DAS
把硬盘从服务器中剥离出来形成专用的存储系统,这就是DAS
DAS 存储形态—JBOD
JBOD主要实现了硬盘的外置,从而提升了容量,但数据控制管理工作仍然由服务器负责,因此服务器有额外的开销
智能化DAS,这种DAS存储将数据管理和控制及访问的功能整合在了一起,服务器只需要关注数据读写即可。
集中式存储 SAN NAS
SAN是通过SAN的网络来连接服务器,服务器看到的存储是一个一个块设备,是当做一个硬盘来识别的。
服务器存储数据首先要在服务器用文件系统来格式化,之后应用就可以进行数据的读写
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往往SAN用于数据库场景,用来存储结构化数据。
NAS
早期NAS主要是面向用户办公的数据共享,它的特点就是把服务器的文件系统放在了存储里,这样服务器通过网络就可以来共享数据,现在NAS是面向非结构化的数据的存储。
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现在的大多都是采用这两种存储
比如银行的摄像信息,一般有两部分信息
1、索引信息存放在SAN 用于业务系统查询,检索,这部分信息往往是结构化的数据
2、具体的影像文件,存放在NAS中,这部分数据是非结构化的数据。
典型的企业存储全景图
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有人的地方就有江湖,有数据就有存储
地方可以归类为生产中心和灾备中心
企业存储的主要存储形态
纯粹的SAN:只能提供结构化数据存储和访问的存储
NAS有两种形态
一种是NAS网关,应用:文件共享、VDI等场景。
大数据的海量存储 应用:媒资库、视频监控、高性能计算等场景
主流的是SAN+NAS=统一存储
统一存储的目的是在同一套硬件和软件的基础上提供SAN和NAS两种功能。
由于历史的原因出现了两种形态:
1、最佳形态,单套存储系统直接支持SAN和NAS,不需要额外购买NAS网关,比如OceanStor V3 、FAS、3Par
2、需要附加NAS网关,只是管理层面做了统一 。比如:EMC的VNX
存储应用环境
IT架构主要是两种:一个是计算机内部架构下的体系变化 一个是IT架构下的体系变化
基于计算机系统下的架构:
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IT系统中分为了四个层次:
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存储在计算机内部和IT架构下的具体的应用
内部存储的一套流程:
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主要用到的部件是CPU、内存、总线(这三个决定了内部数据的传输的快慢)
CPU分为了三个部分:运算单元、控制单元、寄存单元(存储单元)
CPU的处理过程:
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CPU性能决定的因素:工作频率(主频工作频率)、缓存(一级缓存、二级缓存、三级缓存)
内存:
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SDR 速率小,频率低
DDR 性能由三个方面决定:容量、带宽、主频
CPU传到内存是需要主板来实现的,是由内部的总线去完成的
总线:计算机总线、主机总线、I/O总线
计算机总线:主要完成计算机内部各个组件之间内部的传输的一个通道,它更多指的是CPU和内存之间数据的传输
主机总线:把CPU和内存处理完的数据通过这个总线可以把它传输到外界的网卡,显卡或外部的其他的卡上去
I/O总线:更多是把主机内部的数据通过I/O总线传送到外界去,比如U盘
网络化的存储架构
存储单独会被集群化部署在存储的一些集群环境中。那种中间通道不在是用主机直连存储的方式去实现,我们中间会用我们的网络来代替我们原来通过总线去实现的方式
因此我们可以把网络侧的存储分为三种:
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主机、服务器 :类似CPU内存那套,主要完成内部数据的控制计算并且通过主机后置的FC或HUB卡去吧数据传输到外界去,传输到外界的过程中需要用到承载通道 ,这个承载通道主要指的就是网络
存储介质与接口介绍
机械硬盘、SSD硬盘
机械硬盘:
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高速缓冲区会影响磁盘的性能。
image.png磁头指的是在盘面上高速运转去磁盘磁性材料来完成的
也就意味着每一片盘面上都附带着无规则的磁性材料,磁头的作用就是通过它的磁性把上面的无规则的磁性材料通过磁化以后把它有规则化、有组织的进行排放,完成数据的存放。
启停区只是完成磁盘在写和读的过程中它的初始位置
外边的所有区域都可以理解成是一个块设备,块设备的区域一般叫磁道
扇区是磁道的最小单位,8K,扇区会影响磁盘的读写性能
磁头数是盘片数量的两倍
机械硬盘的影响性能的五个参数:
硬盘容量、转速、缓存、平均访问时间、数据传输率
缓存 用来临时存放从CPU内存(速率快,磁盘慢)过来的数据
平均访问时间=平均等待时间+平均寻道时间
启停区到数据块区的时间就是平均寻道时间 8ms-11ms
平均等待时间就是我已经到达了我要写的那个位置,但是由于我写的扇区不在这个位置,所以磁盘还需要运转一周或是半周
数据传输速率分为两种 内部传输速率(磁盘写入数据的过程,从数据传输芯片写入到磁盘内部)、 外部传输速率(把cpu或者内存的数据通过接口写入到磁盘,甚至与磁盘通过接口写入到外部)
SSD硬盘
image.png控制单元和存储单元
存储单元分为两种 FLASH闪存的存储介质、DDR内存的存储介质
FLASH主要应用在外置的可移动的 比如说U盘,可移动硬盘,支持热拔插
DDR内存 主要应用在 系统中的存储,应用于SSD硬盘系统,IT架构下的系统存储,因为它不支持热拔插
大多数是FLASH
接口
ATA接口
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SCSI接口
实现小型的串行接口
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SATA接口
用的还是基于ATA接口的技术,只是用串行去实现
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SAS接口
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FC接口
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