存儲技術介紹
DAS (direct attached storage) 直接連接存儲--塊級
SAN(storage area network) 存儲區域網絡--塊級
NAS(network attached storage) 網絡附加存儲
Object storage 對象存儲
scsi————小型計算機系統接口;計算機和外設進行通信的協議標標准
DAS---塊級,提供總線級通信方式的存儲架構
1)內部的DAS:硬盤------主板-----------主板scsi總線————前端(CPU內存OS FS)
主機本地硬盤槽位有限 容量有限 散熱差
2)外部DAS:實現條件:a、主機有 SCSI HBA卡提供SCSI接口
b、DAS存儲提供SCSI接口
c、主機和DAS存儲直接只能用SCSI線纜直連
特點:距離——25m
帶寬——Ultrasscsi 640——640MB/s(6Gb/s)
l連接方式————一對一 y一對多(8線--7*DAS 16線--15*DAS)
SAN的組件---塊級的,提供網絡通信方式的存儲架構
1)a、實現形態:FC-SAN(協議 FC-fiber channel 光纖通道協議)
IP-SAN(協議 iscsi 將scsi承載在TCP/IP網絡中)
b、特點:距離---無限制
帶寬----FC-SAN(8Gb/s 16Gb/s)
IP-SAN(GE 10GE)
連接方式----1對1 1對多 多對1 多對多
SAN是企業級塊存儲的主流技術,DAS已淘汰
NAS---文件級的,通過TCP/IP網絡實現的存儲架構
a、文件系統使用存儲廠商自研的集群或者分布式文件系統,邏輯上可跨多個存儲節點進行空間管理。
b、主機和NAS之間只有一種網絡形態:TCP/IP
c、主機訪問NAS的共享目錄實現IO讀寫操作到底層NAS硬盤上。
d、連接方式:1對1 1對多 多對1 多對多
SAN的組件
1、 主機---物理形態(刀片式、機架式);虛擬雲主機(虛擬機)
網絡---FC ISCSI
SAN存儲---生產存儲、備份存儲、容災存儲
2、多路徑---解決方法---在主機側安裝多路徑軟件
華為的多路徑軟件---Ultrapath(win linux 小機OS) ---重啟
功能:1)屏蔽冗余卷,統一成唯一虛擬卷
2)實現IO的負載分擔
3)IO的最優路徑優選策略 輪詢 least io least block
4)故障倒換(fail over)
5)故障回切(fail back)
FC協議棧
1)FC-0:物理層,定義FC網絡中物理層接口和線纜的標准
2)FC-1:編解碼層,發端編碼收端解碼實現光纖線路距離延長,降低誤碼率
8G 8b/10b 18G 60b/64b
3)FC-2:FC數據成幀 拓撲定義 流量控制 QOS
4)FC-3:通用服務層,加密解密 壓縮解壓縮
5)FC-4:協議映射層,適配FC網絡要承載的協議報文 可以適配 scsi ip atm
發端映射 收端解映射
*FC-SAN實現的物理條件:
1)主機側:FC-HBA卡---主板PCI-E
2)存儲側:FC業務板卡
3)網絡側:FC SW
收發器(熱插拔)---光模塊--單模(長距傳輸)/多模(短距傳輸)
光纖通道幀
傳輸字:1TW = 4B
FC SW 華為品牌
Oceanstor SNS系列 2000 3000 5000 SNS2124為例 2個管理口 調測串口(命令行) 管理網口(web 圖形化)
默認前8口有光模塊 后16口如果用需要另外購買光模塊和license
FC SW 接口上電自定義 F N E G
FC協議的地址標識 WWN---全球唯一名稱 64bit 表示 16*16進制數值
兩種形態:WWNN---全球唯一節點名稱----標識設備節點
WWPN---全球唯一端口名稱----標識設備上的每一個FC接口
FC SW實現網絡邏輯隔離-----划zone(區域)
1)方式:基於端口划分 基於WWN划分 基於別名划分
2)配置方法:命令行 web圖形化操作
3)配置流程:新建別名(可選) 新建zone 新建zone config
IP-SAN
通過TCP/IP網絡承載scsi數據塊,是一種低成本的SAN網絡
1)協議:iscsi----銜接scsi和TCP/IP iscsi屬於應用層
2)iscsi連接的兩個對象:initiator(啟動器)---->主機
target(目標器)---->存儲
啟動器:主動發起建立iscsi連接到存儲側,下發IO請求
目標器:控制和管理啟動器和目標器之間的iscsi連接,接收啟動器端IO請求並響應執行IO操作
3)iscsi的標識終端的標識符:iqn---字符串
4)主機側IP-SAN實現方式
a、NIC+initiator軟件(所有協議處理都由軟件實現,消耗主機計算資源)
b、TOE+initiator軟件(TCP/IP協議處理下移給TOE,iscsi協議處理仍然軟件實現)
c、iscsi HBA(所有協議處理都由硬件實現,最大程度降低主機計算資源消耗)
成本:a<b<c 性能:a<b<c
IP-SAN物理條件:1)主機要求以上三種配置的其中一種
2)網絡設備:以太網SW+IP router
3)存儲設備:提供GE 10GE存儲業務接口
融合協議——FCoE
1)FC over Ethernet 將FC數據幀放在CEE(增強型無損以太網)上進行承載
目的:a、降低部署成本
b、簡化網絡配置
2) 實現FCoE滿足條件:a、主機側——配置CNA(融合網絡適配卡)支持TCP/IP和FCoE數據博愛問的收發處理
b、網絡側——將業務平面和存儲平面的流量整合到一類網絡設備組網架構中,設備選型使用CE系列(華為)交換機
c、存儲側——選配FCoE網絡板卡
網絡協議——IB infini-bind
1)類似TCP/IP 也是一個協議棧,5層模型 物理層-鏈路層-網絡層-傳輸層-應用層
2)IB協議早期主要用於服務器集群部署,用於存儲平面網絡(主機——>存儲)
3) IB網絡設備:IB交換機 IB路由器
4)網絡特點:a、高帶寬、低時延、
b、支持RDMA(遠程直接內存訪問,實現集群內主機訪問其他主機內存數據)
c、傳輸卸載(IB協議運行在IB適配器中,而非OS之上,降低對主機計算資源)