内部存储的局限性

1、计算机主板或扩展卡能插的硬盘数量有限

2、操作系统支持的硬盘数量

3、操作系统支持的文件系统大小

4、无法支持不同类型的硬盘(SCSI、SATA)

5、容易单点故障(RAID卷)


服务器只提供CPU、内存,存储提供服务器硬盘


存储的属性:容量、性能两方面来度量好坏
容量:能够存储数据多少
性能:存储带宽、存取时间和存储周期
1、存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量, 数据传输速率技术指标 位/秒,字节/秒
2、存取时间 启动到完成一次存储器操作所经历的时间 主存的速度 ns
3、存储周期 连续启动两次操作所需间隔的最小时间 主存的速度 ns


DAS:直接连接存储设备(早期的盘阵)

存储设备是通过电缆(专用SCSI接口电缆)直接到服务器,服务器的I/O请求直接发送到存储设备

DAS也可称为SAS服务器附加存储,它依赖于服务器,其本身是硬件的堆叠,不带任何存储操作系统

不适合大型服务器共享存储

优点:部署简单,成本低廉

缺点:(SCSI线缆是点对点的

1、没有将存储和计算资源区分开来,这样一来对前端服务器要求较高CPU处理能力即控制I/O

2、对多服务器,没有集中管理方案


NAS网络附加存储(继DAS发展而来,价格相对便宜,自己也可以搭建)

NAS是一种特殊的专用数据存储服务器,包括存储器件(磁盘阵列)和内嵌系统软件

NAS设备连接到TCP/IP网络上通过文件存取协议存取数据,可提供跨平台文件共享功能,支持各种操作系统(使用IE浏览器进行访问管理)

优点:存储管理和缓存都在NAS存储上,对于前端服务器性能要求不是很高
缺点:
1、NAS对于数据支持不是很好,不如DAS盘阵、SAN,仅对文件共享
2、网络是个瓶颈


SAN存储区域网络(费用比较高,SAN和NAS同时推出存储解决方案)
存储设备组成单独的存储网络,大多数利用光纤,I/O请求直接发送到存储设备,高速传输,对于LAN的带宽占用几乎为零

SAN提供块级别的访问,对数据库支持较好没有应用的限制,扩容方便
NAS提供文件级别的访问

存储选项:
1、FC光纤通道
2、FCoverEthernet以太网承载光纤通道
3、iSCSI
4、NAS
5、本地磁盘


服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,性能要超出家用产品很多


RAID的主要功能
1、提高存储性能:将多块物理磁盘按照不同的方式组合成一个逻辑磁盘,从而达到提高性能的目的
2、数据冗余:一旦发生损坏后,利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复

RAID卡的接口类型
1、IDE接口:已经被淘汰
2、SCSI接口:传输速率高,稳定性好,但价格较贵,一般用于中高端服务器或高端工作站
3、SATA接口:目前的主流接口
4、SAS接口:是新一代的SCSI技术,SATA接口向下兼容SATA接口

RAID 提高(I/0)速率,数据冗余保护,不同Raid技术有不同的性能,和容量消耗

Raid:Redundant Arrays of Independent Disks分为软件Raid硬件Raid卡和外置式Raid存储器

很多硬件RAID卡上会配置额外的内存(我们也称之为缓存)

外置式Raid也是属于硬件Raid的一种

区别

Raid卡不会安装在系统里,外置式Raid存储器内安装系统称为存储

存储器会连接到系统的SCSI卡上。系统没有任何的Raid功能, 它只有一张SCSI卡;存储器中的Raid将会映射到这个SCSI卡上
软件RAID占用CPU资源较高


0表示条带化
1表示镜像

RAID level:级别、仅代表磁盘组织方式不同,没有上下之分

RAID 0无数据冗余保护,一块硬盘损坏所有数据丢失
RAID 1数据冗余保护,把一份文件写入两个硬盘,读数据可以从两个盘同时读取
RAID 10结合Raid1和Raid0的优点
RAID 5一个硬盘为校验盘,其它都为Raid0工作盘
RAID 6有两个校验和盘,其它都为Raid0工作盘

RAID规格表

Raid类型读写性能硬盘数量机制
可靠性磁盘利用率
RAID 0
读写都提升至少2条带技术

n
RAID 1写下降、读提升至少2镜像(copy)
允许坏一块盘
1/2
RAID 4读写都提升至少3检验码
允许坏一块盘
n-1/n
RAID 5读写都提升至少3一块检验码
允许坏一块盘
n-1/n
RAID 6读写都提升至少4两块检验码允许坏二块盘

RAID 10读写都提升至少4raid1+raid0
不允许坏同组磁盘、不允许坏同编号磁盘
1/2
RAID 50读写都提升至少6raid5+raid0
允许坏同组磁盘、不允许坏两组磁盘n-2/n
RAID 01读写都提升至少4raid0+raid1

1/2

RAID0:无故障的速度读写,要求安全性不高工作站
RAID1:随机数据写入,要求安全性,服务器数据库存储领域
RAID5:随机数据传输要求安全性高,如金融、数据库、存储等
RAID10:适用于银行,金融等领域