的普及,使得RAID也逐渐在个人电脑上得到应用。
那么为何叫做冗余磁盘阵列呢?冗余的汉语意思即多余,重复。
而磁盘阵列说明不仅仅是一个磁盘,而是一组磁盘。
这时你应该明白了,它是利用重复的磁盘来处理数据,使得数据的稳定性得到提高。
(2)RAID的工作原理RAID如何实现数据存储的高稳定性呢?我们不妨来看一下它的工作原理。
RAID按照实现原理的不同分为不同的级别,不同的级别之间工作模式是有区别的。
整个的RAID结构是一些磁盘结构,通过对磁盘进行组合达到提高效率,减少错误的目的,不要因为这么多名词而被吓坏了,它们的原理实际上十分简单。
问了便于说明,下面示意图中的每个方块代表一个磁盘,竖的叫块或磁盘阵列,横称之为带区。
(3)RAID规范主要包含RAID0~RAID7等数个规范,它们的侧重点各不相同,常见的规范有如下几种:RAID0:无差错控制的带区组要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器,RAID0实现了带区组,数据并不是保存在一个硬盘上,而是分成数据块保存在不同驱动器上。
因为将数据分布在不同驱动器上,所以数据吞吐率大大提高,驱动器的负载也比较平衡。
如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。
它不需要计算校验码,实现容易。
它的缺点是它没有数据差错控制,如果一个驱动器中的数据发生错误,即使其它盘上的数据正确也无济于事了。
不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。
如果用户进行图象(包括动画)编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。
服务器RAID存储阵列配置

在RAID阵列出现故障时,及时联系 专业的数据恢复机构进行数据恢复 操作,以避免数据丢失。
04
性能测试与评估方法
性能测试指标简介
01
02
03
04
吞吐量
衡量存储系统在单位时间内可 以处理的数据量,是评估
RAID阵列性能的重要指标之 一。
响应时间
存储系统对读写请求作出响应 的时间,直接影响用户体验和
系统效率。
IOPS
即每秒输入/输出操作数,用 于衡量存储系统处理随机读写
请求的能力。
带宽
存储系统与主机之间数据传输 的速率,通常以MB/s或GB/s
为单位。
基准测试工具选择和使用
IOMeter
一款开源的磁盘性能测试工具, 可以模拟多种负载类型,用于测 试RAID阵列的读写性能、响应
时间和吞吐量等指标。
数据安全保护
多媒体应用
RAID技术提供数据冗余和容错功能,可以 保护用户数据的安全,适用于对数据安全 性要求较高的场景。
RAID技术可以提高视频、音频等多媒体文 件的读写性能,适用于多媒体应用等场景。
02
服务器硬件选择与准备
服务器类型与规格挑选
塔式服务器
适合独立放置,扩展性强,易于维护 。
刀片服务器
评估当前容量
定期评估当前存储容量,了解剩余空间和使 用率。
预测未来需求
根据业务增长趋势,预测未来存储容量需求 。
制定扩展方案
根据预测结果,制定合理的扩展方案,包括 增加硬盘、升级阵列等。
实施扩展计划
在业务影响最小的时间段内实施扩展计划, 确保数据迁移和阵列重建顺利完成。
节能减排,降低运营成本
选择高效能硬盘
raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识

raid(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID(独立冗余磁盘阵列)基础知识RAID(独立冗余磁盘阵列)是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提高数据存储性能和冗余性的技术。
RAID技术通过将数据分散存储在多个磁盘上,实现了数据的并行读写和冗余备份,从而提高了数据的可靠性和性能。
RAID技术的核心思想是将多个磁盘驱动器组合在一起,形成一个逻辑卷(Logical Volume),这个逻辑卷被操作系统看作是一个单独的磁盘。
RAID可以通过不同的方式组织磁盘驱动器,从而实现不同的性能和冗余级别。
常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0是一种数据分布方式,它将数据均匀地分布在多个磁盘上,从而提高了数据的读写性能。
RAID 0的性能优势主要体现在读取速度方面,因为数据可以同时从多个磁盘上读取。
然而,RAID 0没有冗余备份机制,一旦其中一个磁盘发生故障,所有数据都将丢失。
RAID 1是一种数据冗余方式,它通过将数据在多个磁盘上进行镜像备份来提高数据的可靠性。
RAID 1的优势在于当一个磁盘发生故障时,系统可以从其他磁盘上读取数据,保证数据的完整性。
然而,RAID 1的缺点是存储效率较低,因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
RAID 5是一种将数据和校验信息分布在多个磁盘上的方式,通过计算校验信息来实现数据的冗余备份。
RAID 5的优势在于能够提供较高的数据存储效率和较好的读取性能,同时具备一定的容错能力。
当一个磁盘发生故障时,可以通过校验信息恢复数据。
然而,RAID 5的写入性能相对较低。
RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合,它将数据分散存储在多个磁盘上,并通过镜像备份提供冗余性。
RAID 10的优势在于能够提供较高的读取和写入性能,同时具备较好的容错能力。
然而,RAID 10的缺点是存储效率较低,因为每个磁盘都需要存储完整的数据。
除了上述常见的RAID级别外,还存在一些其他的RAID级别,如RAID 2、RAID 3、RAID 4和RAID 6等。
储存(磁盘阵列柜)基础知识解读

7
DAS:直接附加存储
的DAS(Driect Attached Storage—直接附件存储)是指将存储设备 通过SAS线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
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DAS:直接附加存储
存储直接连接到一台服务器上 • SCSI, SAS, iSCSI, FC • 块级别 I/O 内部磁盘 • 具备/不具备RAID保护 外部磁盘 • 存储系统 • 基于控制器的RAID引擎
Ethernet to Client workstations
存储的参数
主机通道(主机接口): 几个? 什么类型?
SCSI接口、FC接口、iSCSI接口、SAS接口
磁盘通道(磁盘接口):能接多少块硬盘? 什么接口? SATA、SCSI、FC、SAS 存储连接设备:用于服务器与存储直接连接的设备。 SCSI 卡、SAS卡、RAID卡、FC通道卡、 以太网口、FC交换机、以太网交换机
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磁盘阵列柜的应用
由于磁盘阵列柜具有数据存储速度快、存储容量大等优点,所以磁盘阵列柜通 常比较适合在企业内部的中小型中央集群网存储区域进行海量数据存储。
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存储网络的架构
企业存储技术发展日新月异,早期大型服务器的DAS 技术( Direct Attached Storage,直接附加存储,又称直连存储),后 来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率,因而有了SAN( Storage Area Network,存储局域网络)技术的诞生,SAN 可 说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通 道(FC,Fiber Channel)技术,所以在iSCSI出现以前,SAN 多半 单指FC 而言。一直到iSCSI 问世,为了方便区别,业界才分别以 FC-SAN和IP-SAN。 NAS(Network Attached Storage:网络附 属存储)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数 据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。
简述raid定义、类型及其特点

简述raid定义、类型及其特点RAID是一种常见的数据存储技术,它的全称是“冗余独立磁盘阵列”(Redundant Array of Independent Disks)。
它通过将多个磁盘组合在一起并实现数据分布与冗余备份,提高了数据存储和访问的可靠性与性能。
RAID有不同类型,每种类型都有其特点和适用场景。
首先,我们来谈一下RAID的基本定义。
RAID是由多个独立的硬盘组成的存储系统,它通过分散和并行地存储数据,可以提高数据的读写速度和容错能力。
RAID通过将数据分成多个块来存储,并将这些块分散存储在不同的硬盘上,从而实现数据的并行读写。
这种方式不仅可以提高数据的读写性能,还可以防止数据丢失。
接下来,我们来介绍一下常见的RAID类型及其特点。
RAID有多种级别,包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
下面将分别介绍它们的特点和适用场景。
首先是RAID 0。
RAID 0将数据均匀地分散存储在多个硬盘上,从而实现了数据的并行读写,提高了存储和访问的速度。
然而,RAID 0没有冗余备份机制,只要其中一个硬盘发生故障,所有数据都会丢失。
因此,RAID 0适用于对数据安全要求不高、对读写性能要求较高的场景,比如数据库临时文件存储等。
其次是RAID 1。
RAID 1采用镜像技术,将相同的数据同时写入多个硬盘,从而实现了数据的冗余备份。
即使其中一个硬盘发生故障,系统仍然可以从其他硬盘读取到完整的数据。
RAID 1提供了较高的数据可靠性,但相应地增加了存储成本。
因此,RAID 1适用于对数据安全要求较高、对读写性能要求不高的场景,比如关键文件的存储。
再者是RAID 5。
RAID 5将数据和校验信息交错存储在多个硬盘上,通过计算校验信息来实现冗余备份。
当其中一个硬盘故障时,系统可以通过校验信息重新计算出丢失的数据。
RAID 5提供了较高的数据可靠性和读写性能,而且相比于RAID 1,RAID 5在存储成本上更加经济。
服务器数据存储与备份方案RAIDvs数据库备份

服务器数据存储与备份方案RAIDvs数据库备份服务器数据存储与备份方案:RAID vs 数据库备份在当今信息化社会中,数据的存储和备份变得更为重要。
无论是个人用户还是企业组织,都需要确保数据的安全性和可靠性。
在数据存储和备份的方案中,RAID和数据库备份是常见的两种选择。
本文将对RAID和数据库备份两种方案进行详细的比较和分析,以帮助读者选择适合自己的数据存储与备份方案。
1. RAID(冗余磁盘阵列)方案RAID是一种通过将多个磁盘组合起来形成一个逻辑存储单元,从而提高数据处理性能和容错能力的技术。
RAID方案通常提供了以下几种级别的选择:1.1 RAID 0RAID 0将数据分布在多个磁盘上,提高了数据的读写速度,但没有提供冗余容错能力。
一旦其中一个磁盘发生故障,所有数据都将会丢失。
1.2 RAID 1RAID 1采用镜像技术,将数据实时复制到多个硬盘上,提供了冗余容错能力。
当其中一块硬盘发生故障时,系统仍然可以从备份的硬盘上读取数据。
然而,RAID 1需要较多的硬盘空间,容量利用率较低。
1.3 RAID 5RAID 5通过将数据和校验信息分布存储在不同的磁盘上,提供了较高的容错能力和读写性能。
当其中一块硬盘发生故障时,系统可以通过校验信息恢复数据。
RAID 5通常需要至少3块硬盘,并且需要较为复杂的计算操作。
1.4 RAID 6RAID 6在RAID 5的基础上增加了额外的校验信息,提供了更高的冗余容错能力。
RAID 6至少需要4块硬盘,并且可以同时容忍两块硬盘的故障。
然而,RAID 6的写入性能较低,对系统的性能要求较高。
2. 数据库备份方案数据库备份是一种将数据库的数据和架构信息复制到备份存储介质上的方法。
数据库备份方案通常有以下几种选择:2.1 完全备份完全备份是指将整个数据库的所有数据和架构信息进行一次备份。
这种备份方式最为简单,恢复速度也最快,但对存储空间和备份时间要求较高。
2.2 增量备份增量备份是指只备份数据库中自上次完全备份以来发生变化的数据和相关日志信息。
DDP的优势

综合优势1.优秀的性能:使用了100%的以太网带宽。
DDP12D是唯一的IPSAN产品,可以实现实时录制和播放10Bit 高清无压缩视频6个DNXHD220 流,或者150路音频轨文件(24bit,48khz)。
2.MCS-美国Session支持多个连接。
使用2个1GBE,读写带宽可以达到200MB/S,足够的带宽可以支持10Bit高清无压缩视频。
3.优秀的扩充性:DDP可以通过DDP16EX 扩展箱实现存储的扩容,在存储扩充的同事也总价了系统的带宽,从而也允许播放录制更多的音频和视频流。
4.非常容易集成,您可以将任何采集和MAM产品和DDP进行连接,比如EVS,Tools onAiir,Telestream Pipeline,Amber Technologies,Interplay,Final Cut Server,Glue Tools。
5.文件层面的共享DDP采用单一的IscsiSAN和A VFS文件系统(综合文件管理系统),从而允许多个客户端同时访问同一个目录和文件。
您不需要额外的设置,就可以打通您的工作流程。
6.工程文件的共享,,多个客户端可以同时工作在同一个工程的同一个文件上,共享素材和创意。
作为在后台运行的存储管理,使得编辑、总监、制作者更关心在他们的工作上,而不是文件的拷贝、迁移等工作。
7.预先读取、对于APPLE和FCP,A VFS有预先读取缓存的工程,大大提高您的操作响应。
8.硬盘编组,DDP可以实现将不同的硬盘编组到不同的硬盘组,这样任何硬盘的超载不会影响到其他的硬盘组。
9.带宽限制,可以实现对每个客户端进行读写带宽的限制,从而保证读写的效率和稳定性。
10.支持通用命名规则(UNC)。
11.RAID基本可以调整,所有DDP存储的产品都是用了工业基本的RAID-5或者RAID-6数据保护机制,而且用户可以根据需要进行着两种方式的选择。
12.强大的同步和备份机制,支持用户复制文件到两台或者多台服务器,服务器可以在世界的任何地方。
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SANtricity RAID Protection
Host LUNs Volumes Volume Groups SSDs
Volume groups
– RAID 0, 1, 10, 5, 6 – Intermix RAID levels – Various group sizes
RAID-6
SSDs operated independently with user data and redundant information (dual parity) are striped across the SSDs. The equivalent capacity of two SSDs is used for redundant information. 5 30 60% to 93% IOPS | MB/s Good for reads, small IOPS, many concurrent IOPS and random I/Os. Parity utilizes small portion of raw capacity. Writes are particularly demanding
NetApp Confidential
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DDP: Simplicity, Performance, Protection
Simplified administration
―With Dynamic Disk Pools, you can add or lose disk drives without impact, reconfiguration, or headaches.‖
Combining effort: All drives in the pool sustain the workload— perfect for virtual mixed workloads or fast reconstruction if needed.
Large pool of spindles for every volume reduces hot spots
Each volume spread across all drives in pool
Dynamic distribution/redistribution is a nondisruptive background operation
Performance drop is minimized following drive failure Dynamic rebalance completes up to 8x faster than traditional RAID in random environments and up to 2x faster in sequential environments
– All drives are active (no idle hot spares) – Spare capacity is available to all volumes
Data is dynamically recreated/redistributed whenever pools grows or shrinks
2 System max 50% IOPS Performance as multiple requests can be fulfilled simultaneously. Also offers the highest data availability Storage costs are doubled
RAID 0 – striped
Data Data Data Data
RAID 1 (10) – mirrored and striped
Data Data disks and rotating parity
Data Data Data Data Data Parity Parity Data
24-drive system with 2 10-drive groups (8+2) and 4 hot spares
5
The Problem
The Large-Disk-Drive Challenge
Staggering amounts of data to store, protect, access
4TB+
Larger drives equal longer rebuilds—anywhere from 10+ hours to several days
6
Dynamic Disk Pools
Maintain SLAs during drive failure
Stay in the green
Some sites have thousands of large-capacity drives Drive failures are continual, particularly with NL-SAS drives
Production I/O is impacted during rebuilds
Hot spares sit idle until a drive fails
24-drive system with 2 10-drive groups (8+2) and 4 hot spares
4
Traditional RAID—Drive Failure
Data is reconstructed onto hot spare
Advantages
Performance due to parallel operation of the access
No redundancy. One drive fails, data is lost
Disadvantages
Dynamic Disk Pools Overview
DDP dynamically distributes data, spare capacity, and parity information across a pool of SSDs
Flexible: Add ANY* number of drives for additional capacity— system automatically rebalances data for optimal performance.
* After the minimum of 11.
8
Data Rebalancing in Minutes vs. Days
NetApp Confidential
3 30 67% to 97% IOPS | MB/s Good for reads, small IOPS, many concurrent IOPS and random I/Os. Parity utilizes small portion of raw capacity. Writes are particularly demanding
RAID 6 (P+Q) – data disks and rotating dual parity
Data Data Data Data Data Parity Parity Q Parity Q Parity Data
Data
Parity
Q Parity
Data
Data
Block-level striping with a distributed parity
Performance Impact of a Disk Failure
Maintain business SLAs with a drive failure
Optimal Acceptable
120 100
DDP
RAID 6
Performance
80
RAID
Time
DDP
60
2.5 Days
More than 4 Days
7
Traditional Dynamic RAID Technology Innovative Disk Pools
Balanced: Algorithm randomly spreads data across all drives, balancing workload and rebuilding if necessary. Easy: No RAID or idle spares to manage— active spare capacity on all drives.
10
Description
Data is striped across multiple SSDs.
Min # of SSDs Max # of SSDs Usable capacity as % of raw capacity Application
1 System max 100% IOPS | MB/s
RAID-5
SSDs operated independently with user data and redundant information (parity) are striped across the SSDs. The equivalent capacity of one SSD is used for redundant information.
Single drive responsible for all writes (bottleneck) Reconstruction happens linearly (one stripe at a time)
All volumes in that group are significantly impacted