磁盘阵列技术基础培训PPT课件
合集下载
储存(磁盘阵列柜)基础知识培训.pptx
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 。
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
9
内部 DAS
Application Server
Motherboard
Application Server
Motherboard SW
Application Server
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 。
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
9
内部 DAS
Application Server
Motherboard
Application Server
Motherboard SW
Application Server
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
物理磁盘
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
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
磁盘阵列讲解精品PPT课件
是现在的主流。
IDE接口（Integrated-Drive-Electronics）是现在普 便使用的外部接口，采用16位数据并行传送方式， 一个IDE接口只能接两个外部设备。优点是价格低 、兼容性强、性价比高，缺点是数据传输速度慢、 线缆长度过短、连接设备少 。数据线是40针或80 针
SATA(Serial ATA)接口：Serial ATA以连续串行的方式传送 数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数 据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据，这样能 减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也 会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有 的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收
原理：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。磁盘阵列中 针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level 。 而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 7 。
实现：RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制 器或电脑中的RAID卡来实现的。
总结起来就是 容量大、速度快、安全性高。
2.硬盘接口类型
目前，硬盘的接口类型主要有：IDE接口、SATA
接口、SCSI接口、光纤通道。
IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服 务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场， 而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA主 要应用于家用市场，有SATA、SATAII、SATAIII，
大数据的读写。但冗余信息开销还是太大，阻止了这类 盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列) RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验 盘减小为一个(RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比 1)，数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相 同扇区号的各个磁盘机上)。
IDE接口（Integrated-Drive-Electronics）是现在普 便使用的外部接口，采用16位数据并行传送方式， 一个IDE接口只能接两个外部设备。优点是价格低 、兼容性强、性价比高，缺点是数据传输速度慢、 线缆长度过短、连接设备少 。数据线是40针或80 针
SATA(Serial ATA)接口：Serial ATA以连续串行的方式传送 数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数 据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据，这样能 减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也 会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有 的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收
原理：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。磁盘阵列中 针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level 。 而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是 RAID 0~RAID 7 。
实现：RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制 器或电脑中的RAID卡来实现的。
总结起来就是 容量大、速度快、安全性高。
2.硬盘接口类型
目前，硬盘的接口类型主要有：IDE接口、SATA
接口、SCSI接口、光纤通道。
IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服 务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场， 而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA主 要应用于家用市场，有SATA、SATAII、SATAIII，
大数据的读写。但冗余信息开销还是太大，阻止了这类 盘的广泛应用。
4.RAID3(3级盘阵列) RAID3为单盘容错并行传输阵列盘。它的特点是将检验 盘减小为一个(RAID2校验盘为多个，DAID1检验盘为1比 1)，数据以位或字节的方式存于各盘(分散记录在组内相 同扇区号的各个磁盘机上)。
《RAID技术基础培训》(V1.0)
故障处理步骤
检查硬盘状态、备份重 要数据、更换故障硬盘。
预防措施
定期检查硬盘健康状况、 及时更新固件和驱动程 序。
性能优化
性能瓶颈
磁盘I/O性能、RAID卡性能、系统资源占用等。
优化方法Байду номын сангаас
调整RAID级别、增加缓存容量、优化系统配置。
性能监控工具
RAID卡管理工具、系统性能监控软件等。
THANKS
提高I/O性能
通过将数据分散存储在多个磁盘上， RAID可以并行处理多个I/O请求，显 著提高磁盘的I/O性能。
高可用性
RAID技术可以提供24x7的不间断服 务，因为当某个磁盘发生故障时，系 统可以自动切换到备用磁盘。
易于扩展
RAID可以通过增加磁盘数量来轻松 扩展存储容量。
缺点
01
02
03
04
盘的I/O负载。
个数据集的丢失。
数据校验
数据校验是一种检测数据错误的方法，通过 使用特定的算法对数据进行计算，生成一个 校验值，然后将这个校验值存储在特定的位 置。
RAID系统通常使用XOR算法进行数据校 验，XOR算法可以检测单个比特位的错误 ，并且可以检测出多个比特位的错误。
当数据读取时，会重新计算校验值并与存储 的校验值进行比较，如果两者不一致，则说 明数据存在错误，需要进行修复或者重新读 取。
性能优化
通过并行处理和数据分散，RAID可以显著提高数据库的查询和 更新速度。
数据恢复
在数据库故障情况下，RAID可以快速恢复数据，减少停机时间。
虚拟化环境
1 2
资源池化
RAID技术可以将多个物理磁盘组合成一个逻辑 磁盘，为虚拟机提供连续的存储空间。
LINUX磁盘阵列PPT课件
2.添加磁盘（四块磁盘） 3.进行分区和格式化（fidisk 命令进行分区和
指定为RAID模式，mkfs进行格式化） 4.使用mdadm命令创建管理RAID
13
进行分区和格式化
mkfs • Fdisk
14
使用mdadm命令创建管理RAID
• 基本语法 ： mdadm [mode] [options] • mode 有7种： • Assemble：将以前定义的某个阵列加入当前在用阵列。 • Build：Build a legacy array ，每个device 没有 superblocks • Create：创建一个新的阵列，每个device 具有 superblocks • Manage： 管理阵列，比如 add 或 remove • Misc：允许单独对阵列中的某个 device 做操作，比如抹去
3
RAID 简介
• RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩 写，中文名字为磁盘冗余阵列，顾名思义它是由磁盘组成 阵列而成的。
• 简单地说，RAID就是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘） 按不同方式组合起来的一个硬盘组（逻辑硬盘），提供比 单个硬盘更高的存储性能和数据冗余的技术，既保证了存 取数据的快捷方便和管理客户端的简捷，也解决了存储海 量数据的问题，同时提供了容错性（Fault Tolerant）。它 可以在不须停机的情况下自动检测故障硬盘、进行硬盘替 换，还可以扩充硬盘容量、重建故障硬盘上的数据。
相同的。
9
RAID 0+1
• RAID 0+1: RAID 0和RAID 1的组合 • 特征：数据冗余，可靠性强。任何一块硬
盘坏掉，不会丢失数据。写入慢，读取快。 • 容量：所有硬盘容量之和/2。（冗余度
指定为RAID模式，mkfs进行格式化） 4.使用mdadm命令创建管理RAID
13
进行分区和格式化
mkfs • Fdisk
14
使用mdadm命令创建管理RAID
• 基本语法 ： mdadm [mode] [options] • mode 有7种： • Assemble：将以前定义的某个阵列加入当前在用阵列。 • Build：Build a legacy array ，每个device 没有 superblocks • Create：创建一个新的阵列，每个device 具有 superblocks • Manage： 管理阵列，比如 add 或 remove • Misc：允许单独对阵列中的某个 device 做操作，比如抹去
3
RAID 简介
• RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩 写，中文名字为磁盘冗余阵列，顾名思义它是由磁盘组成 阵列而成的。
• 简单地说，RAID就是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘） 按不同方式组合起来的一个硬盘组（逻辑硬盘），提供比 单个硬盘更高的存储性能和数据冗余的技术，既保证了存 取数据的快捷方便和管理客户端的简捷，也解决了存储海 量数据的问题，同时提供了容错性（Fault Tolerant）。它 可以在不须停机的情况下自动检测故障硬盘、进行硬盘替 换，还可以扩充硬盘容量、重建故障硬盘上的数据。
相同的。
9
RAID 0+1
• RAID 0+1: RAID 0和RAID 1的组合 • 特征：数据冗余，可靠性强。任何一块硬
盘坏掉，不会丢失数据。写入慢，读取快。 • 容量：所有硬盘容量之和/2。（冗余度
《磁盘阵列技术培训》PPT课件
校园网用户
校园网用户
阅览室服务终端
LAN（图书馆）
路由器
服务器
SCSI
磁盘阵列
LAN（校园网）
服务器
服务器
管理终端
培训ppt
XX公司
4
一般网络结构：
远程用户
阅览室服务终端
Internet
远程用户
校园网用户
LAN（图书馆）
路由器
LAN（校园网）
服务器
SCSI
磁盘阵列
服务器
服务器
管理终端
培训ppt
XX公司
培训ppt
XX公司
19
XX 磁盘阵列一般性能介绍
支持多种管理方式： • 前置式LCD显示和设置，全面管理、维护阵列的配置和监视其工作状态 • 支持RS－232C对阵列特性和配置进行设置和用MODEM 进行远程管理 • 文本型RAID管理器可适用于MS－DOS，Windows95、Windows 98， Windows NT(X86和DEC ALPHA平台）NETWARE，OS/2， SCO OPENSERVER，SCO UNIXWARE，SUN SOLARIS或LINUX • 有功能强大且非常友好的RAIDWATCH 管理器，适用于各支持JAVA2.0 或更高的版本的平台
培训ppt
XX公司
10
RAID 技术
● 使用RAID技术实现了数据存储的安全
培训ppt
XX公司
11
RAID 技术
●RAID技术解决了什么问题
● 使用RAID技术解决了单个磁盘容量的限制 ●使用RAID技术解决了单个磁盘速度的限制 ●使用RAID技术解决了数据可靠性问题
培训ppt
XX公司
存储基础培训ppt课件
Block Diagram
Server / Servers or
Switch / Switches or
Zones on one Switch
RAID Controller A
PowerPC
Drive Channels
CPU
SAS
CH 0 CH 1
Host Channels
4G FC
PCI-X #1
存储基础培训
16
DAS (Direct Attached Storage)
文件服务器
应用服务器
LAN 数据库服务器
数据流 存储设备
数据流 存储设备
数据流 存储设备
• 存储设备直接连接到服务器； • 传统的、最常见的连接方式，容易理解、规划和实施；
• 没有独立操作系统，不能提供跨平台的文件共享，各平台下数据需分别存储；
从数据保护时间上分为：CDP技术分为真CDP（True CDP）和准CDP（Near CDP）两类
存储基础培训
39
备份、快照、复制、CDP
存储基础培训
40
Archive(归档)
将相对不重要的数据转移到速度较慢并且价格便宜的存 储介质上，是一种最原始却最为有效的节约成本的方式。数 据归档集成了数据迁移、管理、收集、保存以及介质管理等 功能 ，主要用于长久保存数据和文件以备日后查询取用。
CBM (缓存备份模块) • BBU + Flash 备份模块 • Cache Safe 技术
• Cache safe技术可在突然断电的情况下将缓存中数据永 久保存在Flash SSD中，不受传统的72小时保护机制限制.
存储基础培训
14
典型中端磁盘阵列扩展
RAID基础知识PPT学习课件
RAID磁盘阵列
2020/3/2
1
目录
1 2 3 4 5
RAID介绍 RAID分类 RAID制作
实例
Linux下磁盘阵列的挂载
2020/3/2
2
RAID介绍
RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价 冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作 了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称 的变化，实质性的内容并没有改变。可以把RAID理解成一种使用磁盘 驱动器的方法，它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为 逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。
2020/3/2
18
RAID 制作
第三步：
按下F6后，系统没有任何提示，也不会中断系统的硬件检测过程，而是在全 部自检完毕后，会进入手动驱动安装界面。此时，将主板附件中的软盘驱动 程序放入软驱内，按S键开始手动驱动安装； 提示软驱内插入软盘，按回车键确认； 安装程序会读取软盘内的驱动，并以列表形式列出。 由于受到安装程序的限制，列表中的驱动最多只能显示四项，如驱动大于四 项的，可按上下键移动显示框，来显示列表中的全部驱动。 加载完成后，继续操作系统安装过程时就能正确识别RAID和正确的磁盘容量， 利用操作系统安装程序自带的分区及格式化工具可进行分区及格式化并在 RAID上安装操作系统。
2020/3/2
8
RAID的分类
A1
RAID 1
A2 A3
A4
Raid1
A1
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
Disk0
2020/3/2
2020/3/2
1
目录
1 2 3 4 5
RAID介绍 RAID分类 RAID制作
实例
Linux下磁盘阵列的挂载
2020/3/2
2
RAID介绍
RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价 冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作 了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称 的变化，实质性的内容并没有改变。可以把RAID理解成一种使用磁盘 驱动器的方法，它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为 逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。
2020/3/2
18
RAID 制作
第三步：
按下F6后，系统没有任何提示，也不会中断系统的硬件检测过程，而是在全 部自检完毕后，会进入手动驱动安装界面。此时，将主板附件中的软盘驱动 程序放入软驱内，按S键开始手动驱动安装； 提示软驱内插入软盘，按回车键确认； 安装程序会读取软盘内的驱动，并以列表形式列出。 由于受到安装程序的限制，列表中的驱动最多只能显示四项，如驱动大于四 项的，可按上下键移动显示框，来显示列表中的全部驱动。 加载完成后，继续操作系统安装过程时就能正确识别RAID和正确的磁盘容量， 利用操作系统安装程序自带的分区及格式化工具可进行分区及格式化并在 RAID上安装操作系统。
2020/3/2
8
RAID的分类
A1
RAID 1
A2 A3
A4
Raid1
A1
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
Disk0
2020/3/2
使用RAID与LVM磁盘阵列技术ppt课件
19
扩容逻辑卷
第1步
把上一个实验中的逻辑 卷vo扩展至290MB。
第2步
检查硬盘的完整性，确 认目录结构、内容和文 件内容没有丢失。一般 情况下没有报错，均为 正常情况。
第3步
重置设备在系统中的容 量。刚刚是对LV（逻辑 卷）设备进行了扩容操 作，但系统内核还没有 同步到这部分新修改的 信息，需要手动进行同 步。
第1步
第2步
第3步
第4步
使 用 -s 参 数 生 成 一 个 快 照 卷 ， 使 用 -L 参 数 指 定 切割的大小，需要与要 做快照的设备容量保持 一致。另外，还需要在 命令后面写上是针对哪 个逻辑卷执行的快照操 作，稍后数据也会还原 到这个相应的设备上。
在逻辑卷所挂载的目录 中创建一个100MB的垃 圾文件，然后再查看快 照卷的状态。可以发现 存储空间的占用量上升 了。
卷组管理
vgscan vgcreate vgdisplay vgremove vgextend vgreduce
逻辑卷管理
lvscan lvcreate lvdisplay lvremove lvextend lvreduce
18
LVM（逻辑卷管理器）
在虚拟机中添加两块新的 硬盘设备
步骤：
1 让新添加的两块硬盘设备支持LVM技术。 2 把两块硬盘设备加入到storage卷组中，然后查看卷组的状态。 3 切割出一个约为150MB的逻辑卷设备。需要注意切割单位的问题。 4 把生成好的逻辑卷进行格式化，然后挂载使用。
第3步
删除卷组，此处只写 卷组名称即可，不需要设 备的绝对路径。
删除 逻辑卷
第2步
删除逻辑卷设备，需 要输入y来确认操作。
第4步
扩容逻辑卷
第1步
把上一个实验中的逻辑 卷vo扩展至290MB。
第2步
检查硬盘的完整性，确 认目录结构、内容和文 件内容没有丢失。一般 情况下没有报错，均为 正常情况。
第3步
重置设备在系统中的容 量。刚刚是对LV（逻辑 卷）设备进行了扩容操 作，但系统内核还没有 同步到这部分新修改的 信息，需要手动进行同 步。
第1步
第2步
第3步
第4步
使 用 -s 参 数 生 成 一 个 快 照 卷 ， 使 用 -L 参 数 指 定 切割的大小，需要与要 做快照的设备容量保持 一致。另外，还需要在 命令后面写上是针对哪 个逻辑卷执行的快照操 作，稍后数据也会还原 到这个相应的设备上。
在逻辑卷所挂载的目录 中创建一个100MB的垃 圾文件，然后再查看快 照卷的状态。可以发现 存储空间的占用量上升 了。
卷组管理
vgscan vgcreate vgdisplay vgremove vgextend vgreduce
逻辑卷管理
lvscan lvcreate lvdisplay lvremove lvextend lvreduce
18
LVM（逻辑卷管理器）
在虚拟机中添加两块新的 硬盘设备
步骤：
1 让新添加的两块硬盘设备支持LVM技术。 2 把两块硬盘设备加入到storage卷组中，然后查看卷组的状态。 3 切割出一个约为150MB的逻辑卷设备。需要注意切割单位的问题。 4 把生成好的逻辑卷进行格式化，然后挂载使用。
第3步
删除卷组，此处只写 卷组名称即可，不需要设 备的绝对路径。
删除 逻辑卷
第2步
删除逻辑卷设备，需 要输入y来确认操作。
第4步
存储基础培训阵列技术.ppt
RAID基本概念2——校验
两个数字之间的XOR运算定义是：
✓ 1 XOR 1 = 0 ✓ 1 XOR 0 = 1 ✓ 0 XOR 1 = 1 ✓ 0 XOR 0 = 0
P=A0 XOR A1
异或运算
A0
A1
P
数据盘 数据盘
校验盘
数据A0和A1通过异或运算进行 奇偶校验得到校验位P
RAID基本概念3——重建（Rebuild）
缓存(Cache)
CPU
CPU
后端总线
阵列内置UPS
内置UPS保护
控制器缓存镜像
1、主机数据写入缓存； 2、缓存数据进行异或
运算，产生校验数据；
前端总线
系统缓存 读缓存 写缓存
CPU
CPU
后端总线
前端总线
系统缓存 读缓存 写缓存
CPU
CPU
后端总线
控制器缓存镜像
1、主机数据写入缓存； 2、缓存数据进行异或
数据 A B C DE
……
A
A
B
=
B
C
C
D
D
E
E
优点
✓ 提供了很高的数据安全性和可用性 ✓ 100％的数据冗余 ✓ 设计、使用简单 ✓ 不作校验计算，CPU占用资源少
数据 A B C D E F G H ……
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
优点
缺点 最小 硬盘数
✓ 极高的读写效率 ✓ 速度快，由于不存在校验，
所以不占用CPU资源 ✓ 部署简单
无冗余，通常和其他RAID 级别混合使用
不适合用于关键数据环境 2
RAID技术基础知识课件
操作数1 假 假 真 真
操作数2 假 真 假 真
XOR结果 假 真 真 假
学习交流PPT
12
热备和热换
• 热备是指在不干扰当前系统的正常使用的 情况下，用系统中另外一个正常的备用磁 盘顶替失效磁盘
• 热换是指在不影响系统正常运转的情况下， 用正常的磁盘物理替换RAID阵列中的失效 磁盘
学习交流PPT
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
学习交流PPT
28
RAID6 DP
• RAID6 DP中的DP指Double Parity，它在RAID4 的基础上不仅有行的校验，还增加了一个用来 存放斜向校验信息的磁盘
D0
D1
D2
D3
D4
D5 D6
D0
D1
D2
D3
条带0
D7
D4
D5
D6
D7
条带1
D8
D8
D9
D10
D11
条带2
D9
D10
D11
物理磁盘0 物理磁盘1 物理磁盘2 物理磁盘3
…..
学习交流PPT
16
RAID0的特性
所需成员磁盘数 优点 缺点
适用领域
2个或更多，最低为2个 极高的磁盘读写效率
不存在校验，不会占用太多CPU资源 设计、使用和配置比较简单
学习交流PPT
8
镜像冗余的概念
• 镜像冗余使用了磁盘镜像技术 • 磁盘镜像是一个简单的设备虚拟化技术，
每个I/O操作都会在两个磁盘上执行，两 个磁盘看起来就像一个磁盘一样 • 镜像冗余可以提高磁盘的读性能
储存磁盘阵列柜基础知识培训(ppt47张)
(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。
IBM公共技术支持中心 IBMtechnicalsupportcenterforpublic
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 。
• 内部磁盘
• 无RAID
• 软件 RAID
• 主板集成RAID (ROC)
• RAID 主机卡
外部DAS
Application Server Mothe• 通过主机连接卡连接的外部存储系统 • 基于控制器的 RAID
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磁盘阵列技术基础培训
1、磁盘阵列基础知识 2、磁盘阵列基础技术 3、磁盘阵列术语概念 4、磁盘阵列系统架构 5、磁盘阵列配置案例
磁盘阵列基础知识－什么是磁盘阵列
把磁盘的存储空间整合起来，形成大的连续的存储空间
219GB 逻辑盘组
(3x73)
511GB 逻辑盘组
(7x73)
3块73G的物理磁盘
7块73G的物理磁盘
LAN
SAN
存储阵列
存储阵列
磁带库
磁盘阵列基础知识
2、常见的主机接口标准有哪些？ SCSI（Small Computer System Interface）：即“小型计算机系统接口”标准。 iSCSI（Internet SCSI），指通过TCP/IP协议传输SCSI指令和数据包的一种标准。 iSCSI技术可以用TCP/IP网络组建SAN，即构筑在IP协议基础上的存储局域网。 FC （FIBRE CHANNEL），用光纤通道进行网络数据传输的一种通用的接口标准。 SAS(Serial Attached SCSI) ，即“串行连接SCSI”标准，是新一代的SCSI技术，是 并行SCSI接口之后开发出的全新接口技术。
FC-SAN适用环境：关键应用的集中存储、备份及容灾。
优点
缺点
IP-SAN
• 部署成本低 • 共享网络（IP网络复用，提高
网络利用率） • 维护简便 • 适合远距离传输
• 传输效率低（正常IP网 络利用率不足50%）
• 传输安全性低 • 传输延时无保障 • 一般占用大量主机资源
FC-SAN
• 传输效率高 • 传输安全性高 • 传输延时极小 • 占用主机资源少 • 技术成熟 • 应用范围最广的专业存储架构
磁盘阵列基础知识
平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间 平均寻道时间：磁头寻找目标数据所在磁道所需的平均时间 平均潜伏时间：当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定的数据扇 区转动到磁头下方的时间
数据传输率： 内部数据传输率：数据从盘片表面传输到硬盘的缓存的速率 外部数据传输率：数据从硬盘的缓存读出到外部总线的速率
磁盘阵列基础知识
1、存储基本架构有哪几种？各自的特点是什么？ 存储基本架构有DAS、NAS、SAN三种。 DAS（Direct Attached Storage）：即“直接连接存储”
优点－操作维护简便，价格低廉； 缺点－分散式数据存储模式、不能集中管理。
直接附加 内置存储
LAN
RAID
SCSI
SCSI FC
• 部署成本较高 • 需要专属网络
磁盘阵列基础知识
5、硬盘的主要技术指标有哪些？
单碟容ห้องสมุดไป่ตู้（GB）
平均寻道时间（ms） 主轴转速（RMP） 最大内部数据传输率(Mb/s) 高速缓存(MB)
盘片 (Media)
主轴马达 (Spindle Motor
磁头
平均无故障时间（MTBF, h）
磁头停放区 (Parking Zone)
RAID
FC
磁带库 JBOD
JBOD
磁盘阵列基础知识
NAS：（Network Attached Storage）：即“网络连接存储” 优点－结构简单，配置、使用和管理非常方便，可实现跨平台的数据共享； 缺点－需要占用网络资源、应用局限性大。
磁盘阵列基础知识
SAN：（Storage Area Network）：即“存储区域网” 优点－强大的扩展性，多种存储设备的集中和新架构支撑下的集中数据应用方 式； 缺点－成本较高，管理和维护难度较大。
传动部 件
基座(Base Plate) 接口
磁盘阵列基础知识
容量：指硬盘能存储的数据量大小，以字节为基本单位 单碟容量：硬盘都是由一个或几个盘片组成的，单碟容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
磁盘阵列基础知识
各自的特点是什么？
优点
缺点
SCSI
成熟稳定
只适用于直连，扩展能力差
iSCSI 组网方便，管理简单，不受距离限制 数据传输效率低，安全性差
FC
吞吐量大，可靠性高，低时滞，安全 性高，数据传输效率高
需存储专网，成本高
SAS
性价比高，发展空间大，技术新
连接距离短，只适用于直连
磁盘阵列基础知识
3、常见的磁盘种类有哪些？各自的特点是什么？ SATA（Serial-ATA）磁盘，即采用串行ATA接口技术的磁盘。目前的版本是 SATA2.0，传输速率300MB/s。 SAS (Serial Attached SCSI) 磁盘 ，即采用串行连接SCSI接口技术的磁盘。目 前的版本是SAS1.0，传输速率300MB/s，09年将推出SAS2.0。 FC（FIBRE CHANNEL）磁盘，即采用光纤通道接口技术的磁盘。目前的版本 是4Gb。 特点：SATA磁盘 ：容量大，价格低、单端口设计可靠性差，并行处理能力差， 故障率高
8.5ms
持续读写速 率
25~30MB/秒
应用特点
大容量、小 吞吐量，高
性价比
SAS磁盘 15000 RPM 160 万小时
3.5ms
30~45MB/秒
大容量、高 可靠
FC磁盘
15000 RPM 160 万小时
3.5ms
高可靠、负 40~55MB/秒 荷能力高、
企业级应用
磁盘阵列基础知识
7、IOPS是什么？IOPS指标对哪些存储应用有关键影响？ IOPS是存储设备每秒I/O的处理数量，通常有硬盘IOPS和Cache IOPS之分（真 正有价值的是硬盘 IOPS）。 IOPS指标对小数据、密集I/O应用有参考价值（如交易处理系统，Web应用， MAIL）
MTBF：Mean Time Between Failure，平均无故障时间
磁盘阵列基础知识
6 、 FC磁盘、SAS磁盘、企业级SATA磁盘的性能对比（转速、平均无故障时间、 平均寻道时间、持续读写速率、应用特点）
硬盘类型
转速
企业级SATA 磁盘
7200 RPM
MTBF 120万小时
平均寻道时 间
SAS磁盘：SAS接口兼容SATA，双端口设计，具备并行处理能力，故障率低
FC磁盘：技术成熟，稳定可靠，双端口设计，并行处理能力强，故障率低
磁盘阵列基础知识
4、IP-SAN和FC-SAN的优缺点比较，各自适用的应用环境是什么？
IP-SAN适用环境：异地间的数据交换及容灾，备份，非关键应用的集中存储。
1、磁盘阵列基础知识 2、磁盘阵列基础技术 3、磁盘阵列术语概念 4、磁盘阵列系统架构 5、磁盘阵列配置案例
磁盘阵列基础知识－什么是磁盘阵列
把磁盘的存储空间整合起来，形成大的连续的存储空间
219GB 逻辑盘组
(3x73)
511GB 逻辑盘组
(7x73)
3块73G的物理磁盘
7块73G的物理磁盘
LAN
SAN
存储阵列
存储阵列
磁带库
磁盘阵列基础知识
2、常见的主机接口标准有哪些？ SCSI（Small Computer System Interface）：即“小型计算机系统接口”标准。 iSCSI（Internet SCSI），指通过TCP/IP协议传输SCSI指令和数据包的一种标准。 iSCSI技术可以用TCP/IP网络组建SAN，即构筑在IP协议基础上的存储局域网。 FC （FIBRE CHANNEL），用光纤通道进行网络数据传输的一种通用的接口标准。 SAS(Serial Attached SCSI) ，即“串行连接SCSI”标准，是新一代的SCSI技术，是 并行SCSI接口之后开发出的全新接口技术。
FC-SAN适用环境：关键应用的集中存储、备份及容灾。
优点
缺点
IP-SAN
• 部署成本低 • 共享网络（IP网络复用，提高
网络利用率） • 维护简便 • 适合远距离传输
• 传输效率低（正常IP网 络利用率不足50%）
• 传输安全性低 • 传输延时无保障 • 一般占用大量主机资源
FC-SAN
• 传输效率高 • 传输安全性高 • 传输延时极小 • 占用主机资源少 • 技术成熟 • 应用范围最广的专业存储架构
磁盘阵列基础知识
平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间 平均寻道时间：磁头寻找目标数据所在磁道所需的平均时间 平均潜伏时间：当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定的数据扇 区转动到磁头下方的时间
数据传输率： 内部数据传输率：数据从盘片表面传输到硬盘的缓存的速率 外部数据传输率：数据从硬盘的缓存读出到外部总线的速率
磁盘阵列基础知识
1、存储基本架构有哪几种？各自的特点是什么？ 存储基本架构有DAS、NAS、SAN三种。 DAS（Direct Attached Storage）：即“直接连接存储”
优点－操作维护简便，价格低廉； 缺点－分散式数据存储模式、不能集中管理。
直接附加 内置存储
LAN
RAID
SCSI
SCSI FC
• 部署成本较高 • 需要专属网络
磁盘阵列基础知识
5、硬盘的主要技术指标有哪些？
单碟容ห้องสมุดไป่ตู้（GB）
平均寻道时间（ms） 主轴转速（RMP） 最大内部数据传输率(Mb/s) 高速缓存(MB)
盘片 (Media)
主轴马达 (Spindle Motor
磁头
平均无故障时间（MTBF, h）
磁头停放区 (Parking Zone)
RAID
FC
磁带库 JBOD
JBOD
磁盘阵列基础知识
NAS：（Network Attached Storage）：即“网络连接存储” 优点－结构简单，配置、使用和管理非常方便，可实现跨平台的数据共享； 缺点－需要占用网络资源、应用局限性大。
磁盘阵列基础知识
SAN：（Storage Area Network）：即“存储区域网” 优点－强大的扩展性，多种存储设备的集中和新架构支撑下的集中数据应用方 式； 缺点－成本较高，管理和维护难度较大。
传动部 件
基座(Base Plate) 接口
磁盘阵列基础知识
容量：指硬盘能存储的数据量大小，以字节为基本单位 单碟容量：硬盘都是由一个或几个盘片组成的，单碟容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
磁盘阵列基础知识
各自的特点是什么？
优点
缺点
SCSI
成熟稳定
只适用于直连，扩展能力差
iSCSI 组网方便，管理简单，不受距离限制 数据传输效率低，安全性差
FC
吞吐量大，可靠性高，低时滞，安全 性高，数据传输效率高
需存储专网，成本高
SAS
性价比高，发展空间大，技术新
连接距离短，只适用于直连
磁盘阵列基础知识
3、常见的磁盘种类有哪些？各自的特点是什么？ SATA（Serial-ATA）磁盘，即采用串行ATA接口技术的磁盘。目前的版本是 SATA2.0，传输速率300MB/s。 SAS (Serial Attached SCSI) 磁盘 ，即采用串行连接SCSI接口技术的磁盘。目 前的版本是SAS1.0，传输速率300MB/s，09年将推出SAS2.0。 FC（FIBRE CHANNEL）磁盘，即采用光纤通道接口技术的磁盘。目前的版本 是4Gb。 特点：SATA磁盘 ：容量大，价格低、单端口设计可靠性差，并行处理能力差， 故障率高
8.5ms
持续读写速 率
25~30MB/秒
应用特点
大容量、小 吞吐量，高
性价比
SAS磁盘 15000 RPM 160 万小时
3.5ms
30~45MB/秒
大容量、高 可靠
FC磁盘
15000 RPM 160 万小时
3.5ms
高可靠、负 40~55MB/秒 荷能力高、
企业级应用
磁盘阵列基础知识
7、IOPS是什么？IOPS指标对哪些存储应用有关键影响？ IOPS是存储设备每秒I/O的处理数量，通常有硬盘IOPS和Cache IOPS之分（真 正有价值的是硬盘 IOPS）。 IOPS指标对小数据、密集I/O应用有参考价值（如交易处理系统，Web应用， MAIL）
MTBF：Mean Time Between Failure，平均无故障时间
磁盘阵列基础知识
6 、 FC磁盘、SAS磁盘、企业级SATA磁盘的性能对比（转速、平均无故障时间、 平均寻道时间、持续读写速率、应用特点）
硬盘类型
转速
企业级SATA 磁盘
7200 RPM
MTBF 120万小时
平均寻道时 间
SAS磁盘：SAS接口兼容SATA，双端口设计，具备并行处理能力，故障率低
FC磁盘：技术成熟，稳定可靠，双端口设计，并行处理能力强，故障率低
磁盘阵列基础知识
4、IP-SAN和FC-SAN的优缺点比较，各自适用的应用环境是什么？
IP-SAN适用环境：异地间的数据交换及容灾，备份，非关键应用的集中存储。