35-数据存储.doc

35-数据存储
LT
1
目 录
一、 数据存储技术的概述 2
二、 存储介质 5
三、 存储设备与服务器的连接方式 12
四、 DAS（Direct Attached Storage） 13
五、 NAS（Network AttachedStorage） 18
六、 SAN (Storage Area Network) 20
七、 虚拟存储技术 22
2

数据存储技术
数据存储技术的概述
1、数据存储
存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。
数据存储是数据流在加工过程中产生的临时文件或加工过程中需要查找的信息。数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。
数据流反映了系统中流动的数据，表现出动态数据的特征；数据存储反映系统中静止的数据，表现出静态数据的特征。
2、冗余的概念
数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。
4
3、数据存储技术的发展
数据存储和存储管理技术最早起源于70年代的终端/主机的计算模式，当时由于数据集中在主机上，因此，连接在主机上的硬盘盒磁带是当时主要的存储和备份的设备。80年代以后，由于个人电脑的发展，尤其是客户机/服务器模式的出现，使得数据存储分部化。此时网络上文件服务器和数据库服务器往往是重要数据集中的地方，而客户机上也有一定量的数据，数据的分布造成数据存储管理的复杂化。90年代Internet的迅猛发展，也使得存储技术发生着革命性的变化。这种变化主要表现在三个方面：
首先，存储容量急剧膨胀，现在P级存储已经屡见不鲜；
其次，数据持续时间的增加，要求保证7*24*365处于可获得状态；
最后，数据的多样化、地理上的分散性、对重要数据的保护等等都对数据存储管理提出更高要求。
随着多媒体、大型数据库、网络、Internet、电子商务、大型科学实验等的迅猛发展，全球每年数据增长达到50%-100%！人们越来越依赖数据。要求有新的的数据存储技术出现来应对这些变化！
4
4、数据存储需要解决的几个主要问题
容量
速度
易于管理
安全（防止数据被破坏、备份）
可扩展性
海量存储=很多硬盘？
举例：假如有1pb数据，买500G大小的磁盘，需要2000个！如何把2000个磁盘连接起来？如果用一般的pc，每个接2块硬盘，需要1000个文件服务器！数据存放起来了，如何管理和使用？性能如何？另外，在集群环境下，假设有1000个计算节点来访问，如何保证这些节点的访问性能？
常用的方案，用服务器连接磁盘阵列，这样可否解决问题？
5
存储介质
1、磁盘/磁盘阵列
（1）磁盘：随即读写设备，速度快。
（2）RAID磁盘阵列：
在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，而且可以提供数据冗余。
（3）RAID级别
RAID 翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，或简称磁盘阵列。
简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级。
RAID常见的分级：
0：硬盘分段并行输入/输出；
1：磁盘镜像；
2：硬盘分段加汉明码纠错；
7
3：奇偶校验+校验盘；
4：独立的数据硬盘与共享的校验硬盘；
5：分布式奇偶位的条带；
6：带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘；
10：（0+1）两组RAID0相互镜像；
其它：7、5E、5EE、1E、ADG（某些公司的私有级别）
RAID 0
RAID 0是把所有的硬盘并联起来成为一个大的硬盘组。其容量为所有属于这个组的硬盘的总和。所有数据的存取均以并行分割方式进行。
RAID 0的缺点安全系数低，是不提供数据冗余。
RAID 0具有的优点，是特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。
对于个人用户，RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。硬盘利用率100%
RAID 1
RAID 1是硬盘镜像备份操作。由两个硬盘所组成。其中一个是主硬盘而另外一个是镜像硬盘。主硬盘的数据会不停的被镜像到另外一个镜像硬盘上。
7
如下图所示：