数据中心存储

备份恢复繁琐
关于虚拟化的讨论内容
虚拟化
虚拟化概念 与应用 VMware vSphere
存储技术
磁盘阵列、 SAN 与操作系统级存储管理
1 磁盘阵列
RAID
◦ Redundant Arrays of Independent Disks
分类
◦ 外接式磁盘阵列柜 ◦ 内接式磁盘阵列卡 ◦ 软件模拟
3.1 文件共享
LINUX WINDOWS
NFS
◦ 服务端：exportfs ◦ 客户端：mount
SMB
◦ 服务端：创建共享 ◦ 客户端：映射网络驱动器
LVM基本操作 NFS文件共享 Windows Storage Spaces基本操作 SMB文件共享
4 多路径
无冗余 有冗余
fcinfo工具
查看文件
◦ cat /sys/class/fc_host/host*/port_name
2.2 HBA卡
Host Bus Adapter
需要配合光模块使用
◦ SFP (Small Form-factor Pluggables) ◦ 2Gbps/4Gbps/8Gbps等速度 ◦ 单模光纤、多模光纤
1.1 虚拟化的优势
封装OS
◦ 便于迁移、升级、备份与恢复，不再需要备机
1.1 虚拟化的优势
高密度
◦ 提高计算利用率，节约硬件购置与运维成本
2 VMware vSphere
E来自百度文库Xi
◦ Type I hypervisor ◦ 基于Linux内核
vSphere Client
◦ 连接到ESXi主机或vCenter的 客户端
2.4 Zone
Zone是一组交换机端口或WWN号的集合
可视为IP网络中的VLAN
◦ 同一Zone中的N-Port可以建立连接 ◦ 不同Zone中的端口无法访问 ◦ 单个节点可隶属多个Zone ◦ 级联Zone必须包括两个交换机的E-Port
交换机的Zone配置包括一个或一组Zone
连接SAN交换机管理端口 博科200E光纤交换机界面介绍 连接光纤线缆 Port管理 Zone管理
SAN网络多路径改造 Windows服务器多路径设置
1 虚拟化概念
Hypervisor
◦ 运行在物理服务器与虚拟机操作系统之间的中间层 ◦ 管理所有虚拟机（VMM）
分类
◦ Type I – 裸金属架构 ◦ Type II – 宿主架构
1 虚拟化概念
Type I
◦ Hypervisor直接运行于硬件系 统上 ◦ 虚拟机直接访问硬件资源
空间利用率
◦ 100%
B5
数据安全
◦ 零冗余，任意一个磁盘损坏， 数据会全部损毁
1.2 RAID
RAID 1（Mirror，镜像）
A1 A2 A3 B1 B4 A1 A2 A3 B2 A1 A2 A3 B3 B6
IOPS性能
◦ 理论读取速度=单盘*N ◦ 理论写入速度=单盘
空间利用率
◦ 1/N
VMware ESXi
VMware ESXi
VMware ESXi
2.3 vMotion
VMware ESXi
安装vCenter 配置vSphere集群 配置VMFS共享存储 vMotion与Storage vMotion的使用
THANK YOU
◦ 64位或128位 ◦ 例：21:01:00:1b:32:bc:36:01 ◦ World Wide Node Name，每个交换机、HBA卡作为一个节点， 具备唯一WWNN ◦ World Wide Port Name，光纤交换机、HBA卡的每个端口具有一 个唯一的WWPN
2.1 WWN
WINDOWS LINUX
代表产品
◦ VMware vSphere ◦ MS Hyper-V ◦ XenServer
Hypervisor
1 虚拟化概念
Type II
◦ Hypervisor是运行在宿主操作 系统下的一个软件 ◦ 虚拟机的指令转译成宿主操 作系统API执行
Hypervisor Host OS
代表产品
◦ VMware Workstation ◦ Oracle VirtualBox
vCenter
◦ 集中管理ESXi主机 ◦ Windows版和vCSA
Data Protection
◦ 虚拟机备份与恢复
Converter
◦ P2V、V2V
ESXi的安装 配置ESXi主机 使用vSphere Client连接并管理ESXi主机 虚拟机的创建与管理 使用Converter进行P2V
B5
数据安全
◦ 每个block有N个副本，可抗N1块磁盘损坏
1.2 RAID
RAID 5（Parity，校验）
A1 B1 Cp A2 Bp C1 Ap B2 C2
IOPS性能
◦ 理论读取速度=单盘*(N-1) ◦ 理论写入速度<<单盘*(N-1)
空间利用率
◦ (N-1)/N
数据安全
◦ 可抗1块磁盘损坏
2.5 主机访问存储
主机组
◦ 存储端以WWN识别HBA卡，每个WWN视为一个主机
存储组
◦ 以LUN为基本单元
映射
◦ 主机组 存储组
添加主机组 LUN与主机组映射 主机端挂载磁盘
3 操作系统级存储管理
软件层面的磁盘管理 AIX、HP-UX、Linux和Solaris
◦ 存储技术：LVM (Logical Volume Manager)、ZFS ◦ 访问技术：NFS ◦ 存储技术：动态磁盘、Storage Spaces ◦ 访问技术：SMB (CIFS)
2.1 vSphere集群
共享存储
◦ 集群中的ESXi主机必须能够访 问共享存储 ◦ 位于非共享存储中的VM无法 实现高可用
VMware ESXi VMware ESXi
VMFS
2.2 vSphere网络
虚拟交换机
◦ 交换机由软件模拟 ◦ 内部连接虚拟机为虚拟端口
vSwitch
2.3 vMotion
Windows
是软件定义存储（SDS）的基础
3 操作系统级存储管理
磁盘阵列 物理磁盘 基本存储单元 物理磁盘集合 逻辑磁盘 冗余实现 物理磁盘 Block Raid Group Logical Unit RAID阵列卡 LVM PV=Physical Volume PE=Physical Extent VG=Volume Group LV=Logical Volume LVM管理软件 Windows Storage Spaces 物理磁盘 Allocate Unit Storage Pool Virtual Disk Windows操作系统
RG (Raid Group)
◦ 一组物理磁盘的集合 ◦ 定义RAID级别
DISK 5
DISK 8
DISK 6
DISK 10
DISK 11
LU (Logic Unit)
◦ 从RG中划分的一个逻辑磁盘 ◦ 通过LUN进行标识
LU1
LU2
LU3
连接存储设备管理端口 规划RG（Disk Pool） 创建LU（Virtual Disk）
1.2 RAID
RAID方式可以嵌套
◦ RAID10，RAID01，RAID50
实际IOPS与理论可能有较大差别
◦ Cache，缓存大小与命中率 ◦ 连续读写与随机读写
热备盘
1.3 磁盘阵列的逻辑组织
RG 1
DISK 1 DISK 4 DISK 7 DISK 2 DISK 3
RG 2
DISK 9
SAS
◦ Serial Attached SCSI
NAS
◦ Network Attached Storage
1.2 RAID
RAID 0（Stripe，条带）
A1 A4 A7 B1 B4 A2 A5 A8 B2 A3 A6 A9 B3 B6
IOPS性能
◦ 理论读取速度=单盘*N ◦ 理论写入速度=单盘*N
1.1 盘柜的物理构成
后端 – 面向磁盘 前端 – 面向数据使用者
SATA
◦ Serial Advanced Technology Attachment
DAS
◦ Direct Attached Storage
SCSI
◦ Small Computer System Interface
SAN
◦ Storage Area Network ◦ FC-SAN、IP-SAN
具有一个WWNN，每个端口具有一个WWPN
2.3 SAN交换机
全称
N-Port F-Port L-Port U-Port E-Port Node Port Fabric Port Loop Port Universal Port Extender Port
说明
HBA卡等节点设备的端口，用来连接到SAN交换机 此交换机端口连接到一个节点设备的N-Port 此交换机端口连接到Loop类型的节点 未使用，等待连接 用于交换机级联，此端口连接到另一个交换机的E-Port
数据中心存储 与虚拟化技术研讨
中国人民银行合肥中心支行 科技处
何谓数据中心？
服务器
服务 网络设备
存储
数据
其它辅助设备
存储面临的问题
并发与共享访问
硬盘损坏
I/O瓶颈
关于存储的讨论内容
磁盘阵列
存储
SAN
操作系统级 存储管理
服务器面临的问题
APP DATA APP DATA
OS
OS
整机故障
难以升级
2 FC-SAN网络
IP网络 SAN网络
2 FC-SAN网络
IP网络 SAN网络
交换设备
连接线 适配器 接口
以太网交换机
双绞线电缆 以太网卡 RJ45
SAN交换机
光纤 HBA卡 SFP+
访问地址
逻辑区域
MAC
VLAN
WWN
Zone
2.1 WWN
World Wide Name WWNN WWPN