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曙光存储技术基础Raid概述概述n nRaidRaid概念概念Redundant Array of Redundant Array of InexpensiveInexpensive Disks Disks 廉价磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列Redundant Array of Redundant Array of IndependentIndependent Disks Disks 独立冗余磁盘阵列独立冗余磁盘阵列n nRaidRaid两大优点两大优点高传输速率高传输速率和提供容错功能和提供容错功能Raid级别级别Raid0Raid0 Raid0：无数据冗余、存储空间条带化（：无数据冗余、存储空间条带化（stripestripe）RaidRaid级别级别级别级别Raid1Raid1RAID1：磁盘镜像(disk mirroring)Raid级别级别Raid10Raid10Raid10，即，即Raid1+0Raid1+0，磁盘先做，磁盘先做Raid1Raid1，再做，再做Raid0Raid0Raid级别级别Raid5RAID 5RAID 5：相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数：相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块磁盘上据平均分布在每块磁盘上Raid级别级别Raid50Raid50Raid50，即，即Raid5+0Raid5+0：磁盘先做磁盘先做Raid5Raid5，再做，再做Raid0Raid0Raid级别级别Raid1ERaid 1 EnhancedRaid 1 Enhanced：支持奇数盘的：支持奇数盘的Raid1Raid1，支持，支持316316块磁盘块磁盘Raid级别级别Raid5EERaid5EE：类似于Raid5+hotspare，不过Radi5EE中，Hotspare盘也参与Raid组建Raid级别级别Raid6n nRAID6RAID6：带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘，：带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘，是将校验码写入到两个驱动器里面是将校验码写入到两个驱动器里面Raid级别级别Raid60n nRaid60：即先做Raid6，再做Raid0各各 RAID RAID 级别支持的磁盘数目与创建后的阵列容量关系表如下所示：级别支持的磁盘数目与创建后的阵列容量关系表如下所示：存储常见一些术语存储常见一些术语ArrayArray：阵列阵列 Disk groupDisk group：磁盘组磁盘组Logical DriveLogical Drive：逻辑驱动器逻辑驱动器 Logical VolumeLogical Volume：逻辑卷逻辑卷Hot SpareHot Spare：热备热备InitializationInitialization：初始化初始化RebuildRebuild：重建重建Read PolicyRead Policy：读取策略，分为读取策略，分为Read-AheadRead-Ahead（预读）、（预读）、NormalNormal（标（标准）和准）和AdaptiveAdaptive（自适应）（自适应）Write policyWrite policy：写入策略，分为写入策略，分为Write BackWrite Back（回写）、（回写）、Write ThroughWrite Through（完（完全写入）全写入）ChannelChannel：通道通道LunLun：Logical Unit NumberLogical Unit Number （逻辑单元号逻辑单元号 ），在盘阵上相当于逻辑分区），在盘阵上相当于逻辑分区RAID实现方式实现方式n n软Raid 在操作系统中实现n nHostRaid 板载raid控制器n nRaid卡 n n磁盘阵列RAIDRAID卡卡磁盘阵列磁盘阵列形态 PCI插卡设备通道仅为磁盘通道 磁盘通道主机通道独立性依赖主机完全独立冗余性仅磁盘冗余 磁盘/控制器/电源/风扇冗余配置仅配置磁盘 配置磁盘映射管理BIOS/软件工具 LCD、Web、Telnet等价格相对廉价较贵RAID卡管理配置方法卡管理配置方法n n基于BIOS的配置界面n n软件管理工具（需要基于操作系统）LSI MegaRaid Storage managerAdaptec Storage ManagerRAID卡配置示例卡配置示例GC-RLE087-RH SASRAIDGC-RLE087-RH SASRAID卡卡卡卡 当服务器开机自检到如下LSI SAS RAID界面时，按+进入WebBIOS进行设置 Copyright.LSI Logic Corporation Press for WebBIOS 出现适配器选择界面，选择适配器进入，点击“Start”继续Adapter Properties：RAID卡属性；Scan Devices：扫描驱动器的状态以及物理配置的改变；Virtual Disks：查看虚拟磁盘并对其进行系列操作，如查看、初始化、删除等；Physical Drives：显示该RAID卡连接的物理磁盘并进行系列操作，如建立热备盘等；Configuration Wizard：RAID卡的配置向导；Adapter Selection：适配器选择，当机器配了多块LSI SAS RAID卡时，可以选择其他的RAID卡进行配置；Physical View：进行物理、逻辑磁盘的查看切换；Events：事件，查看系统事件；Configuration Wizard配置向导配置向导选择选择“New ConfigurationNew Configuration”（新的配置），按（新的配置），按“Next”Next”：n ncustom Configurationcustom Configuration：用户自定义配置；：用户自定义配置；n nAuto ConfigurationAuto Configuration：With RedundancyWith Redundancy，是指自动配，是指自动配置（冗余设计），如果置（冗余设计），如果n n有两块磁盘，做有两块磁盘，做Raid1Raid1，三块磁盘做，三块磁盘做Raid5Raid5，三块以上，三块以上磁盘做磁盘做Raid6Raid6；n nAuto ConfigurationAuto Configuration：Without RedundancyWithout Redundancy，是指自动，是指自动配置（无冗余设计），直接做配置（无冗余设计），直接做Raid0Raid0。选择“Custom configuration”(自定义配置)RAID卡配置示例卡配置示例Adaptec 3805 SASRAIDAdaptec 3805 SASRAID卡卡卡卡 开机启动过程中，出现如下提示画面是，按开机启动过程中，出现如下提示画面是，按 Ctrl+A Ctrl+A 进入进入Adaptec RAID Configuration UtilityAdaptec RAID Configuration Utility界面界面Array Configuration Utility：raid配置管理工具SerialSelect Utility：修改Raid管理卡和磁盘的设定Disk Utilities：格式化、验证磁盘 选择选择Array Configuration Utility Array Configuration Utility 进入进入RaidRaid管理界面管理界面Manage Arrays：查看或修改已经存在的raid 信息；Create Array：创建raid Array；Initialize Drives：初始化磁盘；当磁盘在新的raid阵列中不可用时，可以选择此项初始化磁盘；Rescan Drives：重新扫描磁盘；Seure Erase Drives：磁盘信息安全擦除。“Creat Array”创建Raid按“Insert”选择要创建raid的磁盘，“Delete”键取消磁盘选择，按回车回车完成选择磁盘阵列磁盘阵列n n组成 控制器控制器 磁盘磁盘 电源电源 风扇风扇存储架构存储架构n nDASn nNASn nFC_SANn nIP_SANDAS(Direct Attached Storage)DAS(Direct Attached Storage)n n直连n n独享带宽n n基于block级别n n扩展性差n n资源浪费DAS应用环境应用环境n n小型网络n n地理位置分散的网络n n特殊应用的服务器(如oracle数据库基于裸设备)NAS(Network attached storage)NAS(Network attached storage)n n集中数据管理集中数据管理n n基于文件级基于文件级,异构平台的数据共享异构平台的数据共享n n独立于操作平台，不同类的文件共享独立于操作平台，不同类的文件共享 (NFS,CIFS)(NFS,CIFS)n n真正的即插即用真正的即插即用n n存储系统部署简单存储系统部署简单n n存储设备位置灵活存储设备位置灵活n n管理容易且成本较低管理容易且成本较低n n浏览器界面的操作浏览器界面的操作/管理管理 NAS应用环境应用环境n n小型网络,广域网n n办公OA,校园网,文档归档,VOD等n n异构平台共享FC_SAN(storage area network)客户机LAN(局域网局域网)广域网广域网存储区域网存储区域网（第二网）Fabric=第二网第二网“Fabric”是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络,这一数据网络可以提供企业级的性能,扩展能力,可管理能力,可靠性和可用能力服务器第一网第一网FC_SAN(storage area network)n n光纤存储区域网络n n基于block级n n扩展性n n连接性n n负载均衡n n传输效率,低延迟FC的拓扑结构的拓扑结构n nFibre Channel有三种拓扑结构有三种拓扑结构:n n点对点点对点点对点点对点(Point-to-Point)(Point-to-Point)两个设备之间互连两个设备之间互连n n仲裁环仲裁环仲裁环仲裁环(Arbitrated Loop)(Arbitrated Loop)最多支持最多支持126126个设备互连，个设备互连，形成一个仲裁环形成一个仲裁环 n n交换式交换式交换式交换式Fabric(Switch Fabric)Fabric(Switch Fabric)最多最多1 1千千6 6百万个设百万个设备互连备互连点对点点对点交换式交换式 FabricArbitrated Loop(仲裁环仲裁环)FC_SAN应用环境应用环境n n大型网络n n传输效率要求极高的应用,可靠性高的n n远程灾备,异地备份IP_SAN(storage area network)n nIP_SANIP_SAN基于基于iscsiiscsi协议协议,基于基于FC_SANFC_SAN的技术下移的技术下移n n通过以太网传输数据通过以太网传输数据n n两种实现方式两种实现方式(软件方式软件方式,硬件方式硬件方式)IP_SAN(storage area network)n n基于iscsi协议n n基于block级n n扩展性n n连接性n n负载均衡n n传输效率IP_SAN应用环境应用环境n n性能要求不是太高,分级存储n n海量非结构数据存储n n实现异地间的数据备份及容灾DAS,NAS,SAN从网络结构区分从网络结构区分 DAS应用程序文件系统磁盘存储应用程序网络NAS文件系统磁盘存储SAN网络应用程序文件系统磁盘存储