《网络存储技术》复习题

《网络存储技术》复习题1、对比以服务器为中心与以存储为中心的IT体系结构a.服务器为中心的IT体系结构中，由于存储设备隶属于他们连接的一个或两个服务器，所以如果所连接的服务器失效了，那么在存储设备上的数据将不能被访问；存储设备被静态的分配给所连接的计算机。一般，一台计算机不能够访问连接到另一台计算机的设备，所以如果某个服务器有剩余磁盘空间，也不能够被利用。b.以存储为中心的IT体系结构：在存储网络中的存储设备完全独立于任何计算机，多个服务器可以直接在存储网络上访问同一个存储设备，所以，存储设备被放到了IT体系结构的中心位置；磁盘子系统可以被共享，空闲的存储容量就可以被灵活的分配给需要它的计算机。2、SNIA共享存储模型把一个共享的存储环境划分为哪几个组成部分？各部分包括哪些内容？问1：应用、文件/记录层、块层、服务子系统。问2：应用支持诸如在线事务处理、数据挖掘或Web服务等用户行为。文件/记录层包含数据库和文件系统。块层包括存储设备和块聚合。服务子系统定义了管理其他部件的功能，包括存储特定的应用，比如管理、安全、备份、可用性维护等。3、SCSI总线最多可以连接16个设备，其中包括1个SCSI控制器和15个存储装置4、SCSI协议和特征参数（类型、支持的设备数、总线宽度、数据率）常规SCSISCSI-188位5MHz5M（Bps）50针WideSCSISCSI-21616位5MHz10M（Bps）68针FastSCSISCSI-288位10MHz10M（Bps）50针FastWideSCSISCSI-21616位10MHz20M（Bps）68针UltraSCSISCSI-3（SPI）88位20MHz20M（Bps）50针UltraWideSCSISCSI-3（SPI）816位20MHz40M（Bps）68针Ultra2SCSISCSI-3（SPI-2)88位40MHz40M（Bps）50针Ultra2WideSCSISCSI-3（SPI-2）1616位40MHz80M（Bps）68针Ultra3SCSISCSI-3（SPI-3)1616位40MHz160M（Bps）68针Ultra320SCSISCSI-3（SPI-4）1616位80MHz320M（Bps）68针5、SCSI协议模型可分为哪三层？SCSI的寻址机制？操作系统标识SCSI的三元组是？问1：SCSI应用层、SCSI传输层协议、SCSI互联层。问2：寻址：SCSI协议引入了SCSI设备ID和逻辑单元号LUN。在SCSI总线上的每个设备都必须有一个唯一的ID，其中包括服务器中的主机总线适配器也拥有的ID。每条总线最多拥有8个或16个设备ID，因此SCSI引入了逻辑单元号，以便于对大的设备中的子设备进行寻址。另外，一个服务器可能配置多个SCSI控制器，从而就可能有多条SCSI总线。因此，操作系统用一个三元描述符标示一个SCSI目标：总线/目标设备/逻辑单元号6、SCSI的异步传输与同步传输有什么不同？A.异步传输方式可用于数据阶段的数据传输，也可用于命令、状态和通信阶段的信息传输。同步数据传输只在数据阶段使用，并且实在目标方和发起方之间建立同步数据传输协定之后使用。B.异步传输中，当目标方检测到ACK为真时，才可以改变或取消放置在数据总线上的值，同步传输中，不必维持到对ACK信号变真的接受。7、磁盘子系统的I/O通道的配置有哪几种方式？单通道；备用通道；无负载平衡的双通道配置；有负载平衡的双通道配置8、从控制器的角度，可以把磁盘子系统分成哪三类？无控制器；RAID控制器；具有诸如即时复制和远程镜像这类附加服务的智能控制器。9、RAID的二个主要目标是什么？通过条带化提高性能和通过冗余增加容错能力。10、各种RAID级别的配置、特点RAID级别RAID0RAID1RAID3RAID5RAID10RAID0+1别名条带镜像专用奇偶位条带分布奇偶位条带镜像阵列条带条带阵列镜像容错性无有有有有有冗余类型无复制奇偶校验奇偶校验复制复制热备盘选项无有有有有有读性能高低高高一般高随机写性能高低最低低一般一般连续写性能高低低低一般一般最小硬盘数2块2块3块3块4块4块可用容量N*单块硬盘容量，N为RAID组成员数量，一般不大于16(N/2)*单块硬盘容量，N为RAID组成员数量，一般不大于16(N-1)*单块硬盘容量，N为RAID组成员数量，一般不大于16(N-1)*单块硬盘容量，N为RAID组成员数量，一般不大于16(N/2)*单块硬盘容量，N为RAID组成员数量，一般不大于16(N/2)*单块硬盘容量，N为RAID组成员数量，一般不大于16典型应用环境迅速读写，安全性要求不高，如图形工作站等随机数据写入，安全性要求高，如服务器、数据库存储领域连续数据传输，安全性要求高，如视频编辑、大型数据库等随机数据传输，安全性要求高，如金融、数据库、存储等数据量大，安全性要求高，如银行、金融等领域高性能和高安全性，如视频服务器11、什么是智能磁盘子系统？请解释即时复制、远程镜像、逻辑设备号掩盖。问1：就控制器而言，智能磁盘子系统代表在JBOD和RAID阵列之后属于第三层次的复杂性。智能磁盘子系统的控制器在RAID之上提供附加的功能，在当前市场上可提供的附加功能包括即时复制、远程镜像和逻辑设备号覆盖。问2：即时复制可以做到几秒的时间内在一个磁盘子系统内部复制数太字节的数据，使得另一个服务器在几秒钟之后就能够实际地访问复制过去的数据。问3：远程镜像提供防御灾害的保护，现代磁盘子系统可以把数据或部分数据镜像到相隔很远的第二磁盘子系统，整个的远程镜像操作由两个参与镜像的磁盘子系统处理，远程镜像对于应用服务器不可见，并且不消耗应用服务器的资源。问3：逻辑设备号掩盖是由RAID提供的一个重要功能，它限制服务器对磁盘子系统所包含的硬盘的访问。12、对比同步远程镜像与异步远程镜像a.同步远程镜像中，第一个磁盘子系统在把数据发送到第二个磁盘子系统之后再确认应答服务器的写命令。相比之下，异步远程镜像则立即确认应答服务器的写命令，随后再把数据块的复制发送给第二个磁盘子系统。b.同步远程镜像的优点是由第二磁盘子系统存储的数据总是更新的。缺点是，第一个磁盘子系统向第二个磁盘子系统复制数据时产生的对服务器的响应时间会影响诸如数据库和文件系统这类应用的吞吐率。如果要在更长的距离上进行镜像，要采用异步远程镜像，使用异步远程镜像所取得的快速响应时间的代价是明显的，但是不恩呢保证在第二磁盘子系统中的数据是最新的。13、网络附接存储是指什么？NFS、CIFS、Samba的作用？问1：网络附接存储是一个带有瘦服务器的存储设备，其作用类似于一个专用的文件服务器，连接到诸如以太网这样的现有的网络上，支持网络文件系统协议，如NFS或CIFS，提供基于文件的存储服务。客户端可以通过目录链接或驱动器映射与NAS服务器上的存储资源建立虚拟连接，通过NAS系统和存储设备交互数据。问2：a.NFS是一个典型的基于网络的文件系统，普遍运行在unix、linux和DOS操作系统中，为网络内的各个计算机提供文件、打印机共享。b.CIFS是微软推出的网络文件系统，主要用在windows系统中，也可配置在unix/Linux系统中,主要提供网络文件、打印机和其他文件设备的共享。c.Samba是unix系统上实现SMB协议的软件包，可以Linux和Windows之间提供NETBIOS名字服务、文件和打印共享。14、光纤通道层次模型有哪几层？光纤通道标准定义了哪三种拓扑结构？问1：物理和信令层：FC-0、FC-1、FC-2合在一起。高层：FC-3和FC-4问2：点到点、仲裁环和交换网。15、光纤通道的服务类别有哪几种？现在一般光纤通道交换机支持的是哪几种？问1：光纤通道标准对端到端的数据交换定义了6个不同的服务类别，从第1类到第6类。问2：目前被普遍使用的是第2类和第3类服务类别。16、SAN、DAS、NAS对比a.传统的DAS模式中，SCSi最多允许连接15个设备。这些设备串行的连接在SCSI总线上，设备越多，性能就越低。一台主机上的设备往往不能与其他主机共享，如果一台主机的存储设备已用完，即使其他主机有空闲存储空间，它也难以使用，必须增加新的存储设备。b.NAS和SAN的本质区别在于：对用户而言，NAS提供的是文件级服务，而SAN提供的是块存储服务。NAS存储设备中的数据通常是通过常规的局域网传输，SAN通常适合存储数据传输的光纤通道协议。NAS文件服务器的管理简单，基本上是即插即用的。17、光纤通道SAN的组成结构有哪些？如何将不同位置的二个光纤通道网络互连？问1：应用服务器连接卡、存储网络连接设备、存储设备和软件存储。18、IP存储是指什么？当前IP存储的协议有哪些？请对比说明这些IP存储协议的特点，并指明它们的应用场合问1：IP存储是指基于IP的存储协议的族系。问2：当前IP存储的协议主要有因特网SCSI、在TCP/IP上的光纤通道、因特网光纤通道协议。问3：a.因特网SCSI（iSCSI）：是在TCP/IP网络上传输SCSI分组，iSCSI在标准的TCP/IP网络上传输请求和应答，SCSI命令、响应和数据都被封装到TCP/IP分组中传输。iSCSI是用TCP/IP代替SCSI电缆。iSCSI是设计用来在包括局域网和广域网在内的任何基于IP的系统上可靠地传输存储数据。易于路由，不必特殊硬件即可实现。b.在TCP/IP上的光纤通道（FCIP）：FCIP被设计为用于远程连接FCSAN的隧道协议。FCIP是在IPtunnel的基础上传送FC包，FC里面再封装SCSI命令；为一类简单的隧道协议，它能将两个FibreChannel网连接起来，形成更大的光纤交换网。是用于在第2层扩展存储网络的桥接解决方案。c.因特网光纤通道协议（iFCP）：iFCP将FibreChannel数据以IP包形式封装，并将IP地址映射到分离FibreChannel设备。Internet光纤信道协议（iFCP）具有特有的故障隔离功能。iFCP具有更强的灵活性。iFCP的典型应用是用于SAN对SAN互连。这时FibreChannel网连接到iFCP网关，通信依次透过城域网（MAN）或WAN进行。19、InfiniBand技术的主要作用是什么？InfiniBand技术的主要作用是用一个串行网络代替总线，让服务器中的总结线网络化，使之除了具有很强的网络性能之外，还高带宽和低时延。20、存储虚拟化是指什么？存储虚拟化可以在什么位置进行？并比较在不同位置进行存储虚拟化的特点。问1：存储虚拟化是对来自存储的物理实施和配置的一个抽象，他把物理存储设备和服务器所见的存储设备视图分开。存储虚拟化提供一个统一的逻辑存储空间给服务器，服务器所能看到的是一个逻辑的存储空间，而不知道实际物理存储设备的位置、路径和每个设备的具体特征。问2：a.在I/O通路上的虚拟化b.块级和文件级的虚拟化c.在应用服务器中的虚拟化d.在存储设备中的虚拟化e.文件系统和NAS虚拟化。21、请对比分析对称存储虚拟化与非对称存储虚拟化A.对称虚拟化，也称为带内虚拟化，数据流和控制流都沿着同样的通路传输。a.用途：异构存储系统整合；统一数据管理，在业务运行同时完成复制、镜像、CDP等各种数据管理功能。b.优点：服务器、存储设备的兼容性好；虚拟化和数据管理功能由专用硬件实现，不占用主机资源；丰富的数据管理功能；配置简单，易于实施。c.缺点：虚拟化设备发生故障，整个系统将中断。B.非对称虚拟化，也称为带外虚拟化，数据流和控制流在不同的通路上传输。a.用途：一般用于不同存储设备之间的数据复制b.优点：虚拟化设备发生故障，整个系统将不会中断c.缺点：主机资源占用较大；大部分产品缺乏数据管理功能；主机和存储系统需要严格的兼容性认证；数据初始化同步复杂；配置复杂，实施难度高22、数据可提供性指什么？如何预防数据中心的崩溃？请说明具体的方案与实施办法。问1：数据可提供性是IT系统的一个重要需求。在各种情况的可能的故障条件下如何维持数据和