Raid與DAN、SAN、NAS基礎


一、 磁盤基本知識

1. Raid分類

Raid磁盤陣列是由多個磁盤組合成的磁盤組,可將數據分割成許多區段,分別存放在各個磁盤上;同時利用不同排列技術,可提高磁盤性能和數據安全性。下列簡單介紹幾種Raid的區別。

Raid 0

最簡單的未受保護Raid可稱為磁盤條帶化,即是將數據分割成多份分別存放在磁盤上。實現io的成倍增長,性能成倍增長。例如四個磁盤,條帶128K,則將數據分成多個128K,同時存放在磁盤上。

Raid 1

Raid 0並沒有實現數據的冗余,缺乏安全保障;Raid 1則磁盤鏡像,將相同的數據存放在Raid的不同磁盤上;例如四個磁盤1,2,3,4;磁盤1和磁盤2的數據相同,磁盤3和磁盤4數據相同。然而這樣就降低了磁盤的性能,降低磁盤利用率。

Raid 5

利用奇偶校驗技術,通過將奇偶校驗信息分布在其余磁盤上,如果一個磁盤壞了,還能通過其余磁盤的奇偶校驗信息恢復所有數據。與Raid 0相比提高了數據保障,同時需要部分性能用於奇偶校驗計算,與Raid 1 相比提高性能提高,磁盤利用率也有所提高。

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Raid 10

Raid10有兩種形式,Raid 1+0 先做Raid 1再做Raid 0;Raid 0+1 現在Raid 0再做Raid 1;兩種情況在性能和磁盤利用率上沒有太大區別,建議使用Raid 1+0 可提高數據安全性能。

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以上幾種Raid,Raid 5則是居中的一種選擇,現在一般企業多為選擇Raid 5。

2. 存儲分類

現在市場上通用的存儲主要有:DAS,NAS,SAN,具體存儲分類如下圖所示。

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DAS:直連式存儲

直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI接口直接連接到一台服務器上,與本機磁盤的使用沒有太大區別;成本較低,由於SCSI接口有限因此容量有限,擴展不容易,擴展等操作必須停止應用,且容災性差。

每個服務器都有自己的存儲,如下圖所示。

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為了解決以上問題,必須將存儲從以上服務器分離處理,進行集中管理。存儲網絡便是為了解決此問題。

使用存儲網絡的好處是雖然物理上分離出來了,邏輯上跟未分離一樣,完全一體,數據實現集中管理,容易擴充,如下圖所示。因此針對此存儲網絡方式有兩種實現手段:NAS和SAN。

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NAS:網絡接入存儲

NAS實際是一種帶有網絡文件服務器的存儲設備。服務器與存儲設備之間采用TCP/IP進行連接;成本低,由於采用TCP/IP連接,目前的千兆網絡使用,使得此種存儲方式得到多數企業的認可。只要進行網絡連接無兼容性的要求,只能以文件方式訪問,而不能像文件系統一樣直接訪問數據庫塊。

SAN:存儲區域網絡

SAN實際是一種為存儲建立的獨立於TCP/IP網絡之外的專用網絡,使用FC光纖通道技術連接Raid與應用服務器,使用數據庫塊訪問,因此存取速度快。然而價格貴,光纖網絡不適合異地擴展。

NAS和SAN的根本不同

兩者最本質的區別在於文件管理系統在哪里;如下圖所示。SAN文件管理系統[FS]還是分別在每個應用服務器上,而NAS則是通過網絡共享協議使用一個FS,NAS將目光集中在應用、用戶和文件以及它們共享的數據上,SAN將目光集中在磁盤、磁帶以及鏈接它們的基礎結構。未來的解決方案是NAS加SAN。

下圖表示三種存儲的基本結構,可供理解

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