云计算——存储

存储虚拟化:将物理的存储资源进行逻辑化,以文件系统的方式提供给用户使用

存储架构

- 虚拟化存储架构:物理磁盘--->物理卷(存储池)--->NAS存储加上文件系统以文件目录形式表示/NAS存储先进行格式化的逻辑划分--->加上文件系统以文件目录表示
- 非虚拟化存储架构:物理磁盘-->进行逻辑划分/分布式物理磁盘--->分布式存储池-->进行逻辑化分-->逻辑卷
  • 常见的存储设备:硬盘,光盘,磁带,固态硬盘等,硬盘一般指机械硬盘
  • 机械硬盘按照数据传输接口的类型分为SATA盘和SAS盘
  • SATA:串行ATA,采用高速的串行点到点方式传输数据,特点是容量大
  • SAS:也是采用串行的方式传输数据,相比SATA盘,价格和性能会更高,但是容量没有SATA盘大
  • NL-SAS:近线SAS,结合SATA盘和SAS盘的优势,价格和性能处于SATA盘和SAS盘之间,使用了SATA盘的盘体(容量)以及SAS盘的接口(传输速率)
  • SSD:固态硬盘,采用芯片的形式将数据进行闪存,价格最高,性能最好
  • 按照价格和性能从低到高分别是:SATA,NL-SAS,SAS,SSD

存储类型:集中式、分布式存储

集中式存储:将所有应用同一放在硬盘柜中,再使用管理柜对硬盘进行统一管理,硬盘柜中的存储资源通过RAID技术整合形成存储池在提供给物理服务器使用

RAID:独立冗余磁盘阵列,具有高效以及安全的特点

- 高效:当需要从磁盘中读取数据时,首先将数据转到内存,再从内存交由CPU处理(CPU处理速度太快,磁盘赶不上),但是内存的速度也远比磁盘快,所以可以通过RAID技术使多块磁盘并行处理,同时工作,提高数据的处理速率
- 安全:数据存放在磁盘中时,如果磁盘损坏,数据将无法使用,RAID通过将数据进行冗余备份到多块磁盘上,提高数据的安全性以及稳定性
  - 常见的RAID
    - 常见的RAID的类型
      - RAID 0:将数据分散到多个磁盘中,读写时所有磁益同时工
        作,提高了读写效率,但是安全性不高,其中一块磁盘损坏数据也就无
        法使用
      - RAID 1:同样是将数据分散到多个磁盘,但同时也对数据做
        备份在RAID 0的基础上提高了数据的安全性和稳定性,但是磁益利
        用率低(50%)
      - RAID 5:数据分散到三个磁盘,同时利用奇偶校验的方式提
        高数据安全性,当其中一块磁盘损坏时,可以通过校验值利用完好的数
        据推算出损坏磁盘中的数据,校验值为无效数据,会占用磁盘资源
        1/3),并且最多只允许损坏一块磁盘
      - RAID 6:在RAID 5的基础上新增了一个校验值,允许损坏的
        磁盘增加到两块

集中式存储的类型:

- SAN:将存储资源通过IP/FC的方式提供给物理服务器使用(FC:光纤)
- NAS:将存储资源以文件系统的形式提供给物理服务器使用

分布式存储:服务器在存取数据时会使用存储池资源,自身磁盘资源没有使用,为了避免资源浪费,可以通过分布式存储将所有服务器空闲的存储资源做一个整合,提供给其他服务器使用

- 副本机制
  - 数据写入:服务器将数据写入分布式存储池时,副本机制会将数据复制成多份放入不同磁盘进行冗余备份,当其中一块磁盘损坏,其他磁盘中还有备份,并且完好的副本数据会在其他正常使用的磁盘重构一份新的数据(一直保持多份数据)
  - 数据读取:只读取多份副本数据中的一份
  • 虚拟化存储转化路径:
  1. 物理存储资源—RAID/副本机制–>物理卷(存储池)–格式化–>文件系统
  2. 物理存储资源–RAID/副本机制–>物理卷–逻辑化分–>逻辑卷–挂载给服务器并格式化—>文件系统–>共享目录
  • 非虚拟化存储:
  • 物理卷–RAID/副本机制–>物理卷(存储池)–逻辑化分–>逻辑卷–>挂载给服务器使用
  • 分配给服务器使用的磁盘还可以进行逻辑划分给虚拟机使用,对于服务器/虚拟机来说就是一块真是的物理磁盘
  • RAID和LUN的关系
  • RAID:由多块物理磁盘组成的一个大的物理卷
  • LUN:逻辑单元,物理卷进行逻辑划分后能够直接给主机使用的逻辑卷
  • 华为虚拟化的磁盘特性
  • 类型
  • 普通:只给一台虚拟机使用
  • 共享:可以给多台虚拟机使用
  • 配置模式
  • 普通:分配容量就是实际容量,并且分配后会进行格式化,性能在几种模式中最好
  • 普通延迟置零:分配容量就是实际容量,分配后不会进行格式化,性能处于普通和精简之间
  • 精简:首次分配容量只是配置容量的一部分,之后再根据使用情况逐步分配
  • 磁盘模式
  • 从属:快照包含该磁盘,更改即立即永久写入磁盘
  • 独立-持久:更改即立即永久写入磁盘,不受快照影响
  • 独立-非持久:如果断电或者进行快照,更改会丢失