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1、存以智用 融以致远 华为智能融合存储 Author/ ID: zhouling/ 47275, zhangxiao/00106069 Dept: Storage Marketing Dept, Storage Solution Sales Dept Version: V1.3(20131031) 1 目录 成功案例 智能融合的华为存储 竞争分析 2 3 4 存储基础知识 1 2 存储是什么？ 广义的存储定义 CD、DVD、ZIP，磁带，硬盘等 1、存储硬件系统（磁盘阵列，控制器，磁盘柜，磁带库等） 2、存储软件（备份软件；管理软件，快照，复制等增值软件） 3、存储网络（HBA卡，光纤交换机，F
2、C/SAS线缆等） 4、存储解决方案（集中存储，归档，备份，容灾等） 狭义的存储定义 3 存储是企业数据的“家” 文件服务器 离线存储 数据产生 数据处理 数据管理 数据库服务器 邮箱服务器 应用服务器 用户 员工 在线存储 近线存储 依据数据的访问频率 4 SAN 存储发展历程：从附属于服务器，剥离成独立系统 CPU 硬盘 RAM CPU 硬盘 RAM Server RAID功能 SCSI 卡 Server JBOD(Just Bound Of Disk) 硬盘 CPU RAM Server SCSI 卡 控制器 硬盘在服务器内部 时间 外部硬盘阵列（DAS) 智能硬盘阵列(DAS) 40年
3、代70年代 70年代80年代 80年代90年代 90年代之后 专业性 多个多个 应应用服务器用服务器 NAS SAN 应用服务器应用服务器 文件系统文件系统 应用服务器应用服务器 文件系统文件系统 文件系统文件系统 RAIDRAID RAID LAN 存储数据网络(SAN&NAS) 5 存储主要协议 SCSI协议： （Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）是一种为小型机研制的接 口技术，用于主机与外部设备之间的连接。SCSI-3是所有存储协议的基础，其它存储协议都用到SCSI的 指令集。优点：与主机无关、多设备并行、高带宽。缺点：允许连接设备数量少
4、、连接距离非常有限。 FC协议： FC是光纤通道（Fiber Channel）的简称，用于服务器与共享存储设备的连接，存储控制器 和驱动器之间的内部连接，是一种高性能的串行连接标准。其接口传输速率目前有4Gbps 、8Gbps几种 标准。传输介质可以选择铜缆或光纤，传输距离远，支持多种互联拓扑结构。光纤通道是构建FC SAN的 基础，是FC SAN系统的硬件接口和通信接口。 iSCSI协议： （Internet Small Computer System Interface）互联网小型计算机系统接口，是一种在 TCP/IP上进行数据块传输的标准，可以理解为SCSI over IP。iSCSI可
5、构成基于IP的SAN，为用户提供高 速、低价、长距离的存储解决方案。iSCSI将SCSI命令封装到TCP/IP数据包中，使I/O数据块可通过IP网 络传输，是未来的发展之路。 SAS协议： （Serial Attached SCSI）即SCSI总线协议的串行标准，即串行连接SCSI；SAS采用串行技 术以获得更高的扩充性，并兼容SATA盘。目前SAS的最高传输速率高达3Gpbs、6Gbps，支持全双工模 式。 6 DAS起源 磁盘阵列 控制器 服务器 控制器 控制器 SAS FC SCSI DAS（Direct Attached Storage） 时间：70年代 背景：用户最早因为数据量的增多
6、而产生存储的需求，从而产生最早最简单的存储架构直连附加存储DAS 连接方式：FC,SCSI,SAS 访问方式：直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接 链路速率：20MB/s、40MB/s、80MB/s 提供快照、备份等功能 7 NAS(Network Attached Storage) 时间：90年代初 背景：网络飞速发展，大量数据需要共享和交换 出现专用的NAS存储设备，成为数据共享与交换的核心 访问方式：多台前端服务器共享后端存储设备，后端NAS设备上的存储空间通过CIFS（window系统）、NFS（Linux系统）协议共享给前端主机，可同时对同一目录或文件进行并发读写
7、 文件系统位于后端存储设备 链路速率：1Gbps、10Gbps NAS应用系统架构 NFS, CIFS 专用IP 存储网络 RAID 文件系统 NAS 存储设备 NAS起源（网络数据共享与交换需求） NFS NFS CIFS 8 FC SAN（Fiber Channel Storage Area Network） 时间：90年代中后期 背景：为解决DAS扩展性差的问题，将存储设备网络化，可以同时连接上百台服务器 连接方式：FC光纤，使用专用的FC交换机 访问方式：后端一台存储设备的存储空间可以划分为多个LUN，每一个LUN只能属于一台前端服务器 链路速率：2Gbps、4Gbps 提供快照、容灾
8、等高级数据保护功能 FC链路 磁盘阵列 FC SAN 控制器 FC交换机 服务器 FC SAN起源（由DAS到FC SAN） 9 IP链路 磁盘阵列 iSCSI存储 控制器 以太网交换机 服务器 IP SAN起源（由FC SAN到IP SAN） IP SAN（IP Storage Area Network） 时间：2001年 背景：为解决FC-SAN在价格及管理上的诸多门坎而产生 连接方式：采用以太网作为连接链路，以太网交换机 访问方式：后端一台存储设备的存储空间可以划分为多个LUN，每一个LUN只能属于一台前端服务器 链路速率：1Gbps、10Gbps 提供快照、容灾等高级数据保护功能 iS
9、CSI 被看好的原因 可以采用非常成熟的IP网络管理工具和基础建设 IP网络使用普遍，可为企业节省大笔建设、管理及人事成本 10 10 三种存储组网，各有优劣 SAN与NAS并不是两种互相竞争的技术，二者通常相互补充以提供对不同类型数据的访问。SAN针对海量的面向数据块的数据传输，而NAS则提供文件级的数据访问和共享服务。越来越多的数据中心采用SAN+NAS的方式实现数据整合、高性能访问以及文件共享服务。 DAS NAS FC-SAN IP-SAN 传输类型 SCSI、FC、SAS IP FC IP 数据类型 块级 文件级 块级 块级 典型应用 任何 文件服务器 数据库应用 视频监控 优点 易
10、于理解 兼容性好 易于安装 成本低 高扩展性、高性能 高可用性 高扩展性 成本低 缺点 难管理，扩展性有限 存储空间利用率不高 性能较低 对某些应用不适合 较昂贵，配置复杂 互操作性问题 性能较低 11 GE/10GE FCoE FC CIFS NFS 块 Databases Digital media Applications File services 文件 FTP HTTP NAS和SAN的融合统一存储 SAN、NAS、iSCSI 控制器 时间：21世纪初 背景：为解决多种存储架构带来的管理、高TCO问题，支持多种传输协议，同时满足不同需求的统一存储设备应运而生 同时支持不同传输协议，以
11、单一系统满足企业各式各样的存储需求 统一的管理界面，简化系统管理 前后端均为系统内部链接，整体运行效率高 模块化的架构，灵活配置，成本可控；轻松扩容，保护用户投资，降低整体TCO 统一存储：一种网络存储架构，它既支持基于文件的NAS存储，又支持基于块的SAN存储。 磁盘阵列 12 SCSI协议 FC协议 iSCSI协议 接口技术 SCSI 光纤通道 IP 接口类型 并行 串行 串行 适配器 SCSI卡 FC HBA iSCSI HBA或以太网卡 目前最大速率 320MB/s 4/8Gb/s 1/10Gb/s 管理 简单 复杂 简单 兼容性 好 较差 好 优点 与主机无关 多设备并行，高带宽 高
12、带宽、低时延、传输距离长 高可靠、高扩展、易管理、标 准化、无距离限制，广域存储 缺点 连接设备少；传输距离短； 单I/O控制器，有单点故障 成本高、缺少统一标准， 传输距离有限 存储主要协议对比 其他协议：SAS协议、AOE协议、Infiniband协议等 13 功能 接口 盘径 介质 硬盘类型 5.25 英寸 3.5 英寸 2.5 英寸 1.8 英寸 机械硬盘(HDD) 固态硬盘(SDD) ATA/IDE SATA/NL SAS SCSI SAS FC 桌面级 企业级 桌面级硬盘主要针对家庭个人应用，应用在台式PC、笔记本等领域；企业级硬盘针对企业级应用，主要应用在服 务器、存储磁盘阵列、
13、图形工作站等。 容量：相比桌面级硬盘，企业级硬盘具备更大的存储容量，当前单硬盘最大容量可达4TB 性能：主要体现在转速、缓存、平均寻道时间等 可靠性：企业级硬盘具有更高的平均无故障时间（MTBF），一般来说桌面级硬盘的平均无故障时间大部分都在50 万左右小时，企业级的都在100万以上。 硬盘类型 14 SATA SAS NL-SAS SSD 主流转速（RPM） 7,200 15,000/10,000 7200 NA 串行/并行 串行 串行 串行 串行 主流容量（TB） 1T/2T/3T 0.3T/0.6T 2T/3T/4T 0.1T/0.2T/0.4T MTBF(h） 1,200,000 1,
14、600,000 1,200,000 2,000,000 备注 由ATA硬盘发展而来，采用 串行方式传输，SATA 2.0支 持300MB/s, SATA3.0实现 600MB/s最高数据传输率. SAS专为满足高性能企业需求而 设计，并且兼容SATA硬盘。能够 提供3.0Gbit/s的传输率，规划到 12.0Gbit/s 带有SAS接口的“企业级SATA 驱动器”。适用于在一个此盘 阵列系统中实现分级存储，简 化了磁盘阵列系统的设计 固态硬盘（Solid State Disk） 用固态电子存储芯片阵列而制 成的硬盘，由控制单元和存储 单元（FLASH芯片、DRAM芯 片）组成。固态硬盘的接口规
15、 范和定义、功能及使用方法上 与普通硬盘的完全相同，在产 品外形和尺寸上也完全与普通 硬盘一致。 硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计 算机之间的连接速度，接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。 主流硬盘类型 15 硬盘关键指标 硬盘容量（Volume） 容量的单位为兆字节（MB）或千兆字节（GB）。影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量。 转速（Rotational speed） 硬盘的转速指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为RPM（Rotation Per Minute）。一般硬盘的转速都达到5400RPM/7200RPM。
16、SCSI接口硬盘转速可达1000015000RPM。 平均访问时间*（Average Access Time）平均寻道时间平均等待时间。 数据传输率（Date Transfer Rate） 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率包括内部传输率和外部传输率两个指标。 IOPS(Input/Output Per Second) 即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。随机读写频繁的应用，如OLTP(Online Transaction Processing)，IOPS是关键衡量指标。另一个重要指标是数据吞吐量(Throughput)，指单位时间内可以成功传输的数据数量。对于大量顺序读写的应用，如电视台的视频编辑，视频点播等则更关注吞吐量指标。 16 RAID基本概念定义 RAID （Redundant Arra
