虚拟化存储技术基础
SAN
NAS
应 交换机
区别
IP交换机
RAID
RAID
文件系统 RAID
文件系统 RAID
第24页
虚拟化中的存储架构
qcow raw vmdk vhd others
共享目录
文件系统
NAS
虚拟化存储技术基础
技术创新，变革未来
前言
数据是用户最重要的资产，在云计算中，数据如何被保存？保存的方式和传统IT有 什么区别？本章将一一为您揭开。
第1页
目标
学完本课程后，您将能够：
了解华为虚拟化解决方案 掌握虚拟化中存储架构 了解磁盘的类型 区分集中存储和分布式存储 掌握虚拟化存储和非虚拟化存储的区别 了解虚拟机磁盘的类型 了解华为虚拟化产品的存储特点
DAS的投资低，绝大多数应 用可以接受
DAS劣势
有限的扩展性
SCSI总线的距离最大25米；最多15 个设备
专属的连接
空间资源无法与其他服务器共享
备份和数据保护
备份到与服务器直连的磁带设备上 硬件失败将导致更高的恢复成本
TCO（总拥有成本高）
存储容量的加大导致管理成本上升 存储使用效率低
NAS中的文件系统发起 Block I/O到与NAS直连的磁 盘
NAS网络拓扑
Windows客户端
UNIX客户端
CIFS Windows服务器
第18页
NFS NAS
LAN UNIX服务器
CIFS
CIFS（Common Internet File System），通用网络文件系统，是由微软的SMB （Server Message Block）发展而来的一个公共、开放的文件系统。在Windows 主机之间，可以通过一个简单的共享映射，将CIFS服务器上的共享资源挂载到自己 的系统中，把它当成自己本地系统资源一样来使用。
第7页
传统内置存储遇到的问题
硬盘成为整个系统的性能瓶颈
有限的硬盘槽位，难满足大容量需求 单个硬盘存放数据，数据可靠性难以
保证
存储空间利用率低
本地存储，数据分散，难以共享
可扩展性不够
总线结构，而非网络结构 可连接的设备受到限制增加容量时，
需停机
传统内置存储
接口 接口 接口
处理器
内存
硬盘
服务器
第一网
存储区域网 （第二网）
广域网
LAN(局域网)
第14页
IP SAN & FC SAN
用户A
用户B
用户C
LAN 服务器
服务器
用户A
LAN 服务器
用户B
用户C
服务器
TCP/IP网络
iSCSI
以太网交换机
存储设备
存储设备
FC
FC网络
FC交换机
存储设备
存储设备
第15页
以TCP/IP协议为底层传输协议，采用以太网作为承载介质构建起 来的存储区域网络架构。实现IP-SAN的典型协议是iSCSI，它定 义了SCSI指令集在IP中传输的封装方式。
采用Fibre Channel Protocol（光纤通道协议），服务器与存储 设备之间通过FC交换机直接建立连接。
NAS（Network Attachment Storage）
应用 服务器
File I/O IP协议
NAS
第17页
应用服务器直接把File I/O请求通 过LAN传给远端NAS中的文件系 统
第20页
NFS
NFS（Network File System），网络文件系统，是由Sun公司开发的，用于在 Linux/UNIX/AIX/HP-UX/Mac OS X等类UNIX的操作系统中实现网络文件共享。 通过挂载命令将远程的文件系统挂载在自己的文件系统之下，像使用本机文件一样 使用远程共享文件。
qcow raw vmdk vhd others
共享目录
文件系统
NAS
文件系统
存储
存 储 池
逻辑卷
SAN 存储
存 储 池
逻辑划分
第5页
虚 拟 化 存 储
非 虚 拟 化 存 储
逻辑划分
逻辑划分
分布式 存储池
分布式 存储
DAS（Direct Attachment Storage）
应用 服务器
Block I/O SCSI协议
服务器
客户机 服务器
LAN
FC-SAN
FC
FC
第10页
存储阵列设备
存储阵列设备
IP SAN
以TCP/IP协议为底层传输协议，采用以太网作为承载介质构建起来的存储区域网络架构。 实现IP-SAN的典型协议是iSCSI，它定义了SCSI指令集在IP中传输的封装方式。
第11页
用户A
服务器
HBA
用户B
Storage
DAS
两种方式：
应用程序调用文件I/O，文件I/O发起Block I/O到磁盘 应用程序直接发起Block I/O到磁盘
第6页
DAS的特点
DAS优势
连接简单
集成在服务器内部；点到点 的连接；距离短；
安装技术要求不高
低成本需求
SCSI总线成本低
较好的性能 通用的解决方案
硬盘
第8页
SAN (Storage Area Network)
LAN
数据流
存储设备
应用服务器
FC/IP SAN
存储设备
存储设备
文件服务器
数据流
主机、存储设备可以独立扩展
SAN：存储区域网络，提供在主机和存储系统之间数据传输，网络内部数据传输的速率快
存储容量利用率高
第9页
FC SAN
SAN：存储区域网络(Storage Area Networks)
第2页
目录
1. 云计算虚拟化中的存储架构 2. 物理磁盘类型及相关技术介绍 3. 集中式存储和分布式存储 4. 虚拟化存储和非虚拟化存储 5. 虚拟机磁盘介绍 6. 华为虚拟化产品的存储特性
第3页
虚拟机使用的存储资源从哪来？
上层的虚拟机要 怎么使用底层这 些存储资源呢？
?
第4页
虚拟化中的存储架构
用户C
LAN
服务器
HBA
TCP/IP网络
以太网交换机
存储设备
存储设备
SAN架构组网特点
共享框架，为热迁移，HA等特性提供了共享存储资源。 SAN架构组网通常位于业务网络后端，数据可靠性和隔离性好。 无需服务器本地进行存储指令处理，效率高。性能优于本地磁盘。
第12页
SAN典型的网络拓扑结构
客户机
第21页
NAS的优势
NAS优势
资源共享 构架于IP网络之上 部署简单 较好的扩展性 异构环境下的文件共享 易于管理 备份方案简单 低的TCO
NAS劣势
一些应用会占用带宽资源 不适应某些数据库的应用
第23页
DAS/SAN/NAS存储模型的比较
DAS
应用服务器
文件系统
SCSI, FC
(存储技术基础)第一章存储技术概述
05
数据备份恢复策略与方法
数据备份重要性及分类方法
数据备份重要性
云存储挑战与未来发展
要点一
安全性挑战
云存储面临着数据泄露、篡改、损坏 等安全风险，需要加强身份认证、访 问控制、数据加密等安全防护措施。
要点二
可扩展性挑战
随着数据量不断增长，云存储需要不 断提高可扩展性，以满足用户不断增 长的数据存储需求。
要点三
未来发展
未来云存储将朝着更加智能化、自动 化、高效化的方向发展，引入人工智 能、机器学习等技术提高数据管理和 运维效率。同时，随着5G、物联网等 新技术的普及，云存储将在更多领域 得到应用和推广。
工作原理
磁盘阵列通过条带化（Striping）将数据分散到多个磁盘上，并行读写，提高数据 访问速度；同时通过镜像（Mirroring）或奇偶校验（Parity）等技术实现数据冗余， 提高数据可靠性。
常见磁盘阵列级别及其特点
01 RAID 0
02 RAID 1
03 RAID 5
04 RAID 6
05 RAID 10（RAI…
NAS和SAN网络存储比较
NAS（Network Attached Storage， 网络附加存储）：NAS是一种基于文 件协议的存储技术，通过标准的网络协 议（如TCP/IP）在局域网上提供文件 和数据共享服务。NAS设备通常被配 置为独立的文件服务器，客户端可以通 过网络访问NAS设备上的文件和数据。
VMware虚拟化技术基础教程
VMware虚拟化技术基础教程第一章：虚拟化技术概述1.1 虚拟化技术的定义和作用虚拟化技术是通过在物理硬件上创建多个虚拟环境，将一个物理服务器分割成多个独立的虚拟机，从而实现资源的共享和利用率的最大化。
1.2 虚拟化的优势和应用领域虚拟化技术具有灵活性高、资源隔离、快速部署、动态扩展等优势。
它广泛应用于服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化等领域。
第二章：虚拟化软件VMware介绍2.1 VMware公司的背景和产品线VMware公司是一家全球领先的虚拟化解决方案提供商，其产品包括vSphere、VMware Workstation等。
2.2 VMware vSphere的特点和组成部分VMware vSphere是一款服务器虚拟化解决方案，包括ESXi虚拟化软件、vCenter服务器、vSphere客户端等组成部分，能够实现资源的集中管理和监控。
第三章：VMware虚拟化技术基础3.1 虚拟机的概念和特点虚拟机是在物理硬件上模拟出来的一台计算机，拥有操作系统、应用程序和资源等。
3.2 VMware虚拟机的创建和配置使用VMware Workstation可以创建和配置虚拟机，可以设置虚拟机的硬件配置、网络设置等。
第四章：虚拟机存储管理4.1 虚拟机存储的类型和特点虚拟机存储包括磁盘存储和共享存储两种类型，可以灵活地分配和管理存储资源。
4.2 VMware存储虚拟化技术VMware提供了多种存储虚拟化技术，包括虚拟磁盘、快照、存储迁移等，可以实现数据的高效管理和保护。
第五章：网络虚拟化技术5.1 虚拟网络的概念和应用场景虚拟网络是基于物理网络基础上创建的一种逻辑网络，可以构建复杂的网络拓扑，实现网络资源的灵活配置和管理。
5.2 VMware网络虚拟化技术VMware提供了一系列网络虚拟化技术，包括虚拟交换机、虚拟局域网、虚拟路由器等，可以实现虚拟机之间的高效通信和网络隔离。
第六章：VMware高级特性和管理技巧6.1 vMotion技术的原理和应用vMotion技术可以实现虚拟机的迁移，即将虚拟机从一台物理主机迁移到另一台物理主机上，实现资源的动态调整和负载均衡。
第2章 云计算与虚拟化技术基础
服务器、桌面虚拟化
？ ？
V V V V V
易受攻击
？
利用率不足
提升的整合率、使用率、和效率 虚拟服务器，虚拟桌面
管理成本不断攀升
V V
V V
V V
V
V
V
V
V V
V
8/18/2014
虚拟化主要解决方案
VMware
2
8/18/2014
XenServer产品家族
Platinum • Provisioning Server for DataCenter Edition
操作系统 Hyper-V ISV / IHV / OEM
父分区
Config Store Worker Processes
子分区
应用程序 应用程序 应用程序
Microsoft / XenSource
WMI Provider
Management Service
User Mode (Ring 3)
Windows Server 2008
虚拟化层
虚拟架构视图
File/Print
Operating System Operating System
虚拟化层
虚拟层
CPU池
内存池
VPN
Operating System Operating System
虚拟化层
CRM
Operating System Operating System
虚拟化层
存储池
4
每个层次的价值
云计算服务 应用软件服务（Software as a Service, SaaS） 办公 应用 信息 化应 用 通讯 应用 互联网 应用 终端用户可以增强业务 性能，降低业务提供成 本，降低终端要求 收益
存储虚拟化技术详解
数据区
磁盘属性信息
第16页
高性能集群文件系统，是 Thin Provisioning、快照、存 储迁移等高级特性的技术基 础。
兼容FC SAN、IPSAN、NAS、 本地磁盘。
支持固定空间磁盘、动态空 间磁盘、差分磁盘等。
应用场景
需要存储迁移、快照、链接 克隆等高级存储特性虚拟机。
物理机 文件系统
FC 交换机
FC SAN
数据存储
数据存储表示虚拟化平台中可 管理、操作的存储逻辑单元。
FusionStorage Oceanstor9000 OceanstorV3
LUN
共享文件夹
DataStore
第2页
华为云计算存储模型
逻辑对象
卷卷 数据存储 数据存储 存储设备 存储设备
存储资源
物理实体
存储池
LUN
共享目录 本地磁盘
存储设备需要在存储侧创建。
02
发现存储设备
在存储侧需要将存储设备通过 链路关联到主机。
存储设备需要在FusionCompute 中进行扫描来发现。
第5页
数据存储
数据存储是在存储设备上创建的逻辑管理单元：
数据存储需要创建在指定的存储设备上，且一个存储设备只能 创建一个数据存储。
数据存储和主机关联，为主机提供资源，数据存储可以关联到 多个主机，一个主机也可以使用多个数据存储。
Fusion Storage
SAN
NAS
第3页
存储资源
01
存储资源类型
选择存储资源类型，FCSAN， IPSAN，NAS，Advanced SAN， FusionStorage。
FusionCompute对接存储资源的 管理接口，包括IP地址，用户名 密码等。
华为云HCIP-第三章 存储虚拟化技术
学完本课程后，您将能够:
了解华为存储模型和概念 熟悉华为存储虚拟化功能特性，适用场景等
1. 存储基础 2. 存储虚拟化特性，适用场景
华为云计算存储模型(一)
存储资源
通过迭代迁移的技术，将源镜像的数据迁移到目的镜像中，保证了基线数据的同步；
在基线数据同步完成后，短暂的时间内暂停虚拟机的IO请求，将虚拟机的存储文件 从源镜像切换到目的镜像上，这样就完成了存储的迁移
存储热迁移同时迁移虚拟机磁盘镜像和系统内存状态
存储虚拟化
存储热迁移+流控
存储虚拟化
Volume Vol Manager Volume SCSI
华为云计算存储模型(二)
逻辑对象
卷卷
数据 存储
数据 存储
存储 设备
存储 设备
存储资源
物理实体
存储池
LUN
Fusion Storage
SAN
共享目 录
本地磁 盘
NAS
存储资源
FusionSphere的存储资源包括：IPSAN、FCSAN、Advanced SAN、FusionStorage和NAS
一个计算集群可以根据需要，有多个VIMS共享存储 添加VIMS共享存储，需要配置存储心跳网络
CNA1
VM VM
VM
VIMS_1
VIMS_2
CNA2
VM VM VM
VIMS_1
VIMS_2
Storage Area Network
心跳
CNA3
VM VM VM
VIMS_1
云计算和虚拟化的联系与区别
云计算和虚拟化的联系与区别云计算和虚拟化的联系与区别云计算和虚拟化是当今IT领域的热门话题，它们在技术和应用层面上都有着密切的联系和区别。
本文将详细介绍云计算和虚拟化的定义、特点、应用场景、优缺点以及二者之间的联系和区别。
一、云计算的定义云计算是一种基于互联网的计算方式，通过将计算资源、存储资源和应用程序提供给用户，以满足不同需求的计算任务，用户可以根据需要随时随地访问这些资源。
1-1 云计算的特点●弹性伸缩：根据用户需求动态分配和调整资源，实现按需分配和使用。
●高可用性：通过冗余和备份机制确保服务的持续性和可靠性。
●自助服务：用户可以根据需要自主管理和配置云计算资源。
●实时监控：监控和记录云计算资源的使用情况和性能指标，以便进行优化和调整。
1-2 云计算的应用场景●公有云：云服务提供商将计算资源、存储资源和应用程序提供给公众用户使用。
●私有云：组织内部搭建基于云计算技术的计算平台，供内部员工使用。
●混合云：结合公有云和私有云，根据实际需求灵活调配资源。
1-3 云计算的优缺点●优点：节省成本、灵活性高、易于扩展和维护。
●缺点：数据安全性可能存在风险、对网络带宽要求较高。
二、虚拟化的定义虚拟化是一种将物理资源抽象为虚拟资源的技术，通过将计算、存储和网络资源从物理硬件中解耦，实现资源的灵活管理和利用。
2-1 虚拟化的特点●资源隔离：通过虚拟化技术实现物理资源的隔离，提高资源的安全性和稳定性。
●高效利用：通过虚拟化技术将多个虚拟机运行在一台物理服务器上，提高资源利用率。
●灵活性：根据需求动态分配和管理虚拟资源，实现优化和调整。
●兼容性：支持不同的操作系统和应用程序运行在虚拟环境中，提高兼容性。
2-2 虚拟化的应用场景●服务器虚拟化：将多个虚拟服务器运行在一台物理服务器上，提高服务器利用率和管理效率。
●存储虚拟化：将多个存储设备组合成一个虚拟存储池，实现统一管理和利用。
●网络虚拟化：通过虚拟网络技术将一个物理网络划分为多个独立的虚拟网络，提高网络资源利用率和安全性。
存储基础知识培训ppt课件
物理卷（RAID）
RAID、LUN的形成过程
物理磁盘
LUN
物理卷（RAID）
பைடு நூலகம்
分割
卷（Volume）
在LUN映射给主机的“物理硬盘”，对于主机系统来说就是一个“卷”，没有格式化的卷我们称为裸设备（裸卷），卷上创建一个或多个分区（如C盘，D盘等等），通过格式化以后创建文件系统（FAT32、NTFS、ext2/3/4等）VOLUME相对于主机是一个逻辑设备。
控制器
磁盘柜
磁盘电缆
磁盘阵列是把多个磁盘组成阵列（Array） ，以单一磁盘使用。磁盘阵列所利用的不同的技术，称为RAID level，不同的level 针对不同的系统及应用，以解决数据存储的安全、性能和容量的问题。阵列控制器是介于主机和磁盘之间的控制单元，配置有专门为I/O进行过优化的处理器以及一定数量的缓存（cache）。控制器上的CPU和cache共同实现对来自主机系统I/O请求的操作和对磁盘阵列的RAID管理。阵列上的cache则作为I/O缓冲池，大大提高磁盘阵列的读写响应速度，显著改善磁盘阵列的性能。传统磁盘阵列大多采用双控制器设计，从而充分体现了磁盘阵列的高可用特性。双控制器可配置成active-active或active-standby的工作模式，并且支持热插拔功能，能够实现简单的无单点故障，为用户提供的7*24不间断业务。 在配置了CPU和cache的磁盘阵列中，部分高端产品还可以运行基于磁盘阵列的存储软件，提供比较全面的基于磁盘阵列的解决方案。
常见磁盘阵列
光纤通道（FC）
HBA卡
WWN（World Wide Name）
SAN交换设备—交换机
FC交换机，内部为Fabric拓扑，每端口独占带宽，理论上可以连接1600万个设备
详解云计算中的虚拟化技术
详解云计算中的虚拟化技术云计算是当今信息技术领域的热门话题，而虚拟化技术则是云计算的核心基础。
本文将详解云计算中的虚拟化技术，深入探讨其原理、应用和发展趋势。
一、虚拟化技术的原理和概念虚拟化技术是指通过软件或硬件手段，在一台物理服务器上模拟出多个虚拟的独立计算环境，使得多个操作系统和应用程序可以在同一台服务器上同时运行，实现资源的隔离和不同应用之间的隔离，从而提高服务器利用率。
在云计算中，虚拟化技术被广泛应用于构建虚拟化数据中心。
二、虚拟化技术的应用场景1.服务器虚拟化在传统的物理服务器模式下，每个应用可能需要一台专用的服务器，导致资源利用率低下。
而通过虚拟化技术，可以将多个虚拟服务器同时运行在同一物理服务器上，实现资源的共享和隔离，提高服务器利用率，降低成本。
2.存储虚拟化存储虚拟化可以将多个存储设备整合成一个统一的虚拟存储池，使得各个存储设备可以被透明地管理和访问。
通过存储虚拟化，可以更好地满足不同应用对存储资源的需求，提高存储效率和灵活性。
3.网络虚拟化在云计算环境中，网络虚拟化可以将物理网络资源划分为多个逻辑网络，从而实现逻辑网络之间的隔离和互通。
通过网络虚拟化，可以提高网络资源的利用率，实现资源的快速分配和灵活配置，满足不同应用的需求。
4.桌面虚拟化桌面虚拟化是指将用户的工作环境从物理机器中解耦，使用户可以通过终端设备远程访问虚拟桌面。
桌面虚拟化可以提高管理效率、降低管理成本，同时也增加了用户使用终端设备的灵活性。
三、虚拟化技术的发展趋势1.容器技术的兴起容器技术是一种新兴的虚拟化技术，相比传统的虚拟机技术，容器技术更加轻量级，可以在毫秒级别内启动和停止，具有更高的性能和更低的资源消耗。
容器技术的兴起将进一步推动云计算的发展。
2.边缘计算和虚拟化的结合随着物联网的快速发展，越来越多的设备和传感器连接到云计算平台。
为了提供更低的延迟和更好的用户体验，边缘计算与虚拟化结合成为一个重要的发展方向。
存储基础知识考试题答案
存储基础知识考试题答案1. 下列关于磁带存储的说法中，正确的是：磁带存储是一种顺序访问存储介质，适合用于大容量、大流量的数据存储。
它的存储介质是磁性的带状介质，数据按照顺序存储在磁带上。
因此，在访问数据时，需要按照顺序进行读取，不适合随机读写。
2. RAID技术中，下面哪一种级别提供了数据冗余和更高的读写性能：RAID 5级别提供了数据冗余和更高的读写性能。
RAID 5通过将数据和奇偶校验信息分布在多个磁盘上，实现数据冗余，并且通过并行读取和写入操作提高了磁盘阵列的读写性能。
3. 下列关于SSD固态硬盘的说法中，不正确的是：SSD固态硬盘是一种使用NAND闪存芯片作为存储介质的存储设备，具有高速读写、低功耗、无噪音等优点。
与传统磁盘相比，SSD没有机械结构，可以提供更好的抗震性能。
但是，SSD的寿命相对较短，主要原因是闪存芯片的擦写次数有限。
4. 在存储系统中，下列说法中，正确的是：存储系统包括主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和输入输出设备。
其中，主存储器是计算机与处理器直接交互的部分，用于存放正在运行的程序和数据。
而辅助存储器则用于存储长期存储的数据和程序，例如硬盘、磁带等。
5. 下列关于块存储和文件存储的说法中，不正确的是：块存储将数据分成固定大小的块进行存储，每个块都有唯一的地址。
块存储适合对数据进行快速存取和处理。
与之相对的是文件存储，文件存储以文件为单位进行存取，基于文件的存取方式更适合用户对数据的操作和管理。
6. 在存储系统中，下列关于SAN和NAS的说法中，正确的是：SAN（Storage Area Network）和NAS（Network Attached Storage）都是存储网络技术。
SAN通过高速通道将存储设备连接到计算机，提供高性能的存储资源。
而NAS则通过网络连接将存储设备作为文件服务器提供给用户。
两者主要区别在于SAN更适合用于大规模的存储共享、应用服务器集群等场景，而NAS则更适合用于文件共享和备份恢复。
虚拟机的基础知识
虚拟机的基础知识虚拟机技术是一种通过模拟硬件和操作系统来创建虚拟计算环境的技术，它在现代计算机领域中得到广泛应用。
本文将介绍虚拟机的基础知识，包括虚拟机的概念、原理、分类以及应用等方面的内容。
一、虚拟机的概念虚拟机是一种基于软件或者硬件的技术，利用它可以在一台物理计算机上同时运行多个独立的虚拟计算机系统。
虚拟机通过对计算机硬件资源的抽象和管理，以及对操作系统的隔离和虚拟化，实现了多个虚拟计算机系统在同一物理计算机上的并发执行。
二、虚拟机的原理虚拟机的实现主要依赖于以下两种虚拟化技术：全虚拟化和半虚拟化。
1. 全虚拟化全虚拟化技术通过在物理计算机上安装虚拟化软件，来模拟出完全独立的硬件环境，从而使得虚拟机系统可以在虚拟的硬件上正常运行。
这种技术的关键在于虚拟机监控器（Hypervisor），它负责管理和分配物理计算机的资源，并提供给虚拟机系统进行操作。
2. 半虚拟化半虚拟化技术则是通过修改操作系统内核，使其能够意识到自己正在虚拟化环境中运行，从而提高虚拟机系统的性能和效率。
在半虚拟化技术中，操作系统和虚拟化软件之间需要进行一定的通信和配合，以实现对物理计算机资源的虚拟化和管理。
三、虚拟机的分类虚拟机可以根据其运行环境和用途进行分类，主要有以下几种类型：1. 桌面虚拟机桌面虚拟机是一种将多个独立的操作系统和应用程序运行在一台物理计算机上的虚拟化技术。
这种技术可以提供给用户一个独立的虚拟工作环境，使得用户可以在同一台计算机上同时运行多个操作系统和应用程序，提高了计算资源的利用率。
2. 服务器虚拟化服务器虚拟化是指将一台物理服务器划分为多个独立的虚拟服务器，每个虚拟服务器可以独立运行一个操作系统和应用程序。
服务器虚拟化可以提高服务器的利用率，并且可以实现服务器的动态资源分配和管理，提高了服务器的可伸缩性和灵活性。
3. 数据中心虚拟化数据中心虚拟化是将整个数据中心的计算、存储和网络资源进行虚拟化，以提供一个统一的虚拟计算环境。