服务器和磁盘阵列简要介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,服务器和磁盘阵列简要介绍PPT讲座,服务器概述,2,学 习 内 容,2,存储,磁盘阵列概述,1,服务器概述,3,1,4,1,服务器概述,1.1,服务器的基本概念,1.2PC,服务器的分类,1.3PC,服务器与,PC,机、工作站、小型机的区别,1.4PC,服务器性能评价体系,5,什么是,服务器,？,服务器是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机。服务器可以分为两大类：一部分是,IA,（,IntelArchitecture,）服务器，主要以,Intel,的,CPU,为主；另一部分是比,IA,服务器性能更高的机器，如,RISC/Unix,服务器等。,服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务。,服务器英文名称为,Server,。,1.1,服务器的基本概念,6,什么是,PC,服务器,？,即基于,INTEL,硬件架构、使用,Intel,或与其兼容的处理器芯片的,CISC,服务器。又称,IA,架构服务器（,Intel Architecture Server,）,注：,AMD,服务器也是,PC,服务器的一种（,IBM/HP/DELL,皆有,AMD,服务器）,1.1,服务器的基本概念,7,服务器按,处理器架构,可分为：,X86,架构服务器,RISC,架构服务器,EPIC,架构服务器（,IA-64,）,1.2,服务器的分类,按处理器架构分类,8,服务器按,应用功能,可分为：,域控制服务器（,Domain Server,）,文件服务器（,File Server,）,打印服务器（,Print Server,）,数据库服务器（,Database Server,）,邮件服务器（,E-mail Server,）,Web,服务器（,Web Server,）,1.2,服务器的分类,按应用功能分类（一）,多媒体服务器（,Multimedia,Server,）,通讯服务器（,Communication Server,）,终端服务器（,Terminal Server,）,基础架构服务器（,Infrastructure Server,）,虚拟化服务器（,Virtualization Server,）,9,硬件的选型和配置需根据用户业务压力的大小进行选配,Internet,文件,/,打印服务器,办公用机,内部,Web,系统,邮件系统,数据库系统,通讯服务器,1.2,服务器的分类,按应用功能分类（二）,10,两路双核,CPU,结构,较多硬件冗余,功能较全面、可管理性强，且易于维护；,满足中小型网络中多个业务应用、大型网络中的局部应用的需求。,两路双核,CPU,结构；,较多硬件冗余,硬件配置相对较高,满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，企业信息化的基础架构。,采用四颗及以上双核,CPU,结构,拥有独立的双,PCI,通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽,大容量热插拔硬盘，高功率电源,大量监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力；,具有高度的容错能力及优良的扩展性能,采用单路双核,CPU,结构,部分硬件冗余，如硬盘、电源、风扇等，但不必须,满足小型网络用户的文件打印、简单数据库服务器等需求,入门级服务器,企业级服务器,部门级服务器,工作组级服务器,1.2PC,服务器的分类,按性能分类,立式放置的服务器机型；外形以及结构都跟立式,PC,差不多，但服务器机箱比,PC,机箱体积更大，,Tower,机型在外观尺寸上要求没有,Rack,严格，可预留更多扩展空间,11,T468,外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸，可以放在标准高度的机架中。高度用“,U”,来计量，“,U”,为通用工业机架高度标准；,1U,1.75,英寸,=44.445mm,R520 2U,机箱,是一种,HAHD,（,HighAvailabilityHighDensity,）高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。刀片式服务器目前最适合群集计算和,IxP,提供互联网服务。,刀片式服务器（,Blade,）,塔式（,Tower,）,机架式（,Rack,）,1.2PC,服务器的分类,按外形分类,hp ProLiant ML150,系列,极为可靠且价格适中的主流服务器，通过性能扩展可支持企业发展到250名用户。,hp ProLiant ML330G2,系列,hp ProLiant ML350G3,系列,hp ProLiant ML530G2,系列,hp ProLiant ML570,系列,是拥有100个以内客户机的小企业和需要可靠的低成本服务器的企业分公司的理想选择,最适合需要价格经济合理的双路性能、足够的发展空间和基本的可用性特性的企业工作组、不断发展的企业和远地点,是拥有500名以上员工和需要高性能、高度可扩展的部门级服务器的数据中心或远地点的公司理想的选择。,适合于数据中心或远程企业环境，真正可扩展、可靠的服务器。,1.2PC,服务器的分类,按外形分类,HP ProLiant DL360G3,系列,对于注重机架服务器密度，同时又需要比高密度客户更高的内部灵活性和可用性的企业数据中心或互联网应用来说，它无疑是最理想的选择。,hp ProLiant DL380G3,系列,针对各种内部、集群和部门商业应用优化了性能,hp ProLiant DL580G2,系列,适合于需要最大的计算能力和强大高可用性的环境,hp ProLiant DL740,系列,提供24,x7,的可用性和可扩展性，完全满足具有要求大容量内部和外部存储的企业应用的数据中心环境之需,hp ProLiant DL760G2,系列,旨在为关键任务环境提供最高的可用性-纵向扩充或服务器归并解决方案的理想选择。,1.2PC,服务器的分类,按外形分类,hp ProLiant BL10eG2,系列,高效节能的,ProLiant BL10e G2,刀片服务器是完全适合,web/,前端群、基础设施应用（如防火墙或网关）和计算集群需要的理想之选。,hp ProLiant BL20pG2,系列,双路刀片式服务器，为支持高性能前端和中级计算以及企业可用性而专门设计,hp ProLiant BL20p,系列,适合于多层数据中心架构的高性能、高可用性刀片服务器,hp ProLiant BL40p,系列,高性能4-路刀片服务器全力构筑后端企业可用性-多层数据中心体系结构的理想选择,1.2PC,服务器的分类,按外形分类,PK,PC,服务器,与,PC,机,的区别,PC,服务器的六大特性：,处理能力强,CPU,的区别,I/O,性能强,内存、硬盘、,PCI,接口,管理能力强,服务器管理监控系统,可靠性强,数据保护技术、服务器操作系统,可用性高,热插拔、电源技术,扩展性强,1.3PC,服务器与,PC,机、工作站、小型机的区别（一）,16,PC,服务器,与,工作站,的区别：,PC,服务器专注于数据吞吐能力,PC,服务器可用性与可靠性更高,PC,服务器在图像处理方面性能较差,PK,硬盘,/IO,槽,7*24,小时,集成显卡,1.3PC,服务器与,PC,机、工作站、小型机的区别（二）,17,PK,1.3PC,服务器与,PC,机、工作站、小型机的区别（三）,PC,服务器,与,小型机,的区别：,两者采用了不同的体系架构,PC,服务器具有良好的工业标准,PC,服务器较高的性能价格比,PC,服务器良好的易用性，降低企业整体,TCO,18,可靠性,(reliability),可用性,(availability),可管理性,(manageability),安全性,(security),可扩展性,(scalability),1.4PC,服务器性能评价体系,磁盘阵列概述,19,2,20,磁盘阵列概述,2.1,磁盘阵列的定义,2.2,磁盘阵列的工作原理,2.3,磁盘阵列的样式,2.4,磁盘阵列的缓存,2.5,磁盘阵列的实现方式,2.6,磁盘阵列的优点,2.7,磁盘阵列的缺点,1.5,服务器基准测试体系,21,什么是,磁盘阵列？,定义：叫独立磁盘冗余阵列（,RAID,，,redundant array of independent disks,，,redundant array of inexpensive disks,）,。是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方（因此，冗余地）的方法。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了,平均故障间隔时间,（,MTBF,），,储存冗余数据也增加了容错。,1.1,磁盘阵列的基本概念,直接接入存储网络,RAID,磁盘阵列,JBOD,磁盘组,磁带设备 主要用于备份和恢复,光介质设备 主要用于,HSM（Hierarchical Storage Management,）,1.1,磁盘阵列的基本概念,23,磁盘阵列的工作原理是什么？,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。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。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，将数据经计算后重新置入新硬盘中。,2.2,磁盘阵列的工作原理,24,磁盘阵列（,RAID,）,技术主要包含,RAID 0,RAID 50,等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：,RAID,0,、,RAID,1,、,RAID,2,、,RAID,3,、,RAID,4,、,RAID,5,、,RAID,6,、,RAID,7,、,RAID 50,常用的,RAID,0,、,RAID,1,、,RAID,5,2.2,磁盘阵列的工作原理,RAID 0,1.条带将四个物理磁盘集合为一个逻辑盘,如,DOS,环境下的,C:,盘。,2.逻辑盘将数据块交替写入逻辑阵列里的所有物理盘，每一块的大小称为条带因子。,3.,RAID 0,使磁盘的输出入有最高的效率。,RAID 0,是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点.,但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。,适用于,Video/Audio,信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。,RAID 0,RAID 1,1.使用磁盘镜像的技术。在工作磁盘之外再加一额外的备份磁盘,两个磁盘所储存的数据完全一样,数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘,2.无工作磁盘和备份磁盘之分。多个磁盘可同时动作而有重叠读取的功能,甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作,这是一种最佳化的方式,称为负载平衡,RAID 1,是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好。但它无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大。,有最好的容错能力,其效率也是除,RAID 0,之外最好的,。,RAID 1,RAID 5,1.奇偶校验磁盘阵列，采用数据分块和独立存取技术，能在同一磁盘上并行处理多个访问请求。将数据分布在磁盘阵列中的各个磁盘上，这样做可以提高数据的可靠性和读取数据时的速度。,2.如果阵列中的某一个硬盘失效时，利用阵列中其他硬盘的信息，恢复失效硬盘中的数据，但如果有一个以上的硬盘同时失效时，在技术上来说数据是不可恢复的。,以,n,块硬盘构建的,RAID 5,阵列可以有,n1,块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。,具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点，是目前应用最广泛的,RAID,技术。,RAID 5,RAID,的对比,操作,工作模式,最少硬盘,需求量,可用容量,RAID 0,条带,2,T,RAID 1,镜像,2,T/2,RAID 5,条带，分布奇偶,3,T*(n-1)/n,32,磁盘阵列样式有哪些？,磁盘阵列其样式有三种，一是外接式,磁盘阵列柜,、二是内接式,磁盘阵列卡,，三是利用软件来仿真。,外接式,磁盘阵列柜,最常被使用大型,服务器,上，具可热抽换（,Hot Swap,）的特性，不过这类产品的价格都很贵。,内接式,磁盘阵列卡,，因为价格便宜，但需要较高的,安装技术,，适合技术人员使用操作。,利用软件仿真的方式，由于会拖累机器的速度，不适合,大数据,流量的,服务器,。,2.3,磁盘阵列的样式,33,磁盘阵列的缓存,磁盘阵列作为独立系统在,主机,外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。,和目前,PC,用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲,存储器,。主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。,2.3,磁盘阵列的缓存（一）,34,磁盘阵列的缓存,在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在,缓存,中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取，则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。对于,主机,写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。然后由,缓存,再慢慢写入磁盘。,2.3,磁盘阵列的缓存（二）,35,磁盘阵列优点,-,提高传输速率,提高传输速率。,RAID,通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高,存储系统,的数据,吞吐量,（,Throughput,）。,在,RAID,中，可以让很多磁盘,驱动器,同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用,RAID,可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是,RAID,最初想要解决的问题。因为当时,CPU,的速度增长很快，而,磁盘驱动器,的,数据传输速率,无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。,RAID,最后成功了。,2.4,磁盘阵列的优点,36,磁盘阵列优点,-,通过,数据校验,提供容错功能,通过,数据校验,提供容错功能。普通,磁盘驱动器,无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的,CRC,（循环,冗余校验,）码的话。,RAID,容错是建立在每个,磁盘驱动器,的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多,RAID,模式中都有较为完备的相互校验,/,恢复的措施，甚至是直接相互的,镜像备份,，从而大大提高了,RAID,系统的容错度，提高了系统的稳定,冗余,性。,2.4,磁盘阵列的优点,37,磁盘阵列缺点有哪些,？,做不同的,RAID,，有的,RAID,模式硬盘利用率低，价格昂贵。,RAID,0,没有冗余功能，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。,RAID,1,磁盘的利用率却只有,50,%,，是所有,RAID,级别中最低的,。,2.5,磁盘阵列的缺点,38,磁盘阵列有两种方式可以实现，,软件阵列与硬件阵列,软件阵列,是指通过,网络操作系统,自身提供的,磁盘管理,功能将连接的普通,SCSI,卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。软件阵列可以提供,数据冗余,功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达,30%,左右。,2.6,磁盘阵列的实现方式,39,磁盘阵列有两种方式可以实现：,2.6,磁盘阵列的实现方式,软件阵列与硬件阵列,40,2.6,磁盘阵列的实现方式,软件阵列,使用专门的,磁盘阵列卡,来实现的。能够提供在线扩动态修改阵列级别、自动数据恢复、,驱动器,漫游、超高速缓冲等功能还能提供性能数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。,阵列卡,专用的处理单元来进行操作它的性能要远远高于常规非,阵列硬盘,并且更安全更稳定,。,通过,网络操作系统,自身提供的,磁盘管理,功能将连接的普通,SCSI,卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列可以提供,数据冗余,功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达,30%,左右。,硬件阵列,5.阵列卡,532Array 5312Array,谢谢！,