OceanStor S1200系列存储系统培训胶片V10-070511-B

29.April2007HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.内部公开OceanStorS1200系列存储系统培训胶片贾小江（47678）HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage1本胶片的主要目的有2个：简单介绍存储的基本知识及S1200架构和组网详细介绍S1200开局配置的各个步骤工程师学完此胶片，应该对S1200有一个基本的认识和了解，在开局指导书或简单支持的情况下，可以达到独立开局的水平。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage2总体组网图治安监控道路监控监控终端OceanStorS1200SDH/DWDM监控终端OceanStorS1200视频分发终端光端机治安监控道路监控监控终端OceanStorS1200switch治安监控道路监控监控终端OceanStorS1200switch光端机监控终端视频分发终端光端机监控终端视频分发服务器光端机电视墙一级监控中心二级监控中心二级监控中心三级监控中心三级监控中心三级监控中心IP网IP网IP网OceanStorS1200OceanStor1200交换机视频应用服务器HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage3网络位置S1200主要用于存放视频监控的媒体文件，对业务提供高速的数据存储和解决方案，通过ipSAN网络实现数据的存取。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage4第一章存储基础知识第二章S1200产品简介第三章S1200开局介绍HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage5第一章存储基础知识第1节存储与RAID第2节热备盘与重构第3节iSCSI、DAS、SAN和NASHUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage6存储设备介绍所有的存储设备都是若干物理磁盘和磁盘控制器的集合。磁盘负责具体的数据存储，磁盘控制器负责协调主机和磁盘之间的数据传输。“存储技术”所涉及面非常广，比如说数据的读写速度、存储机制、可靠性、容错性等等……这里重点介绍与工作关系相对密切的可靠性、容错性方面的有关知识点：RAIDHotSpareHUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage7RAID概念常用RAID级别RAID0RAID1RAID10RAID3RAID5RAID——RedundantArraysofInexpensiveDisks廉价冗余磁盘阵列，由数颗硬盘组成一个容错阵列系统使用RAID的好处提供硬盘串接，将所有的硬盘组成一个虚拟的大硬盘可将资料切割成许多区块，当读取或写入资料时以并行的方式对多颗硬盘进行存取动作，当硬盘颗数愈多时，愈能增加存取速度。通过镜像或异或校验提供硬盘容错功能。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage8RAID0条带存储(Striping)原理：又称数据分条，即把数据分成若干相等大小的小块，并把它们写到阵列上不同的硬盘上，这种技术又称“Stripping”（即将数据条带化），数据分布在多个盘上，在读写时是以并行的方式对各硬盘同时进行操作。优点磁盘空间利用率最高在所有的级别中，RAID0的速度是最快的缺点无冗余功能，如果一个磁盘损坏，则所有的数据都无法使用不适合关键业务应用媒体编辑图像编辑需要高带宽的应用HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage9D8D7...D1D0D0D1D2D3D4D5D6D7D8RAID0条带存储(Striping)RAID0HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage10RAID1镜像/双工(Mirroring/Duplexing)优点数据安全性相对其它RAID级，是最好的缺点磁盘利用率只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别原理：即每个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出，一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据。当更换故障盘后，数据可以重构，恢复工作盘正确数据应用财务金融需要高数据可用性的应用HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage11RAID1D1D0D2D3D0D1D2D3D0D1D2D3RAID1镜像/双工(Mirroring/Duplexing)HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage12RAID10(镜像阵列条带化)优点容错能力强高性能缺点磁盘利用率低RAID10，也称为镜像阵列条带原理：建立在RAID1和RAID0的基础上而形成的。使用4、6、8.…块磁盘。每两块磁盘作RAID1，然后将形成的低级阵列重新组合作RAID0。应用需高性能、高可用性的数据库应用HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage13RAID1+0D7D6...D1D0D0D0D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7RAID10(镜像阵列条带化)RAID1RAID1RAID0HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage14RAID3(条带分布+专用盘校验)原理：使用至少三块硬盘配置，在其中的一块硬盘上存贮专用的校验数据，当某块硬盘出现故障时，其它硬盘可以通过校验数据将有故障的硬盘的数据重新恢复出来。特点：数据以位或字节的方式存于各盘（分散记录在组内相同扇区的各个硬盘上）优点高可用性磁盘利用率较高(N-1)并行I/O传输，顺序读性能较高缺点校验盘成为性能瓶颈每次读写牵动整个组，每次只能完成一次I/O应用流媒体服务器图像编辑视频编辑HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage15Byte3Byte2Byte1Byte0Byte0Byte1PByte2Byte3PRAID3RAID3(条带分布+专用盘校验)HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage16RAID5(条带技术+分布式校验)原理：RAID5将所有校验的数据分别存贮在所有的硬盘上,每一个硬盘的不同地方既存贮数据，也存贮校验数据。当某块硬盘出现故障时，其它硬盘可以通过校验数据将故障的硬盘的数据重新恢复出来。优点高可用性磁盘利用率较高(N-1)随机读写性能高缺点异或较验影响存储性能应用文件及应用服务器数据库服务器Web,E-mail,andNews服务器局域网服务器HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage17RAID5D11D10...D1D0D0D1D2PD3D4D5PD6D7D8PPD9D10D11RAID5(条带技术+分布式校验)HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage18RAID级别比较项目RAID0RAID1RAID10RAID5、RAID3最小配置1243性能HighestLowestRAID5RAID10RAID0RAID1RAID5RAID10特点无容错最佳的容错最佳的容错提供容错磁盘利用率100%50%50%(N-1/N描述不带奇偶效验的条带集磁盘镜像RAID0与RAID1的结合带奇偶效验的条带集其中RAID3与RAID5的区别为：RAID3更适合于顺序存取，RAID5更适合于随机存取。需要根据具体的应用情况决定使用那种RAID级别。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage19RAID级别比较HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage20第一章存储基础知识第1节存储与RAID第2节热备盘与重构第3节iSCSI、DAS、SAN和NASHUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage21常用的存储技术简介-HotSpare所谓热备份是在建立RAID磁盘阵列系统的时候，将其中一磁盘指定为热备磁盘，此热备磁盘在平常并不操作，当阵列中某一磁盘发生故障时，热备磁盘便取代故障磁盘，并自动将故障磁盘的数据重构在热备磁盘上。热备盘分为：全局热备盘和局部热备盘全局热备盘：针对整个磁盘阵列，对阵列中所有RAID组起作用。局部热备盘：只针对某一RAID组起作用。因为反应快速，加上快取内存减少了磁盘的存取，所以数据重构很快即可完成，对系统的性能影响不大。对于要求不停机的大型数据处理中心或控制中而言，热备份更是一项重要的功能，因为可避免晚间或无人守护时发生磁盘故障所引起的种种不便。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage22热备与重构在线操作特性系统中需设置一个热添加的备份盘或用一个新的替代磁盘替代故障磁盘。当满足以下条件时开始数据自动重构：有一个热备份盘存在独立于故障磁盘的所有磁盘都配置为冗余阵列(RAID1,3,5,0+1)所有的操作都是在不中断系统操作的情况下进行的RAID5setofdrives:4active,1hot-spareCOPYBACK完成某个磁盘损坏，重构过程开始重构过程结束，RAID5可靠性恢复冗余插入新磁盘，COPYBACK开始HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage23第一章存储基础知识第1节存储与RAID第2节热备盘与重构第3节iSCSI、DAS、SAN和NASHUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage24WhatisiSCSI?iSCSI–internetSmallComputerSystemInterface•iSCSI是一种基于TCP/IP的协议，目的是为了在基于IP的存储设备、主机和客户端之间建立连接并进行通信。•iSCSI是一个IETF标准，它将SCSIblocks封装到以太网包中进行传送。•也可说iSCSI协议是一个通过IP网络来传送底层的SCSIblocks的协议。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage25iSCSI命令包•TheSCSI体系定义了在不同存储之间通讯的方法。•iSCSI协议是一个通过IP网络来传送底层的SCSI命令和数据的协议。•采用Checksum和以太网的CRC冗余校验。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage26存储的三种组网形态－DAS(DirectAttachedStorage)存储设备（RAID系统、磁带机和磁带库、光盘库）直接连接到服务器；传统的、最常见的连接方式，容易理解、规划和实施；缺点是：DAS没有独立操作系统，也不能提供跨平台的文件共享，各平台下数据需分别储存；各DAS系统之间没有连接，数据只能分散管理；备份软件不能离开服务器支持；DAS的前期投资比较少。HUAWEITECHNOLOGIESCo.,Ltd.HUAWEIConfidentialPage27存储的三种组网形态－NAS(NetworkAttachedStorage)NAS本身装有独立的OS，通过网络协议可以实现完