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服务器、存储系统设计部：王辉目录存储系统介绍一服务器介绍二12ClicktoaddTitle3ClicktoaddTitle4RAID存储技术存储系统架构介绍存储容量计算存储系统品牌一、存储系统介绍RAID：（RedundantArrayofIndependentDisks），全称是“独立磁盘冗余阵列”，简称“磁盘阵列”。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘按不同的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备份的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAIDLevels），目前主要应用的RAID级别是：RAID0，1，5，6，10。1.1RAID介绍RAID0：是数据分割技术的实现，它将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作。一个磁盘坏，数据丢失优点1、价格便宜2、并行读写，速度快3、存储空间利用率高缺点1、不具备备份及容错能力2、可靠性差应用对性能要求较高，对数据安全要求较低的应用1.1RAID介绍RAID1：应用了磁盘镜像技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里。一半的磁盘坏，数据不丢优点1、备份功能，容错性好2、可靠性高缺点1、磁盘利用率低,浪费一半空间2、价格高应用适合对磁盘容量要求不高，要求高可靠的应用1.1RAID介绍RAID5：使用硬盘分割技术，阵列的磁盘上既有数据，也有数据校验信息，数据块和对应的校验信息会存储于不同的磁盘上，当一个数据盘损坏时，系统可以根据同一带区的其他数据块和对应的校验信息来重构损坏的数据。一个磁盘坏，数据不丢优点1、备份功能，容错性较好2、磁盘利用率高，可用容量=n-13、成本低，可靠性高缺点1、磁盘写入数据的较慢应用比较适合数据量大有冗余性要求的应用1.1RAID介绍RAID6：在RAID5的基础上发展而成，将校验码写入到两个驱动器里面，增强磁盘的容错能力，当RAID6的阵列中允许出现故障的磁盘达到了两个，相应的阵列磁盘数量最少需要4个。二个磁盘坏，数据不丢优点1、备份功能，容错性很好2、磁盘利用率较高，可用容量n-23、极大提高了数据存储的可靠性缺点1、磁盘写入数据较慢，比RAID5慢2、相对于RAID5成本较高应用适合数据可靠性要求高的应用1.1RAID介绍RAID10：RAID1和RAID0的结合，先做镜像然后做条带化。N个磁盘坏，数据不丢优点1、备份功能，容错性很好2、并行读写。速度快缺点1、磁盘利用率差,浪费一半空间2、成本较高应用既有大量的数据存储需求，又对数据安全性有严格要求的的应用1.1RAID介绍硬盘实际可用容量=NGB*1000*1000*1000/1024/1024/1024500GB硬盘可用容量：465GB1TB硬盘可用容量：931GB磁盘空间容量计算：按一台磁盘阵列配置磁盘数为n，每块磁盘的容量为1TBRAID5+热备方式的可用容量(TB)=931GB*（n-2）/1024RAID6+热备方式的可用容量(TB)=931GB*（n-3）/1024注：RAID5不用热备盘为n-1,RAID6用热备盘为n-2磁盘可用容量计算服务器内置存储NAS（网络附加存储）SAN（存储区域网络）DAS（直连附加存储）1.2存储系统架构介绍按存储架构分类:存储发展历史DAS1970’sFCSAN1980’sNAS1993IPSAN2001数据脱离Server，存储单独发展数据的集中管理需求，SAN出现非结构化数据的增长需求，NetApp推出第一款NASIP技术的成熟，低成本IPSAN出现1.2存储系统架构介绍DAS—（Direct-Attachedstorage）直连附加存储1、传统部署存储的方式2、存储管理通过各自连接的主机进行3、其它主机访问存储必须通过LAN共享1.2存储系统架构介绍DAS存储架构特点适合结构简单、小规模分散式存储应用部署无存储管理系统不具备集中管理能力(依赖于服务器)设备及数据管理复杂(依赖于服务器)备份、数据迁移复杂(依赖于服务器)1.2存储系统架构介绍FC-SANIP-SANSAN架构SAN—（StorageAreaNetwork）存储区域网络1、主机、存储设备可以独立扩展2、计算机、传输（交换机）、存储分离3、主机可以访问任何存储设备，存储设备之间可以互访1.2存储系统架构介绍SAN存储架构特点动态扩展横向扩展，性能线性上升高度可靠全面的冗余机制集中管理网络化集中管理维护简便即插即用1.2存储系统架构介绍FC-SAN与IP-SAN存储模式对比无距离限制互操作性强安装、操作简单更低的TCOFC-SANIP-SAN有距离限制互操作性差复杂程度高较高的TCO1.2存储系统架构介绍TCO:总拥有成本，从产品采购到后期使用、维护的总的成本。IP-SANFC-SAN配置设备普通以太网卡，以太网交换机HBA光纤卡、光纤存储交换机传输介质网线光纤线缆传输距离使用标准TCP/IP协议，数据可以在以太网上传输，理论上没有距离限制受到光纤传输距离限制，容易在异地形成存储孤岛传输效率/延迟高效率/低延迟较高效率/较低延迟运行成本低高管理简单复杂安全性ISCSI提供非常丰富的安全功能使用专用FC网络，但FC本身没有安全功能1.2存储系统架构介绍IP-SAN的优势价格合理的存储合并功能与更为简化的集中数据管理功能实施过程简单IP网络技术相当成熟，IPSAN减少了配置、维护、管理的复杂度数据迁移和远程镜像非常容易，更好的支持异地容灾和现有网络基础结构融合IPSAN有三个无限：基于以太网没有速度限制；没有距离限制，实现低价格的远程容灾；没有容量限制1.2存储系统架构介绍NAS—（Network-Attachedstorage）网络附加存储1.2存储系统架构介绍NAS存储优点网络化集中管理异构平台数据共享高效率的文件系统安全性强：嵌入式管理系统，防病毒、授权访问NAS存储缺点存储性能较低（相对SAN）1.2存储系统架构介绍DASNASFCSANIPSAN表现形式DVR，服务器内/外挂的SCSI、SATA、1394扩展柜等基于以太网络的存储设备，提供文件级服务基于光纤网络的存储设备，提供块设备级服务基于以太网络的存储设备，提供块设备级服务容量可扩展性低高高高共享能力低高高高距离可扩展性低高中高集中式存储、管理否是是是配置的周边设备SCSI卡以太网卡以太网交换机光纤通道卡光纤通道交换机以太网卡以太网交换机价格低中高中1.2存储系统架构介绍存储的发展——统一存储简化存储管理，提高利用率将NAS和SAN结合起来IPSANFCSANNAS数据块文件统一存储通过整合降低成本1.2存储系统架构介绍SAN存储域网的特点NAS网络存储系统的特点SAN是个存储网络NAS是个存储设备传输数据块（block）；设备共享传输文件；文件共享服务器访问数据客户机、服务器均可访问数据在服务器上设置文件系统在网络存储系统设备上设置文件系统与以太网或者FC网络连接与以太网连接使用FCP协议或者iSCSI协议使用NFS或CIFS协议结论：SAN+NAS统一存储系统是目前用户实现数据集中存储的最佳形式：1、消除信息孤岛：保证全面的业务数据集中存储和保护；2、最佳的性价比：针对不同的应用特点提供不同的存储架构，降低总体成本；3、良好的可扩充性和兼容性：充分发挥双网结合的优势，具有良好的兼容性和强大的扩充能力。1.2存储系统架构介绍80’s90’s21世纪网络技术计算技术存储技术并行技术(横向扩展)集群技术(自动优化性能)虚拟技术(动态配置)网络存储(SAN)IT技术的发展趋势1.2存储系统架构介绍否否可可共享是是否否本地硬盘是是否否文件系统格式化数据块数据块文件文件I/OFCTCP/IPTCP/IPTCP/IP传输协议光纤以太网以太网以太网网络FCiSCSINFSCIFS存储协议SANNAS存储架构1.2存储系统架构介绍存储协议比较存储系统带宽分析按照标准每路视频都必须采用D1格式和定码流方式。D1格式流量：2Mb/s。实际占用带宽为：1路*2Mb/s/8=0.25MB/s100路*2Mb/s/8=25MB/s400路*2Mb/s/8=100MB/s由于每台PC服务器通过千兆以太接口所能提供的带宽一般在40-60Mb/s左右，因此单服务器的DAS和NAS网络架构适用于数量在200路以下的视频监控系统，双服务器的DAS和NAS网络架构适用于数量在400路以下的视频监控系统。当摄像头数量超过400或总带宽压力越过100MB/s时，建议采用IP-SAN或FC-SAN网络架构。1.3视频存储带宽计算存储系统容量计算按照标准每路视频都必须采用D1格式和定码流方式。D1格式流量：2Mb/s。单路视频每天存储容量为：1路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时=21GB单路视频每月存储容量为：1路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=648GB1.3视频存储带宽计算1.4存储系统品牌12ClicktoaddTitle3ClicktoaddTitle4服务器概念服务器分类服务器主要硬件介绍服务器操作系统介绍二、服务器介绍ClicktoaddTitle3服务器品牌2.1服务器介绍广义上讲，服务器是指网络中能对其他机器提供某些服务器的计算机系统。狭义上讲，服务器是专指某些高性能计算机，能够通过网络，对外提供服务。相对普通计算机来说，在稳定性、安全性、性能等方面要求更高。服务器与普通PC的区别服务器的构成与普通PC基本相似，有处理器、硬盘、内存、系统总线等，它们是针对具体的网络特别定制的，因而服务器与普通PC在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。服务器最重要的并不是高速和高性能，而是高稳定性。即长时间正确运行的能力。而普通PC主要用于个人简单应用和家庭娱乐，因此更注重性能。2.2服务器分类按应用层次划分：(1)入门级服务器(2)工作组服务器(3)部门级服务器(4)企业级服务器按外观划分：(1)台式服务器(2)机架式服务器(3)机柜式服务器(4)刀片式服务器2.3服务器主要硬件介绍服务器CPUCISC型CPU：CISC(复杂指令集)是指英特尔生产的X86（intelCPU的一种命名规范）系列CPU及其兼容CPU，它基于PC机体系架构。RISC型CPU：RISC(精简指令集)：中高档服务器中普遍采用RISC指令系统的CPU，系统也都是UNIX。可配置：单路、双路、四路及多路CPU服务器硬盘SATA硬盘（多为PC使用），SCSI硬盘（旧服务器使用较多），SAS硬盘（现在服务器使用最多），光纤硬盘（光纤接口（FC）传输速度快，多高端服务器领域）服务器内存常用的服务器内存主要有SDRAM、DDR和DDR2，还有另一种RAMBUS内存，是一种高性能、芯片对芯片接口技术的新一代存储产品。现在用的普遍的是DDR2内存以及刚刚兴起的DDR3内存。服务器内存也是内存，它与我们平常在电脑城所见的普通内存在外观和结构上没有什么实质性的区别，它主要是在内存上引入了一些新的技术。例如ECC（错误检查和纠正）、Chipkill、Register（寄存器）、热插拔技术、以及FB-DIMM（全缓冲内存模组）等。2.3服务器主要硬件介绍SDRAM内存常见SDRAM内存DDR内存184针DIMM插槽DDR2内存240针DDR2DIMM插槽2.3服务器主要硬件介绍2.4服务器操作系统介绍服务器操作系统：Windows类：Windows2003，Windows2008等：Unix系统：IBMAIX和HP-UX等Linux系统：Reahat和红旗Linux等2.5服务器品牌敬请批评指正谢谢！