华为HCNA-Storage
第一章 存储技术趋势
1、存储是什么？
1）狭义的存储定义
（应用层面）
CD、DVD、磁盘、硬盘等；
单块盘存储有限、存在单点故障问题
考虑数据的安全性
2）广义的存储定义
（组成存储的元器件）
存储硬件系统（磁盘阵列：控制器、磁盘柜；磁带库）
存储软件（备份软件、管理软件、快照、复制等增值软件）
存储网络（HBA卡、光纤交换机、FC/SAS线缆等）
存储解决方案（集中存储、归档、备份、容灾等）
OS -- APP -- Storage
2、存储阵列系统
存储硬件 -- > 存储软件 -- > 解决方案
1）存储硬件
外置存储系统
磁盘阵列、NAS、磁带库、虚拟磁带库存储链接设备
FC HBA卡、FC交换机、以太网交换机、线缆2）存储软件
存储管理软件，快照、镜像软件，备份软件，多路径软件
2）解决方案
容灾、备份解决方案
3、存储的发展史
DAS -- > NAS --> SAN --> 分布式 --> 云存储
1）DAS
直连附加存储
主机 <<--- 线缆 --->> 存储设备
“块”设备
直接连接在各服务器或客户端接口下的数据存储设备，它不带有任何存储操作系统，存储设备是通过电缆直连到服务器，I/O请求直接发送到存储设备。
2）NAS
网络附加存储
类似于文件网络共享的方式
以文件系统的方式进行共享
连接到TCP/IP网络上（可以通过LAN或WAN），通过文件存取协议（例如NFS，CIFS等）存取数据；一个NAS存储里面包含核心处理器、文件服务管理工具、一个或多个的硬件驱动器用于数据的存储，其他服务器通过“file I/O”方式发送文件存取请求到存储设备NAS，NAS将file I/O转换成block I/O，发送到内部磁盘，NAS系统有较低的成本，易于实现文件共享，但由于它是采用文件请求的方式，相比块请求的设备性能差，并且NAS系统不适合于不采用文件系统进行存储管理的系统。
3）SAN
存储区域网络
主机 <<--- 交换机 --->> 存储设备
“块”设备
FC-SAN （FC交换机）
IP-SAN （以太网交换机）
它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关的服务器连接起来的高速专用子网；SAN主要包含FC SAN和IP SAN两种，FC SAN的网络介质为光纤通道，而IP SAN使用标准的以太网，IP SAN最常用的是ISCSI技术，就是把ISCSI命令包在TCP/IP包中传输。
文件系统：
是指把文件存储于硬盘时所必需的数据结构及硬盘数据的管理方式。
数据存储分类
1）内置存储
2）外置存储
直连附加存储DAS
网络化存储FAS
网络附加存储NAS
存储区域网络SAN
低端存储系统关键技术演进
1）1995以前
外置磁盘
随着数据量增加，服务器本地存储容量不能满足业务需求，外置低成本存储设备出现，主机看到多个硬盘。
（JBOD直连存储体）
2）1998
单控SAN
单控SAN包含RAID、Cache和使用软件，释放了服务器的处理能力。
RAID技术
使用异或算法（相同为假，不同为真），反推
3）2003-2005
双控SAN
单控SAN随着成本下降，其单点故障，可靠性、性能、扩展性差特点日益明显，逐步退入家用市场，企业应用由双控SAN主导。
4）现在
软件功能丰富
随着CPU处理能力的提升，低端存储承载着越来越多的业务，软件功能开始从中端存储下移。
高端存储技术当前特点
1）系统架构
全交换多控架构
全局缓存
端到端校验
限制环路内的硬盘数
2）数据保护
本地高密快照保护
秒级复制
3）快速响应
缓存分区、全局缓存
QoS
精细化自动分级存储
SSD优化
4）在线扩展
性能线性扩展
在线卷扩展
虚拟化
第三章、ICT架构体系
1.数据和信息
数据 ---加工处理---> 信息
数据 = 信息 + 数据冗余
2.信息数据的生命周期管理
信息数据的生命周期分为五个阶段：
1）产生
2）传播
3）使用
4）维护
5）归档（存档或删除）
3.什么是ICT？
ICT是信息、通信和技术三个英文单词的词头组合（information communications technology，简称ICT）；
它是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。
NAS GW
1）对上接口：连到客户端所在的业务网络提供文件共享
2）对下接口：把底层SAN存储的磁盘整列接管过来，本地做文件系统
问题：NAS GW容易成为瓶颈、单点故障
常见阵列组成形式
1）控制框和硬盘框分离
独立控制框+硬盘扩展框+存储阵列系统
2）控制框和硬盘框一体
控制器模块+盘恐一体控制框+存储阵列系统
NL-SAS硬盘
SATA硬盘的盘体，SAS的接口
固态硬盘概述
SSD原理：
使用flash技术存储信息
内部没有机械结构因此耗电量更小、扇热小、噪音小
但是，基于SSD的使用频率，SSD盘使用寿命有限。
SSD的3种主要的类型：
1）SLC，单层式存储单元
2）MLC，多层式存储单元
3）TLC，三层式存储单元
硬盘的关键指标
1）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。
2）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；一般硬盘的转速为5200、7200，scsi接口硬盘转速可达10000-15000RPM；
3）平均访问时间（average access time）=平均寻道时间+平均等待时间；
4）数据传输率（date transfer rate）：指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒；硬盘数据传输率包括内部传输率和外部传输率两个指标。
5）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。
