HC1109104_HCNA-Storage_V2_BSSN_第四章_存储阵列技术及应用

©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.HC1109104存储阵列技术与应用Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page2学习完本章节后，您将能够：熟悉存储阵列系统的组成掌握存储阵列的通用技术掌握华为存储阵列的应用目标Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page3目录1.存储阵列系统组成2.存储阵列通用技术3.华为存储阵列产品及应用Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page4存储系统基本组成外置存储系统磁盘阵列NAS磁带库虚拟磁带库存储连接设备FCHBA卡FC交换机以太网交换机连接线缆容灾解决方案备份解决方案……存储管理软件（ISM）快照、镜像软件备份软件解决方案存储硬件存储软件Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page5存储阵列在存储系统架构中位置存储阵列存储阵列存储阵列交换机服务器服务器交换机存储阵列工作站服务器交换机存储阵列服务器存储阵列服务器LANCopyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page6存储阵列系统硬件组成控制框控制框用于处理各种存储业务，并管理级联在控制框下面的硬盘框。硬盘框硬盘框主要用于容纳各种硬盘，为应用服务器提供充足的存储空间。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page7存储阵列的控制框系统插框控制器模块BBU模块风扇模块电源模块接口模块1系统插框2控制器3BBU模块4风扇模块5电源模块6接口模块Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page8存储阵列的硬盘框系统插框电源模块风扇模块级联模块硬盘模块1系统插框2电源模块3风扇模块4级联模块5硬盘模块Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page9控制器模块控制器模块主要功能存储业务处理配置和管理硬盘管理主机端口主机端口硬盘框级联端口管理和维护网口A控制器B控制器Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page10BBU模块BBU能够在系统外部供电失效的情况下，提供后备电源支持，以保证存储阵列中业务数据的安全性。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page11I/O接口模块I/O接口模块主要用于存储设备与应用服务器之间的连接，存储设备支持的I/O接口模块包括FC接口模块、TOE接口模块、iSCSI接口模块以及FCoE接口模块。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page12级联模块级联模块通过级联端口连接控制框和硬盘框，是控制框和硬盘框之间进行数据传输的连接点。1级联模块拉手2级联模块电源指示灯3级联模块告警指示灯4串口5miniSAS级联端口指示灯6miniSAS级联端口“PRI”7miniSAS级联端口“EXP”8硬盘框ID显示器Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page13管理模块管理模块为存储系统提供管理接口，主要包括管理网口、维护网口和串口。管理模块将系统配置数据、告警信息以及日志信息保存到保险箱硬盘上。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page14风扇模块风扇模块为系统提供散热功能，保证存储系统的正常运行。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page15电源模块电源模块分为直流电源模块和交流电源模块，可以支持控制框或硬盘框在最大功耗模式下正常运行。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page16目录1.存储阵列系统组成2.存储阵列通用技术3.华为存储阵列产品及应用Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page17存储阵列技术器件冗余（多控）硬盘坏道检测/修复磁盘健康分析多路径技术BBU掉电保护RAID重构缓存镜像技术磁盘保险箱技术磁盘预拷贝技术快照/克隆技术LUN拷贝远程复制……Scale-outiSCSIFC技术SAS技术PCI-eFcOE块虚拟化技术cache回写cache预取技术12GbSAS16GbFCSmartTier技术SmartQos技术SmartThin技术高可靠性可扩展性高性能高可用性操作分级管理Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page18存储阵列器件冗余控制器模块冗余BBU模块冗余电源模块冗余风扇模块冗余接口模块冗余管理模块冗余Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page19存储阵列的多控技术双控制器系统的工作模式:主备模式双活模式背板HARDDISK*3HARDDISK*3控制框硬盘模块HARDDISK*3HARDDISK*3控制框硬盘模块HARDDISK*3HARDDISK*3控制框硬盘模块HARDDISK*3HARDDISK*3控制框硬盘模块控制器A电源—风扇模块A控制器B应用服务器D200硬盘框应用服务器D200硬盘框BBUA电源—风扇模块BBBUB12213445566778业务数据流管理数据流Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page20硬盘坏道检测技术硬盘介质自动扫描读写失败有多重原因根据系统当前状态、硬盘当前状态、IO失败信息等进行综合分析直接使用硬盘的内建介质扫描功能避免了硬盘扫描对对后端带宽的占用将对系统性能的影响降到最低读写失败自动分析面对磁盘坏道，被动应对还是主动出击？Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page21磁盘坏道修复技术Raid5坏道修复示意图（红色色表示坏道）读读读读写Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page22WAN磁盘健康分析DHADHA（DiskHealthAnalyzer）系统包括:硬盘信息采集模块分析模块CallHome模块数据预处理硬盘信息数据库数据分析DHA系统原理图控制器硬盘信息采集模块分析模块ISM数据预处理磁盘信息数据库数据分析HW服务中心CallHome本地生产中心专家系统Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page23多路径技术服务器SAN交换机存储阵列数据流×服务器SAN交换机存储阵列数据流×①④③②①③×Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page24多路径技术原理虚拟磁盘多路径驱动多路径虚拟HBAHBA1HBA2LUN磁盘驱动HBA1HBA2LUNLUN磁盘驱动LUN未安装多路径安装了多路径主机看到两个物理LUN主机只看到一个LUN阵列阵列Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page25Cache镜像技术两个控制器的写Cache数据通过相互镜像实现备份，确保数据的安全和完整，提高了系统的可靠性。本地CACHE镜像CACHE镜像CACHE本地CACHE控制器A控制器BCopyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page26Cache镜像技术实现镜像通道SASPCI-EFC实现机制读Cache写Cache镜像CacheCopyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page27数据保险箱技术数据保险箱技术用于保存Cache数据，避免因系统意外断电时数据丢失。内置BBU电池可保证在系统意外断电时，对Cache和系统保险箱硬盘同时供电，让Cache中的数据写到数据保险箱中，实现Cache数据永久保存。数据保险箱Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page28硬盘预拷贝技术热备盘当某个硬盘出现疑似故障时：将该盘上的迁移数据到热备盘疑似故障盘热备盘正常状态时，实时监控硬盘状态数据盘迁移完成后，用新盘替换掉故障盘，数据会Copyback到新更换的硬盘上热备盘3﹢﹢？﹢新盘12Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page29磁盘预拷贝技术与重构的差异数据重构的影响系统性能的大幅降低大量数据读写易导致硬盘损坏会导致业务中断磁盘预拷贝技术示意图CDPCAB硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘控制器I/O正常硬盘异常事件达到设定值数据重构技术示意图CDPCAB硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘控制器I/O正常×硬盘故障VSCopyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page30快照技术快照为一个数据对象产生完全可用的副本，它包含该数据对象在某一时间点的映像。数据对象：对存储阵列来说就是可映射给主机的LUN。完全可用：可以正常读写。时间点：数据具有一致性。adgjbehkcfiladgjbehkcfil快照adgjbmhkcfnl8:00AM9:00AMadgjbehkcfilCopyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page31LUN拷贝技术定义：一种基于块的将源LUN的数据复制到目标LUN的技术。应用：通过LUN拷贝，实现分级存储、系统升级、异地备份等应用需求。Copyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page32远程复制（Hypermirror）技术HyperMirror(远程复制)提供不同区域间数据的同步/异步镜像保护用户数据，避免灾难性事件带来的损失。主站点从站点主LUN从LUNCopyright©2013HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page33LUN拷贝与远程复制的区别对比项目远程复制LUN拷贝兼容性只能在同类型存储系统之间运行。不但支持同类型存储系统，而且支持经过认证的第三方的存储系统。数据下