储存(磁盘阵列柜)基础知识
Raid的学习和基础知识
Raid的学习和基础知识1 什么是RAID，RAID的级别和特点；什么是RAID呢？全称是“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)”，在1987年，由加州大学伯克利大学发表的论文而来，其实就是这个标题的缩写就是RAID;中译为“磁盘阵列”；RAID就是把几个物理磁盘组合在一起成为一个大的虚拟物理磁盘，主要目的和用途主要有：把若干小容量物理磁盘组成一个大容量虚拟存储设备（以前的物理磁盘的容量都比较小）；提高物理存储效率（读、写），或提供冗余以提高数据存储的安全性。
根据应用方向的不同，RAID也分不不同级别，有LINEAR、RAID0、RAID1、RAID5、RAID10、RAID4、RAID6、MULTIPATH。
常用的有RAID0、RAID1、RAID5、RAID10(其实就是0+1)、LINEAR1.1 什么是硬件RAID和软RAID；RAID 还分为硬件RAID 和软件RAID，硬件RAID是通过RAID 卡来实现的，而软件RAID是通过软件来实现的；在企业级应用领域，大部份都是硬件RAID。
而软件RAID由于性价比高，大多被中小型企业所采用；硬件RAID是通过RAID卡把若干同等容量大小的硬盘，根据使用方向的不同，聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备（或RAID0，或RAID1,或RAID5，或RAID10……），如果每个硬盘容量不一致，以最小容量的硬盘为基础；他的成员是整个硬盘；软RAID是软把若干同等容量大小的硬盘或分区，根据使用方向的不同，聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备（或RAID0，或RAID1,或RAID5，或RAID10……），如果每个硬盘或分区容量不一致，以最小容量的硬盘或分区为基础。
软RAID的成员是整个硬盘或分区；RAID 总的来说还是应用在生产型项目领域中，一般在商用办公或个人娱乐应用并未被大规模采用。
IBM储存(磁盘阵列柜)基础知识培训
5
磁盘阵列柜的应用
由于磁盘阵列柜具有数据存储速度快、存储容量大等优点，所以磁盘阵列柜通 常比较适合在企业内部的中小型中央集群网存储区域进行海量数据存储。
6
存储网络的架构
企业存储技术发展日新月异，早期大型服务器的DAS 技术（ Direct Attached Storage，直接附加存储，又称直连存储），后 来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率，因而有了SAN（ Storage Area Network，存储局域网络）技术的诞生，SAN 可 说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通 道（FC，Fiber Channel）技术，所以在iSCSI出现以前，SAN 多半 单指FC 而言。一直到iSCSI 问世，为了方便区别，业界才分别以 FC-SAN和IP-SAN。 NAS（Network Attached Storage：网络附 属存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数 据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。
2
基本配置 Server
HBA
Fibre Channel SCSI Chip Controller
RAID sub-system
SCSI Chip Controller Ethernet to Client workstations Dual Controller RAID with only one controller in use (B not used in this example). This RAID system has four SCSI buses with five drives on each bus.
14
SAN的组成
SAN由服务器，后端存储系统，SAN连接设备组成；
存储基础知识1_介质和阵列ppt课件
✓ 传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节 每秒（MB/s）。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。
✓ 内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate)，它反映 了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。
✓ More capacity per disk ✓ More sectors per track towards edge ✓ Since disk spins at constant speed, outer tracks have faster data rate
Bandwidth outer track 1.7x inner track!
访问时，先要选择柱面，其次要选择磁头（也就是选择盘面）和扇区。 所以，寻址用的地址信息应该有柱面号、磁头号和扇区号。
8
硬盘存储结构
磁头Head
✓ 磁头是硬盘中最昂贵、最重要的部件。MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的 是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头 则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分 别进行优化，以得到最好的读/写性能。
500-600K hrs 1m
$.01 - $.02 5.4 or 7.2K RPM
8MB
SAS 300-600MB/Sec
1.2M hrs 10m
$.05 - $.08 (Est) 10-15k RPM 64MB
19
各类硬盘对比
磁盘阵列安全存储管理
人工智能和机器学习技术可以用于检测和预防安全威胁，提高安全存储的智能化水平。
安全存储面临的挑战
数据泄露风险
随着网络攻击的增加，数据泄露成为安全存储面临的主要挑战。如 何有效防止数据泄露是安全存储的重要任务。
合规性要求
不同国家和地区对数据存储有不同的合规性要求，如何满足这些要 求也是安全存储面临的挑战之一。
虚拟化安全存储技术
01
虚拟化安全存储技术利用虚拟化技术将存储资源池化，实现存 储资源的动态分配和管理。
02
虚拟化安全存储技术通过数据加密、快照、镜像和复制等技术
，提高数据冗余性、容错能力和数据保护能力。
虚拟化安全存储技术还提供身份验证、访问控制和审计日志等
03
安全功能，以确保数据的安全性和可靠性。
确定存储需求
根据业务需求和数据量，确定存储容量、性 能和可靠性要求。
制定安全标准
根据业务重要性和风险承受能力，制定适当 的数据备份、恢复和容灾策略。
评估现有资源
分析现有存储设备的性能、容量和可靠性， 以便合理利用资源。
确定访问控制
建立用户访问控制和权限管理机制，确保数 据的安全性和完整性。
安全存储策略的实施
磁盘阵列安全存储管理
目录
• 磁盘阵列基础知识 • 安全存储管理的重要性 • 磁盘阵列的安全管理 • 安全存储策略 • 安全存储技术应用 • 安全存储发展趋势与挑战
01
磁盘阵列基础知识
磁盘阵列的定义
磁盘阵列（RAID，Redundant Arrays of Independent Disks）是一种将多个 独立磁盘组合成一个逻辑单元的技术，以提高数据存储的可靠性和性能。
储存(磁盘阵列柜)基础知识解读
7
DAS：直接附加存储
的DAS(Driect Attached Storage—直接附件存储）是指将存储设备 通过SAS线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
8
DAS：直接附加存储
存储直接连接到一台服务器上 • SCSI, SAS, iSCSI, FC • 块级别 I/O 内部磁盘 • 具备/不具备RAID保护 外部磁盘 • 存储系统 • 基于控制器的RAID引擎
Ethernet to Client workstations
存储的参数
主机通道（主机接口）: 几个? 什么类型?
SCSI接口、FC接口、iSCSI接口、SAS接口
磁盘通道（磁盘接口）:能接多少块硬盘? 什么接口? SATA、SCSI、FC、SAS 存储连接设备:用于服务器与存储直接连接的设备。 SCSI 卡、SAS卡、RAID卡、FC通道卡、 以太网口、FC交换机、以太网交换机
5
磁盘阵列柜的应用
由于磁盘阵列柜具有数据存储速度快、存储容量大等优点，所以磁盘阵列柜通 常比较适合在企业内部的中小型中央集群网存储区域进行海量数据存储。
6
存储网络的架构
企业存储技术发展日新月异，早期大型服务器的DAS 技术（ Direct Attached Storage，直接附加存储，又称直连存储），后 来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率，因而有了SAN（ Storage Area Network，存储局域网络）技术的诞生，SAN 可 说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通 道（FC，Fiber Channel）技术，所以在iSCSI出现以前，SAN 多半 单指FC 而言。一直到iSCSI 问世，为了方便区别，业界才分别以 FC-SAN和IP-SAN。 NAS（Network Attached Storage：网络附 属存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数 据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。
存储磁盘阵列基础知识培训精品PPT课件
未定,可能会所有更新
信号兼容
与第一代兼容
可能与第二代兼容,
RAID简介
RAID简介
廉价磁盘冗余阵列（RAID）
▪ Redundant Arrays of Inexpensive Disks ▪ 是一种利用大量廉价磁盘进行磁盘组织的技术 ▪ 价格上，大量廉价的磁盘比少量昂贵的大磁盘合
算得多
▪ 性能上，使用大量磁盘可以提高数据的并行存取
速度
▪ 可靠性上，冗余数据可以存放在多个磁盘上，因
此一个磁盘的故障不会导致数据丢失
高性能
• 通过并行提高性能
– 负载平衡多个小的存取操作，提高以提高这种存取操 作的吞吐量
– 并行执行大的存取操作，以减少大的存取操作的响应 时间
• 通过在多个磁盘上对数据进行拆分来提高传输率
– 比特级拆分（Bit-level striping） • 将每个字节按比特分开，存储到多个磁盘上
磁盘失效，将影响整个数据。
▪RAID 0不可应用于需要数据高可用性的关键应用。
RAID 1
▪RAID 1通过磁盘镜像实现数据冗余，在两对分离的磁盘上产
生互为备份的数据。
▪RAID 1可以提高读的性能, 当原始数据繁忙时，可直接从镜像
拷贝中读取数据。
▪RAID 1是磁盘阵列中费用最高的, 但提供了最高的数据可用率。
SATA Vs PATA
串 行 AT A与 并 行 AT A的 技 术 特 征 对 比
技术特征
Serial ATA1.0(串行ATA)
Parallel ATA(并行ATA)
最高数据传输率
150 MB/s
133 MB/s
(SATA3.0中最高可达600MB/s) (这是ATA/133所能支持的最高值)
存储基础知识培训ppt课件
物理卷（RAID）
RAID、LUN的形成过程
物理磁盘
LUN
物理卷（RAID）
பைடு நூலகம்
分割
卷（Volume）
在LUN映射给主机的“物理硬盘”，对于主机系统来说就是一个“卷”，没有格式化的卷我们称为裸设备（裸卷），卷上创建一个或多个分区（如C盘，D盘等等），通过格式化以后创建文件系统（FAT32、NTFS、ext2/3/4等）VOLUME相对于主机是一个逻辑设备。
控制器
磁盘柜
磁盘电缆
磁盘阵列是把多个磁盘组成阵列（Array） ，以单一磁盘使用。磁盘阵列所利用的不同的技术，称为RAID level，不同的level 针对不同的系统及应用，以解决数据存储的安全、性能和容量的问题。阵列控制器是介于主机和磁盘之间的控制单元，配置有专门为I/O进行过优化的处理器以及一定数量的缓存（cache）。控制器上的CPU和cache共同实现对来自主机系统I/O请求的操作和对磁盘阵列的RAID管理。阵列上的cache则作为I/O缓冲池，大大提高磁盘阵列的读写响应速度，显著改善磁盘阵列的性能。传统磁盘阵列大多采用双控制器设计，从而充分体现了磁盘阵列的高可用特性。双控制器可配置成active-active或active-standby的工作模式，并且支持热插拔功能，能够实现简单的无单点故障，为用户提供的7*24不间断业务。 在配置了CPU和cache的磁盘阵列中，部分高端产品还可以运行基于磁盘阵列的存储软件，提供比较全面的基于磁盘阵列的解决方案。
常见磁盘阵列
光纤通道（FC）
HBA卡
WWN（World Wide Name）
SAN交换设备—交换机
FC交换机，内部为Fabric拓扑，每端口独占带宽，理论上可以连接1600万个设备
RAID基础知识总结
RAID基础知识总结a1.数据条带 (Data Stripping)原理：将数据分⽚保存到多个磁盘，多个数据分⽚共同组成⼀个完整的数据副本。
数据安全性：不提供数据安全保护。
任何⼀个数据条带损坏都会导致整个数据不可⽤，增加了数据发⽣丢失的概率。
故障修复：⼀旦数据损坏将⽆法恢复。
读写I/O：具有更⾼的I/O并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上的数据进⾏读写操作。
成本：要根据数据特征和需求选择合适的分块⼤⼩，在数据存取随机性（块寻址时间）和并发处理能⼒之间进⾏平衡，以争取尽可能⾼的整体性能。
a2.镜像 (Mirroring)原理：将数据复制到多个磁盘。
数据安全性：提供完全的数据冗余能⼒，当⼀个数据副本不可⽤时，外部系统仍可正常访问另⼀副本。
故障修复：不需要额外的计算和校验，故障修复⾮常快。
读写I/O：可以从多个副本并发读取数据，提供更⾼的读I/O性能；但不能并⾏写数据，写多个副本会导致⼀定的I/O性能降低。
成本：备份时间⼏乎为零；但⾄少需要双倍的存储空间。
a3.数据校验 (Data Parity)原理：利⽤冗余数据进⾏数据错误检测和修复，要在写⼊数据同时进⾏校验计算，并将得到的校验数据存储在RAID成员磁盘中。
数据安全性：可以检测数据错误，当其中⼀部分数据出错时，可以对剩余数据和校验数据进⾏反校验计算，重建丢失的数据。
故障修复：⽐镜像技术复杂得多且慢得多。
读写I/O：数据校验需要从多处读取数据并进⾏计算和对⽐，会影响系统性能。
成本：节省⼤量冗余开销；但由于每次数据读写都要进⾏⼤量的校验运算，对计算机的运算速度要求很⾼，必须使⽤硬件RAID控制器。
a4.缓存 (Cache)原理：作为写，⼀般存储阵列只要求写到cache就算完成了写操作，所以，阵列的写是⾮常快速的，在写cache的数据积累到⼀定程度，阵列才把数据刷到磁盘，可以实现批量的写⼊，⾄于cache数据的保护，⼀般都依赖于镜像与电池（或者是UPS）。
磁盘阵列基础知识
基本的RAID介绍RAID是英文Redundant Array of Independent Disks（独立磁盘冗余阵列），简称磁盘阵列.下面将各个级别的RAID介绍如下。
RAID0条带化（Stripe）存储。
理论上说，有N个磁盘组成的RAID0是单个磁盘读写速度的N 倍.RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构.RAID1镜象（Mirror）存储。
它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。
当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。
RAID2海明码（Hamming Code)校验条带存储.将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，使用称为海明码来提供错误检查及恢复。
这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。
RAID3奇偶校验(XOR）条带存储,共享校验盘，数据条带存储单位为字节。
它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息.如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用.RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID4奇偶校验（XOR）条带存储，共享校验盘，数据条带存储单位为块.RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。
RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。
储存磁盘阵列柜基础知识培训
储存磁盘阵列柜基础知识培训一、储存磁盘阵列柜的原理储存磁盘阵列柜是通过将多个硬盘组合在一起，通过磁盘阵列控制器实现数据的存储和管理。
它可以通过不同的RAID级别来提供不同的数据保护和性能特性，比如RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6等。
通过数据条带化和容错机制，可以实现数据的备份和恢复，并提高数据的可靠性和安全性。
二、储存磁盘阵列柜的工作模式储存磁盘阵列柜的工作模式分为基本模式和高级模式两种。
基本模式是指将多个硬盘组合在一起，通过RAID控制器实现数据的条带化和容错，并提高数据的可靠性和安全性。
高级模式是在基本模式的基础上，通过缓存、快照、异步复制等技术实现数据的高速访问和高效管理，进一步提高了系统的稳定性和可用性。
三、储存磁盘阵列柜的优缺点储存磁盘阵列柜的优点包括：1）提供更高的存储容量和更快的数据传输速度，满足了大容量、高速度的数据存储需求；2）通过RAID技术提供数据的条带化和容错，提高了数据的可靠性和安全性；3）支持多种RAID级别和不同的工作模式，能够满足不同用户的需求。
其缺点包括：1）成本较高，需要大量的硬盘和专用的磁盘阵列控制器；2）复杂的配置和管理，需要专业的技术人员进行操作和维护；3）对电源和散热要求较高，需要额外的设备保障系统的稳定运行。
四、储存磁盘阵列柜的应用场景储存磁盘阵列柜广泛应用于企业级数据中心和大型存储系统中，特别适合于对数据可靠性、存储容量和传输速度有较高要求的场景。
比如金融、电信、互联网、大数据等行业，都需要大容量、高速度和可靠性的数据存储系统来支撑业务的正常运行。
此外，储存磁盘阵列柜也适用于科学计算、医疗影像、视频监控等领域，能够满足大规模数据处理和高性能计算的需求。
总之，储存磁盘阵列柜作为一种高性能、高可靠性的数据存储设备，具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
通过了解其基础知识，可以更好地理解其工作原理和优缺点，为推动其在各行业的应用和发展提供有力的支持。
存储基础知识(RAID及磁盘技术)
磁盘1 数据1a 数据2d 数据3g
P4 Q5
磁盘2 数据1b 数据2e
P3 Q4 数据5m
磁盘3 数据1c
P2 Q3 数据4j 数据5n
磁盘4 P1 Q2
数据3h 数据4k 数据5o
磁盘5 Q1
数据2f 数据3i 数据4l
P5
RAID 级别比较
项目 RAID0 RAID1
RAID10
RAID5 、RAID3
量就是指包括正反两面在内的单个盘片的总容量
转速：即主轴马达转动速度，单位为RPM（Round Per
Minute)，即每分钟盘片转动圈数
缓存：是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存
取速度，它是硬盘内部盘片和外部接口之间的缓冲器
容错性 冗余类型 热备盘选项
没有 没有 没有
有 复制 有
需要的磁盘数
一个或多个
只需2个
有 奇偶位
有
三个或更多
有 复制 有
有 奇偶位
有
有 两种奇偶位
有
只需4个
不小于6的偶数（6，8， 10，12，14，16）（因 为RAID5最少3个，再做
镜像，就是6个）
四个或更多
可用容量
N
N/2
N-1
N/2
N-2
N－2
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。
RAID性能比较
RAID级*
RAID-0
RAID-1
RAID-5
RAID-10
RAID-50
RAID-6
别名
条带
镜象
分布奇偶位条带 镜象阵列条带 分布奇偶阵列条带 分布奇偶条带
存储基础技术知识介绍(RAID)
存储技术介绍(RAID)●定义：存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。
●要求：☐存储的实体必须能安全地保存在介质上☐必须能提供对该存储实体的有效访问☐存储管理●常见的存储磁带存储固态硬盘（SSD ）磁盘存储光盘●定义：在计算机系统中，各种字母、数字符号的组合、语音、图形、图像等统称为数据，数据经过加工后就成为信息。
●数据类型☐结构化数据：存储在数据库里,可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据。
例如：Oracle数据库中保存的工号和姓名信息。
☐非结构化数据：不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据即称为非结构化数据，包括所有格式的办公文档、文本、图片、XML、HTML、各类报表、图像和音频/视频信息等。
☐对象数据：是性质相同的数据元素的集合。
硬盘发展历程：介质从机械盘到固态硬盘机械盘固态硬盘盘片传动轴主轴接口磁头控制电路基座闪存芯片缓存芯片主控芯片硬盘关键指标●硬盘容量（Volume）☐容量的单位为兆字节（MB）或千兆字节（GB）●转速（Rotational speed）☐硬盘的转速是指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为RPM（Rotation Per Minute）。
一般硬盘的转速都达到5400RPM/7200RPM●数据传输率（Date Transfer Rate）☐硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）●IOPS。
☐IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的输入输出量(或读写次数)RAID基本概念●RAID （Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能和数据安全性。
●根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别:RAID 0数据条带化，无校验RAID 1数据镜像，无校验RAID 3数据条带化读写，校验信息存放于专用硬盘RAID 5数据条带化，校验信息分布式存放RAID 6数据条带化，分布式校验并提供两级冗余●采用两种不同的RAID方式还能组合成新的RAID级别:RAID 0+1先做RAID 0，后做RAID 1，同时提供数据条带化和镜像RAID 10类似于RAID 0+1，区别在于先做RAID 1，后做RAID 0RAID 50先做RAID 5，后做RAID 0，能有效提高RAID 5的性能RAID 基本概念-数据组织及存取形式●数据组织形式☐分块：将一个分区分成多个大小相等的、地址相邻的块，这些块称为分块。
存储基础知识(RAID及磁盘技术).. 共50页PPT共52页
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
存储基础知识(RAID及磁盘技术).. 共 50页
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
磁盘阵列系统
1
目录
一、磁盘阵列基础知识
二、RAID基础知识 三、DAS、SAN、NAS等存储方式介绍
2
磁盘阵列基础
第一部分 磁盘阵列基础知识
3
磁盘阵列的定义
定义：
磁盘阵列将多个磁盘组成一个阵列，并视为单一的虚拟磁盘， 此虚拟磁盘被操作系统当做是一个硬盘。
4
磁盘阵列的优点
• • • • •
12
RAID 0+1
RAID 0+1：RAID0与RAID1的结合体。这种配置方式综合了带区集和镜像 的优势，所以被称为RAID 0+1。 • 把RAID0和RAID1技术结合起来，数据除分布在多个盘上外，每个盘都 有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影 响数据可用性，并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立 带区集至少4个硬盘。
• Enclosure Spare 机框热备：针对盘柜，只会作用于该磁盘所在盘柜， 当该磁盘所在盘柜中RIAD组故障才进行恢复
21
RAID的实现方式
实现RAID的方式：软件方式、硬件方式（RAID卡，包含CPU芯片、ROM、 内存及相应接口）
软件方式 • RAID需要在操作系统 中运行，系统盘不在 RAID中 • 占用过多的系统资源
硬件方式
• RAID卡可以实现多个磁盘同时 传输，并在逻辑上将这些磁盘 划成一体磁盘，读写速度上大 大提高。 • RAID卡在芯片上实现RAID算法， 提供磁盘的容错功能
22
RAID卡
• RAID卡：通过主板上的SCSI控制器来管理硬盘，RAID卡不集成SCSI控 制器为零通道卡。集成了SCSI控制器的，根据SCSI控制器的通道数， 分单通道卡，双通道卡。 • HBA卡Host Bus Adaptor： 主机总线适配卡，是服务器内部I/O通道与 存储系统I/O通道之间的物理连接接口。功能类似网卡，是计算机内部 总线与存储系统的桥梁。 • 常用协议：IDE、SCSI、光纤通道。选择类型是由磁盘所支持的协议决 定的。
磁盘阵列知识整理
磁盘阵列知识整理
RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从RAID0到6七种基本的RAID级别。
另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID10（RAID0与RAID1的组合），RAID50（RAID 0与RAID5的组合）等。
不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。
但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1)RAID0
(2)RAID1
(3)RAID0+1
(4)RAID3
(5)RAID5
RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。
如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。
如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID1。
如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID３、RAID５。
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DAS：直接附加存储
的DAS(Driect Attached Storage—直接附件存储）是指将存储设备 通过SAS线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
8
DAS：直接附加存储
存储直接连接到一台服务器上 • SCSI, SAS, iSCSI, FC • 块级别 I/O
内部磁盘 • 具备/不具备RAID保护
IBM公共技术支持中心 IBM technical support center for public
储存(磁盘阵列柜)基础知识培训
磁盘阵列柜概述
磁盘阵列简称RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)，有 “价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作 磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列 主要针对硬盘，在容量及速度上，无法跟上CPU及内存的发展，提 出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速 度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所 产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时 ，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上 。 磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念，在数组中任 一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将故障硬盘内的 数据，经计算后重新置入新硬盘中。而磁盘阵列柜就是装配了众多 硬盘的外置的RAID 。
双控配置
Server
HBA HBA
Fibre Channel Fibre Channel
Sample SCSI/SAS subsystem
SCSI Chip
Controller
RAID sub-system
SCSI Chip
Controller
Ethernet to Client workstations
外部磁盘 • 存储系统 • 基于控制器的RAID引擎
9
内部 DAS
Application Server
Motherboard
Application Server
Motherboard SW
Application Server
Motherboard ROC
Application Server
Motherboard HA
2
Байду номын сангаас
基本配置 Server
HBA
Fibre Channel
Ethernet to Client workstations
SCSI Chip
Controller
RAID sub-system
SCSI Chip
Controller
Dual Controller RAID with only one controller in use (B not used in this example). This RAID system has four SCSI buses with five drives on each bus.
•内部磁盘 • 无RAID
• 内部磁盘 • 软件 RAID
• 内部磁盘
• 主板集成RAID (ROC)
• 内部磁盘 • RAID 主机卡
外部DAS
Application Server Motherboard HA
Controllers
• 通过主机连接卡连接的外部存储系统 • 基于控制器的 RAID
内部DAS 优势
成本低 驱动器通常在服务器内部
• 使用迅速 具备一些数据保护
外部DAS 优势
比将数据存储在客户端更好 增加的可靠性和性能
RAID保护
增强的特性和功能性 可扩展性
SAN：存储区域网络
SAN（Storage Aera Network ）存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储 设备和应用服务器的存储构架，这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。 当有数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备 之间高速传输。
(FC-SAN)
(IP-SAN)
13
SAN的误区
SAN的发展历程较短，从90年代后期兴起，由于当时以太网的带宽有限，而FC 协议在当时就可以支持1Gb的带宽，因此早期的SAN存储系统多数由FC存储设 备构成，导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备，其实SAN代表的是一种 专用于存储的网络架构，与协议和设备类型无关，随着千兆以太网的普及和万 兆以太网的实现，人们对于SAN的理解将更为全面。
磁盘通道（磁盘接口）:能接多少块硬盘? 什么接口? SATA、SCSI、FC、SAS
存储连接设备:用于服务器与存储直接连接的设备。 SCSI 卡、SAS卡、RAID卡、FC通道卡、 以太网口、FC交换机、以太网交换机
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磁盘阵列柜的应用
由于磁盘阵列柜具有数据存储速度快、存储容量大等优点，所以磁盘阵列柜通 常比较适合在企业内部的中小型中央集群网存储区域进行海量数据存储。
Dual independent controllers with automatic fail-over for continuous availability in case one controller or one fiber link fails.
存储的参数
主机通道（主机接口）: 几个? 什么类型? SCSI接口、FC接口、iSCSI接口、SAS接口
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存储网络的架构
企业存储技术发展日新月异，早期大型服务器的DAS 技术（ Direct Attached Storage，直接附加存储，又称直连存储），后 来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率，因而有了SAN（ Storage Area Network，存储局域网络）技术的诞生，SAN 可 说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通 道（FC，Fiber Channel）技术，所以在iSCSI出现以前，SAN 多半 单指FC 而言。一直到iSCSI 问世，为了方便区别，业界才分别以 FC-SAN和IP-SAN。 NAS（Network Attached Storage：网络附 属存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数 据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。