内部存储的局限性
1、计算机主板或扩展卡能插的硬盘数量有限
2、操作系统支持的硬盘数量
3、操作系统支持的文件系统大小
4、无法支持不同类型的硬盘(SCSI、SATA)
5、容易单点故障(RAID卷)
服务器只提供CPU、内存,存储提供服务器硬盘
存储的属性:容量、性能两方面来度量好坏
容量:能够存储数据多少
性能:存储带宽、存取时间和存储周期
1、存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量, 数据传输速率技术指标 位/秒,字节/秒
2、存取时间 启动到完成一次存储器操作所经历的时间 主存的速度 ns
3、存储周期 连续启动两次操作所需间隔的最小时间 主存的速度 ns
DAS:直接连接存储设备(早期的盘阵)
存储设备是通过电缆(专用SCSI接口电缆)直接到服务器,服务器的I/O请求直接发送到存储设备
DAS也可称为SAS服务器附加存储,它依赖于服务器,其本身是硬件的堆叠,不带任何存储操作系统
不适合大型服务器共享存储
优点:部署简单,成本低廉
缺点:(SCSI线缆是点对点的)
1、没有将存储和计算资源区分开来,这样一来对前端服务器要求较高CPU处理能力即控制I/O
2、对多服务器,没有集中管理方案
NAS网络附加存储(继DAS发展而来,价格相对便宜,自己也可以搭建)
NAS是一种特殊的专用数据存储服务器,包括存储器件(磁盘阵列)和内嵌系统软件
NAS设备连接到TCP/IP网络上通过文件存取协议存取数据,可提供跨平台文件共享功能,支持各种操作系统(使用IE浏览器进行访问管理)
优点:存储管理和缓存都在NAS存储上,对于前端服务器性能要求不是很高
缺点:
1、NAS对于数据支持不是很好,不如DAS盘阵、SAN,仅对文件共享
2、网络是个瓶颈
SAN存储区域网络(费用比较高,SAN和NAS同时推出存储解决方案)
存储设备组成单独的存储网络,大多数利用光纤,I/O请求直接发送到存储设备,高速传输,对于LAN的带宽占用几乎为零
SAN提供块级别的访问,对数据库的支持较好没有应用的限制,扩容方便
NAS提供文件级别的访问
存储选项:
1、FC光纤通道
2、FCoverEthernet以太网承载光纤通道
3、iSCSI
4、NAS
5、本地磁盘
服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,性能要超出家用产品很多
RAID的主要功能
1、提高存储性能:将多块物理磁盘按照不同的方式组合成一个逻辑磁盘,从而达到提高性能的目的
2、数据冗余:一旦发生损坏后,利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复
RAID卡的接口类型
1、IDE接口:已经被淘汰
2、SCSI接口:传输速率高,稳定性好,但价格较贵,一般用于中高端服务器或高端工作站
3、SATA接口:目前的主流接口
4、SAS接口:是新一代的SCSI技术,SATA接口向下兼容SATA接口
RAID 提高(I/0)速率,数据冗余保护,不同Raid技术有不同的性能,和容量消耗
Raid:Redundant Arrays of Independent Disks分为软件Raid ,硬件Raid卡和外置式Raid存储器
很多硬件RAID卡上会配置额外的内存(我们也称之为缓存)
外置式Raid也是属于硬件Raid的一种
区别
Raid卡不会安装在系统里,外置式Raid存储器内安装系统称为存储
存储器会连接到系统的SCSI卡上。系统没有任何的Raid功能, 它只有一张SCSI卡;存储器中的Raid将会映射到这个SCSI卡上
软件RAID占用CPU资源较高
0表示条带化
1表示镜像
RAID level:级别、仅代表磁盘组织方式不同,没有上下之分
RAID 0无数据冗余保护,一块硬盘损坏所有数据丢失
RAID 1数据冗余保护,把一份文件写入两个硬盘,读数据可以从两个盘同时读取
RAID 10结合Raid1和Raid0的优点
RAID 5一个硬盘为校验盘,其它都为Raid0工作盘
RAID 6有两个校验和盘,其它都为Raid0工作盘
RAID规格表
Raid类型 | 读写性能 | 硬盘数量 | 机制 |
可靠性 | 磁盘利用率 |
RAID 0 |
读写都提升 | 至少2块 | 条带技术 |
无 |
n |
RAID 1 | 写下降、读提升 | 至少2块 | 镜像(copy) |
允许坏一块盘 |
1/2 |
RAID 4 | 读写都提升 | 至少3块 | 检验码 |
允许坏一块盘 |
n-1/n |
RAID 5 | 读写都提升 | 至少3块 | 一块检验码 |
允许坏一块盘 |
n-1/n |
RAID 6 | 读写都提升 | 至少4块 | 两块检验码 | 允许坏二块盘 |
|
RAID 10 | 读写都提升 | 至少4块 | raid1+raid0 |
不允许坏同组磁盘、不允许坏同编号磁盘 |
1/2 |
RAID 50 | 读写都提升 | 至少6块 | raid5+raid0 |
允许坏同组磁盘、不允许坏两组磁盘 | n-2/n |
RAID 01 | 读写都提升 | 至少4块 | raid0+raid1 |
1/2 |
RAID0:无故障的速度读写,要求安全性不高工作站
RAID1:随机数据写入,要求安全性,服务器数据库存储领域
RAID5:随机数据传输要求安全性高,如金融、数据库、存储等
RAID10:适用于银行,金融等领域