HDS - 存储技术基础培训
服务器存储培训ppt课件(2024)
contents
目录
• 服务器存储概述 • 服务器存储硬件基础 • 服务器存储软件配置与管理 • 网络附加存储（NAS）技术应用 • 存储区域网络（SAN）技术应用 • 服务器虚拟化与容器化技术应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
CATALOGUE
服务器存储概述
服务器存储定义与分类
存储区域网络（SAN）技术应用
SAN架构原理及优势分析
架构原理
通过专用高速网络将多个存储设备连接起来，形成一个存储区域网络 ，提供高可用性、高性能、可扩展的存储服务。
高性能
SAN采用高速光纤通道技术，提供极高的数据传输速率和低延迟，满 足高性能应用需求。
高可用性
SAN具备冗余设计和故障切换功能，确保数据的可靠性和业务的连续 性。
降低成本
虚拟化技术可以减少物理服务器的数量，从而降 低硬件成本、维护成本和管理成本。
提高资源利用率
通过虚拟化技术，可以将物理服务器的资源利用 率提高到80%以上，避免资源浪费。
提高业务连续性
虚拟化技术可以实现快速部署、备份和恢复，提 高业务连续性和数据安全性。
容器化技术原理及优势分析
01
容器化技术原理
优化文件系统性能
通过调整文件系统参数（如块大小、inode数量等），以及使用RAID、SSD等硬件技术， 提高文件系统的I/O性能和数据可靠性。
定期监控和维护文件系统
定期检查文件系统的状态和使用情况，及时处理出现的问题，如修复损坏的文件系统、清 理无用文件等。
数据备份恢复策略制定和实施
制定备份策略
硬盘驱动器类型与性能参数
接口类型
硬盘与主板连接的接口，如SATA、SAS等，影响数据传输速 度。
最新HDS存储高可用技术介绍精品课件
▪架构简单和故障少，导致底，性能好；
▪能完全提供新的智能存储功能；
▪与传统的容灾技术良好(liánghǎo)集成和兼容，如提供3DC等强大的容灾功
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第二十二页，共30页。
存储(cún chǔ)高可用技术分析-对比
资源共享 技术复杂度最高 目前没有成熟技术 高
AGENDA
▪ 双活数据中心定义 ▪ 双活数据中心技术方案 ▪ HDS存储(cún chǔ)高可用技术方案（High Availability Manager）介绍 ▪ 存储(cún chǔ)高可用技术方案比较 ▪ 建议
6
第六页，共30页。
双活数据中心－技术(jìshù)条件
▪ 应用/数据库双活（Active/Active）技术 ▪ Oracle RAC or Oracle Extended RAC
▪ 存储数据同步与镜像(存储高可用技术) ▪ 基于(jīyú)主机磁盘卷镜像技术： LVM、Symantec Storage
Foundation卷镜像 ▪ 基于(jīyú)虚拟化卷镜像技术： IBM SVC、EMC VPLEX Metro ▪ 基于(jīyú)存储同步复制技术： ▪ HDS High Availability Manager(简称“HAM”) ▪ IBM HyperSwap/Open HyperSwap
VOL pair TrueCopy paths
VSP
SVOL
UVM
Quorum
Any
External Storage
UVM
15
第十五页，共30页。
HAM工作(gōngzuò)机制
• 服务器通过多路径软件（需要能够制止HAM的多路径软 件）能够看到到MCU和RCU 路径；
hds线上考试存储考试专家级
1试题及答案：1、HCP 300 和500 之间是否支持升级(单选):A)不支持B)支持，采用备份导出然后再倒入的方式C)支持，采用TrueCopy方式D)支持，采用快照的方式E)支持，采用自带的Replication 功能您的答案: E 正确答案： E2、HCP 是否支持系统容灾复制(单选):A)不支持B)支持，采用磁盘系统的TrueCopy 方式C)支持，采用第三方的复制软件D)支持，采用自带的Replication 功能您的答案: D 正确答案： D3、HNAS文件系统支持的数据量大小是多少？(单选):A)2TBB)16TBC)100TBD)256TB您的答案: B 正确答案： D4、日立数据系统云计算解决方案的优势？（单选）A)节省运营支出和资本支出B)最大限度提高利用率C)提高灵敏性D)保护投资E)满足服务水平协议的要求F)以上全是您的答案: F 正确答案： F5、HDS的基础架构云包括统一计算平台，私有云服务和公有云服务？A)正确B)错误您的答案: A 正确答案： B6、请从下面的产品中选择可以对HDS 的刀片服务器进行管理的软件产品（单选）A)HGLAM,HDLMB)HRpMC)HTnMD)HDvME)HCSMF)HTSMG)ITOA您的答案: A 正确答案： E Bbb bbbb试题及答案：1、HCP的基本特性包括哪些(多选):A)嵌入式全文索引与搜索B)数据迁移功能，将数据迁移到对应的归档存储设备C)密钥共享技术对设备中的所有数据加密，失窃磁盘无法窃取数据D)数据粉碎，防止用技术手段恢复数据您的答案: B C 正确答案： A C D2、HDS自动分层技术最多支持几个存储分层（单选）A)1B)2C)3D)4您的答案: C 正确答案： C3、传统的静态分层技术有哪缺点（四选）A)数据分类困难B)数据移动困难C)消耗大量人力和管理成本D)带来业务停顿E)数据存储自动优化您的答案: A B C D 正确答案： A B C D4、以下哪些存储有可能作为HDS的存储虚拟化对象(两选):A)FC存储B)iSCSI存储C)NAS存储D)SATA、SAS您的答案: A D 正确答案： A D5、按照平均文件1MB大小来计算，1.6TB的前端HDI小空间可以指向HCP后端多少真正的数据？A)320TBB)100TBC)400TBD)40PB您的答案: C 正确答案： C6、UCP Director可以提供哪些好处?A)象VMWare 的vCloud Director一样管理虚拟机环境B)只能简化块存储的预配置C)在vCenter中，统一的管理和监控虚拟化环境中的元素D)比vCenter更好的用户管理界面您的答案: C 正确答案： C试题及答案：1、HCP 500 配置中的主要部件(五选):A)HCP 节点服务器B)光线交换机C)以太网交换机D)后端存储E)显示器、键盘、鼠标F)机柜G)负载均衡设备您的答案: A B C D F 正确答案： A B C D F2、以下软件哪种不是HDS SAM 管理体系中的软件(两选):A)HSSMB)HSCPC)HSCRD)HBSME)HURF)UVM您的答案: E F 正确答案： E F3、HNAS 的硬件包括哪些技术特点(三选):A)双总线的硬件架构B)采用Intel架构C)采用分布式独享内存的方式D)并行处理多个任务，保证系统整体性能您的答案: A B D 正确答案： A C D4、HNAS的软件采用虚拟化的架构，实现了哪些功能(三选):A)虚拟企业服务器B)动态扩展存储池C)动态LUND)文件系统的负载均衡您的答案: B C D 正确答案： A B D5、以下哪些存储有可能作为HDS的存储虚拟化对象(两选):A)FC存储B)iSCSI存储C)NAS存储D)SATA、SAS您的答案: A B 正确答案： A D6、ROBO解决方案的数据访问支持哪些安全验证方式？A)ACTIVE DIRECTORYB)DNSC)LDAPD)NIS您的答案: A B C D 正确答案： A C很抱歉您需要重新考试系统已经为您计算出得分情况：答对题目数量= 3，得分= 48。
HDS存储
针对HDS存储产品，简单学习一下。
专业术语Direct Attached Storage——直连存储Storage Area Network——存储区域网Network Attached Storage——网络附接存储NAS实际上就是一个专门优化了的文件服务器，可分为：NAS整体系统：带有磁盘空间的NAS系统NAS Gateway：不带磁盘空间的NAS系统，但可以外接一个存储（DAS或者SAN）获得磁盘空间；NAS Blade：不带磁盘空间的NAS系统，且表现的形式为一个或一对卡、控制器模式，而必须插入存储系统，而获得电源和存储空间SAN是由服务器中HBA卡、存储交换机以及存储系统构建而成的存储网络SAN的主要元素：HBA卡、存储交换机、存储子系统随着技术演化，SAN现在分为：FC SAN(FC协议)、IP SAN(iSCSI协议)HBA提供服务器内部IO总线(PCI/SBUS) 与光纤网络的接口；HBA自身的RISC可以分担主机服务器CPU的IO管理工作；HBA有足够的缓存来存储IO的Context(最大2047个)，以此来提高交叉存取的性能。
否则经常要向服务器请求中断，这样就会影响系统性能，浪费许多CPU周期；其Coalescing (聚集) 功能还可以通过并发处理节省IO的中断次数；HBA软件驱动为操作系统提供所须存储信息，对I/O进行操作，同时对正常请求进行控制硬件HDS USP V架构同样采用HDS久负盛名的高性能、无瓶颈的Universal Star Network全光纤交换结构（第代四Hi-Star架构）。
该系统性能、扩展性等方面全面超越目前业界已有的高端存储系统，而且提供了全面的虚拟存储解决方案，使异构存储系统互联互通成为可能。
如图所示，在交换式架构中，最重要的部件是缓存交换模块（CSW）。
通过CSW，主机接口控制器、数据Cache和磁盘通道控制器连接在一起，数据Cache 与前后两端控制器之间都能够构成“点对点”的连接，实现并发通道数量最大，数据通道利用率最高。
HDS统一存储资源网络管理HSSM
存储供应链的实 时监视
HDS HSSM 用户得益: • 识别故障根源和性能瓶 颈 • 改善IT服务水平
同时对所有数据进 行监视
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性能管理－实时监控主机，数据库应用性能指标
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Storage Area Management
– SAN Management – Storage Resource Management – Provisioning – Device/Element Management
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HDS SAM软件的10大技术优势 －与竞争厂商的差异
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2. HSSM vs Windows
监控存储各种硬件和主机上应用的性能 计算机任务管理器
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2. 我的 IT 哪里的性能出现了问题?
HDS HSSM 解决方案: • HiCommand Storage Manager 管理服务器 • 应用模块: Oracle, SQL Server, Sybase, Exchange
– SAN 网络管理Management – SRM存储资源管理 – Storage资源供应 – 应用管理
应用模块 数据库表 文件系统 卷管理 HBA
“Application-to-Spindle” 端到端的异构存储架构管理
SAN交换机 存储
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HDS NAS介绍
价格
Essential NAS
2000 2000近线性
用于文件服务器、整合、 文件共享和备份的标准 解决方案
3100
1100c
1300c
1500c
性能
5
3200
价格
Essential NAS Platform 设备型号
• 现场升级能力 • 可从以前的产品升级
所有的指标基于双节点集群:
Accounts
IP Network LAN
Exchange Server
DB Server
NAS
SAN
FC Backup
IP FC
3
减少或消除部门内部的服务器和 存储设备
SW Development
减少或消除部门内部的服务器和 存储设备
Engineering
减少或消除部门内部的服务器和 存储设备
Sales
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ProtecTIER 设备架构概述
“它是一个磁 带库，同时也 是一个磁带驱 动器”
Virtual Tape Library Appliance
集成的服务器和 磁盘存储系统
光纤通道
备份服务器
ProtecTIER 应用程序
• 模拟磁带库单元，包括驱动器、磁带盒和机械臂 • 使用光纤通道 ( FC) 连接的磁盘存储系统作为备份介质
• 中等级别业务, 远程办公室，大型 企业
• 为文件共享，备份和整合提供方案
• 适用于对性能和扩展能力 NAS Platform • 企业及产品，具有高级功能
• 企业级大型环境, 对性能要求高的场 合
• 为整合, 高性能的企业应用提供解决 方案
• 适用于对性能和扩展能力要求非常高 的场合
HDS系列存储产品技术资料
HDS系列存储产品技术资料HDS存储目录第1章 HDS系列产品手册资料 (4)1.1 HDS VSP G1000（高端存储－1及高端存储扩容－1/2）产品介绍 (4)14.1.1概述 (4)14.1.2 VSP G1000产品亮点 (4)14.1.3 VSP G1000产品技术优势 (5)14.1.4 VSP G1000软件包 (14)14.1.5 VSP G1000产品技术指标 (25)1.2 HDS HUS-VM（高端存储－2/3及高端存储扩容－3/4）产品介绍 (30)14.2.1概述 (30)14.2.2 HUS VM技术的技术优势 (33)14.2.3HUS VM软件包 (40)14.2.4 HUS VM产品技术指标 (43)1.3 HDS VSP G200（中端存储1/2/3）产品介绍 (46)14.3.1概述 (46)14.3.2VSP Gx00系列产品亮点 (47)14.3.3 VSP Gx00技术优势 (48)14.3.4 VSP Gx00软件包 (49)14.3.5 VSP Gx00产品技术指标 (49)1.4 存储虚拟化兼容列表（VSP G1000/G200/HUS-VM通用） (54)1.5 HDS HCP（归档存储网关）产品介绍 (58)14.5.1什么是归档及其影响 (58)14.5.2归档平台与SAN和NAS的区别 (60)14.5.3HCP 概述 (61)14.5.4HCP优势 (62)14.5.5HCP功能介绍 (63)1.6 HDS Brocade 6510（光纤交换机－1/2及光纤交换机扩容）产品介绍 (69)14.6.1 亮点 (69)14.6.2 概述 (70)14.6.3 超高的性价比，支持不断增长的 SAN 工作负载 (70)14.6.4行业领先的技术，灵活、简单而且简便易用 (71)14.6.5拟化私有云存储的有机组成部分 (71)14.6.6 Brocade Access Gateway（接入网关）模式错误！未定义书签。
HDS统一存储整合解决方案交流-HUS
TCP/IP NFS
并行计算
Block Retriev al Metadata Block Allocation NVRAM iSCSI Metadata Fibre Channel Snapshots TCP/IP NFS Block Retriev al CIFS Virtual Volumes NDMP iSCSI Metadata Block Allocation NDMP
入门-- HUS110
8GB 缓存 8 FC 和 4 iSCSI 端口 混插至120 SSD, SAS 和 NL-SAS 8 SAS links (6Gb/sec) 最大 4个标准2.5”扩展柜 最大 9个标准 3.5”扩展柜
16GB缓存 16FC, 8FC 和 4 iSCSI端口 混插至 264 SSD, SAS 和 NL-SAS 16 SAS links (6Gb/sec) 最大 10个标准 2.5”扩展柜 最大 19个标准 3.5”扩展柜 最大 5个紧凑 3.5”扩展柜
吞吐量
内部带宽 提升2倍 中级—HUS130
处理器采用最先进的嵌入式处理 器，处理能力提升 2倍 高级—HUS150
16/32GB 缓存 16FC, 8FC 和 4 iSCSI端口 混插至 960 SSD, SAS 和NLSAS 采用新一代RAID 32 SAS links (6Gb/sec) 专用处理器，运算 最大 40 个标准 2.5”扩展柜 内力提升 倍 最大 40个 标准 3.5”2 扩展柜 最大 20 个紧凑 3.5” 扩展柜
IP-SW(Frontend LAN)
10G Data
1G Data
10G Data
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缺点 –
•仅支持单机 •利用率低 •无扩展性
缺点 –
•无扩展性 •连接的服务器数量有限
缺点 –
•扩展性极其有限
缺点 –
•无法适应大型存储虚拟化集中和容灾 需要
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存储方案新特征—服务导向型中端存储平台 存储方案新特征 服务导向型中端存储平台
应用程序
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SAS突出的可扩展性 突出的可扩展性
• SAS连接模式是一个真正的交换结构——整个交换结构称为一个域 （Domain)，每个域有若干个expander组成，每个expander相当于一个交 换机（可分为扇出fanout expander和边缘 edge expander）； 每个expander可以连接128个逻辑端口，每个域可以有128个expander，因 此整个域可支持128*128=16384个设备连接，其中有效设备达16128个。
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磁盘阵列 — 存储系统
• 由多个磁盘组成的一个集合，主 机会将这个集合看成是一个单独 的存储单元。 • 通常所讲的磁盘阵列，基本上都 是建立在RAID技术基础上。 • RAID—Redundant Array of Inexpensive Disks • 依据如何实现RAID技术，对磁盘 阵列/存储系统进行细分
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存储方案新特征—服务导向型高端存储平台 存储方案新特征 服务导向型高端存储平台
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JBOD
• Just Box of Disks—简单硬盘集群 • 在一个机架上将几个硬盘驱动器堆叠 一起，作为单个附加设备添加到服务 器或大型主机上即构成JBOD。 • JBOD上实现的RAID，均依靠服务 器上的HBA（host bus adapter） • 主要代表有：
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SAS磁盘与FC磁盘
• 在Seagate网站查到：型号为ST3146356SS的SAS磁盘，与型号为 ST3146356FC的FC磁盘：
– – 数据传输带宽均为171MB/s-110MB/s； 随机读写响应时间均为3.4和3.9msec。
•
在Seagate网站查到：
存储交换机
存储系统
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HBA内部结构
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HBA
提供服务器内部IO总线(PCI/SBUS) 与光纤网络的接口； HBA自身的RISC可以分担主机服务器CPU的IO管理工作； HBA有足够的缓存来存储IO的Context(最大2047个)，以此来 提高交叉存取的性能。否则经常要向服务器请求中断，这样 就会影响系统性能，浪费许多CPU周期； 其Coalescing (聚集) 功能还可以通过并发处理节省IO的中断 次数； HBA软件驱动为操作系统提供所须存储信息，对I/O进行操作， 同时对正常请求进行控制
– – – – HDS AMS EMC Clarrion HP EVA IBM DS4000
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高端存储
• 高端存储有时也成企业存储、集中存储、 存储平台等 • 系统有专门的前端控制器负责响应主机 I/O请求； • 系统有专门的后端控制器负责磁盘的管 理——RAID技术就在后端控制器上实 现； • 前端控制器/后端控制器/高速缓存构建 一个系统架构，以协调工作，实现更高 的可靠性和性能 • 主要代表有
– IBM 7133 – HP Storage Enclosure – Sun A5000等
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中端存储
• 有专门的存储控制器—storage controller, • RAID技术是在Storage Controller上实现 的，不在服务器上的HBA上实现； • Storage Controller负责响应服务器I/O请 求，以及后端磁盘的管理，即有单独一个 控制器来管理整个系统 • 主要代表有：
UNIX Servers
SAN
DAS
TCP/IP连接 HDS USP 100 磁带库 FC连接
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DAS、SAN、NAS 、 、
• Direct Attached Storage——直连存储 • Storage Area Network——存储区域网 • Network Attached Storage——网络附接存储
– 3.5寸SAS磁盘与FC磁盘的MTBF值均为1,600,000 hours
•
SAS磁盘与FC磁盘端口冗余性是一样的，都有第二个冗余端口。而且， 在这两个SAS端口均具有独立的访问地址。
一样的性能与可靠性！ 一样的性能与可靠性！
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SAS与SATA孪生性的兼容性 与 孪生性的兼容性
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什么是NAS 什么是
• Network Attached Storage——网络附接存储
• NAS实际上就是一个专门优化了的文件服务器 • 按NAS产品的形态，可分为
– NAS系统：带有磁盘空间的NAS系统 – NAS Gateway：不带磁盘空间的NAS系统，但可以外接一个存储 （DAS或者SAN）获得磁盘空间； – NAS Blade：不带磁盘空间的NAS系统，且表现的形式为一个或 一对卡、控制器模式，而必须插入存储系统，而获得电源和存储 空间
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Switch
连接多个端口 (8,16,32,64,128 Ports) 支持交换Fabric和传统 和传统loop设备 支持交换 和传统 设备 传输速率自适应 全双工性能, 使用Cut-through路由算法 全双工性能 使用 路由算法 交换机间提供8 Gb/秒逻辑干线合并 交换机间提供 秒逻辑干线合并ISL 秒逻辑干线合并 拓扑结构自动协调, 自恢复) 拓扑结构自动协调 自动配置 (自恢复 自恢复 端到端性能监控 高端Switch，有些厂商也成为 高端 ，有些厂商也成为Director，几个厂商都 ， 提供IP接口 以实现iSCSI或者 接口， 或者FCIP 提供 接口，以实现 或者
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存储方案发展—从前 存储方案发展 从前
JBOD基础存储整合 基础存储整合 2-节点集群 节点集群 Multipath 软件 Array高级存储整合 高级存储整合 理想的直连存储共享 支持冗余路径 传统中端存储： 传统中端存储：扩大化存储整合 共享存储 支持冗余路径
用于加速数据访问性能
Performance Monitor
性能监控
AMS200/ 500/1000
其他 AMS2000
ShadowImage、 、 COW(QuickShadow)、 、 TrueCopy
用于备份、 用于备份、恢复和数据移动的 应用程序
应用优化：区分 可靠/性能 集中/保护 应用优化：区分QoS/可靠 性能 集中 保护 容灾 可靠 性能/集中 保护/容灾
– HDS USP – EMC DMX – IBM DS8000
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存储平台
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存储与主机连接方式
TCP/IP 网络
CIFS Data Access NFS Data Access
NAS
Windows Serves
•
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SAS的总结 的总结
• 性能、可靠性、可扩展性和成本是衡量一项新技术的4 性能、可靠性、可扩展性和成本是衡量一项新技术的 个主要指标； 个主要指标； • SAS是满足 个指标的全才，因此可以期待在不长的时 是满足4个指标的全才 是满足 个指标的全才， 间里SAS将成为内置盘以及外部存储磁盘的主流 间里 将成为内置盘以及外部存储磁盘的主流 • SAS突出的特性：高带宽、良好的兼容性、突出的扩 突出的特性：高带宽、良好的兼容性、 突出的特性 展性、简化的连接设计（散热效率高，提高系统密度） 展性、简化的连接设计（散热效率高，提高系统密度）
服务器直连
优点 –
•低成本 •服务器内置存储扩展 优点 –
•入门级高可用性方案 •低成本 •降低管理成本 •2-节点集群的理想方案
优点 –
•存储整合方案 •良好的性价比 •低管理成本 •双通路 2-节点集群
优点 –
•SAN存储整合 •良好的性价比 •极低的管理成本 •多节点，多集群方案的理想选择 •最多支持 数十台服务器 •初步的本地保护和远程保护
Oracle SAP Exchange Windows UNIX
Resource Manager 管理套件
存储阵列管理
服务器
Data Retention Utility
用于数据深层保护的 应用程序
HDLM
数据路径管理 失败切换和负载均衡） （失败切换和负载均衡）
SAN NAS头 头
Flash Access
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SAN
• SAN是由服务器中HBA卡、存 储交换机以及存储系统构建而成 的存储网络 • SAN的主要元素
– HBA卡 – 存储交换机 – 存储子系统
HBA卡
• 随着技术演化，SAN现在分为：