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Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 信息资源管理信息资源管理 理论、技术、应用理论、技术、应用 Information Resource Management 张文新张文新 副教授副教授 电话电话：1391062351213910623512 Email: 办公室：经济管理楼1213室 1 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 讲义主要内容讲义主要内容 第第0000讲讲：关于：关于课课程与程与课课程学程学 习习 第第0808讲讲：信息分析技：信息分析技术术 第第0101讲讲：信息与信息：信息与信息资资源源第第0909讲讲：信息挖掘技：信息挖掘技术术 第第0202讲讲：信息：信息资资源管理源管理第第1010讲讲：信息：信息资资源安全源安全 管理技管理技术术 第第0303讲讲：信息与信息：信息与信息资资源度源度 量技量技术术 第第1111讲讲：信息：信息产业产业 与信与信 息化息化 第第0404讲讲：信息分：信息分类编码类编码 技技术术第第1212讲讲：信息咨：信息咨询询服服务务 行行业业管理管理 第第0505讲讲：信息的采集技：信息的采集技术术第第1313讲讲：企：企业业信息信息资资源源 管理管理 第第0606讲讲：信息存：信息存储储技技术术 第第1414讲讲：政府信息：政府信息资资源源 管理管理 第第0707讲讲：信息：信息检检索技索技术术第第1515讲讲：信息人力：信息人力资资源源 管理管理 最后一次最后一次课课：总结总结 与答疑。最后与答疑。最后2 2学学时时：考：考试试 2 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 第第0606讲讲 信息存储技术信息存储技术 3 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 引言引言 n n什么信息需要存储？什么信息需要存储？ n n采用什么技术实现信息存储？采用什么技术实现信息存储？ n n有怎样的信息存储的设备？有怎样的信息存储的设备？ 4 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 引言引言 n思考： pp 假如有假如有100T100T数据，买数据，买 100G100G大小的磁盘，需要大小的磁盘，需要10001000 个！个！ pp 如何把如何把10001000个磁盘连接起来？个磁盘连接起来？ pp 如果用一般的如果用一般的PCPC，需要需要250250台台！ pp 数据存放起来了，如何管理和使用？数据存放起来了，如何管理和使用？ pp 性能如何？性能如何？ pp 当设备损坏或发生事故时如何应对？当设备损坏或发生事故时如何应对？ 5 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 内容提要内容提要 6.1. 6.1. 信息存储的需求信息存储的需求 6.2. 6.2. 信息存储技术信息存储技术 6.3. 6.3. 存储容灾和备份存储容灾和备份 6 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 n n信息存储概念信息存储概念 pp 信息存储是针对所采集的信息进行科学有序的存信息存储是针对所采集的信息进行科学有序的存 放、保管，以便使用的过程。放、保管，以便使用的过程。 pp 三层含义三层含义: : 将所采集的信息，按照一定规则，记录在相应的信将所采集的信息，按照一定规则，记录在相应的信 息载体上；息载体上； 将这些信息载体，按照一定的特征和内容性质组成将这些信息载体，按照一定的特征和内容性质组成 系统有序的、可供自己或他人检索的集合体；系统有序的、可供自己或他人检索的集合体； 应用计算机等先进的技术和手段，提高信息存储的应用计算机等先进的技术和手段，提高信息存储的 效率和利用水平。效率和利用水平。 6.1. 6.1. 信息存储的需求信息存储的需求 7 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.1. 6.1. 信息存储的需求信息存储的需求 n n信息存储作用：信息存储作用： pp在企业或组织需要信息的时候，能够及时地获取这些信息在企业或组织需要信息的时候，能够及时地获取这些信息 ，并经加工处理后为控制、管理与决策服务。，并经加工处理后为控制、管理与决策服务。 pp存储的信息可以供企业或组织的全体人员共享，并可以重存储的信息可以供企业或组织的全体人员共享，并可以重 复使用，提高信息的利用率。复使用，提高信息的利用率。 pp信息的历史性特点也要求将信息予以保存，以便从同一事信息的历史性特点也要求将信息予以保存，以便从同一事 物不同历史阶段的信息中分析、探讨该事物的发展规律，供管物不同历史阶段的信息中分析、探讨该事物的发展规律，供管 理决策时使用。理决策时使用。 8 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.1. 6.1. 信息存储的需求信息存储的需求 n n信息存储需要解决的几个主要问信息存储需要解决的几个主要问 题题 pp 容量容量 pp 速度速度 pp 易于管理易于管理 pp 安全：安全：容灾与备份容灾与备份 pp 可扩展性可扩展性 9 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n信息存储的介质信息存储的介质 信息存储的介质包括：信息存储的介质包括： pp 纸介质纸介质; ; pp 缩微胶片缩微胶片; ; pp 磁介质磁介质; ; pp 光介质。光介质。 10 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备 目前，常用的信息存储设备有： pp磁带、磁带库磁带、磁带库 pp磁盘、磁盘阵列磁盘、磁盘阵列 pp光盘、光盘塔、光盘库光盘、光盘塔、光盘库 11 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备-磁带库 12 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备-磁带库 p广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。 p自动加载磁带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合 组成的。 p自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带 更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入 驱动器中，或执行相反的过程。它可以备份PB=106GB数量级 的数据。 p自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份 工作装载新的磁带。 p一个拥有工作组服务器的小公司或分理处可以使用自动加载 磁带机来自动完成备份工作。 13 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备-磁盘阵列 14 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备-磁盘阵列 p 磁盘阵列简称RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID），有“价格便宜且多 余的磁盘阵列”之意。 p 其原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分 散排列的设计，提升数据的安全性。 p 磁盘阵列主要针对硬盘，磁盘阵列是由很多便宜 、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一 个大型的磁盘组。 p 利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升 整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时，利用这 项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬 盘上。 15 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备-光盘库 16 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n信息存储设备-光盘库 p光盘库是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。 p光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和驱动 器三部分组成。 p光盘库一般配置有114台驱动器，可容纳 45690片光盘，每个盘 仓可容纳15或50片光盘，分为智能热插拔式盘仓和普通盘仓，这样一 是可方便光盘的存放和取用，二是直接构成了三级存储的近线和离线的 搭配结构。 p光盘库通过高速SCSI端口与网络服务器相联，光盘驱动器通过自 身接口与主机交换数据。 p用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将驱动器中的光盘取出并放 置到盘架上的指定位置，然后再从盘架中取出所需的光盘并送入驱动器 中。自动换盘机构（机械手）的换盘时间通常在秒级。 17 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n常用的存储设备接口 pp IDE: Integrated Drive ElectronicsIDE: Integrated Drive Electronics，电电 子集成驱动器子集成驱动器 pp SCSI: Small Computer System SCSI: Small Computer System InterfaceInterface，小型计算机系统接口小型计算机系统接口 pp FC:FiberFC:Fiber Channel Channel 光线通道光线通道 18 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 SCSISCSI接口技术接口技术 SCSISCSI（Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface），），小型计算机系小型计算机系 统接口；统接口； 并行并行SCSISCSI使得使得I/OI/O总线不再是系统的瓶颈，可以使系统具有总线不再是系统的瓶颈，可以使系统具有 更高的输入更高的输入/ /输出性能；输出性能； SCSISCSI提供的高质量信号支持可靠、持续的数据传输速率；提供的高质量信号支持可靠、持续的数据传输速率； SCSISCSI比比IDEIDE速度快，因为速度快，因为SCSISCSI接口卡中自带接口卡中自带CPUCPU； SCSISCSI支持热插拔；支持热插拔； SCSISCSI支持多硬盘。支持多硬盘。 19 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n硬盘接口技术硬盘接口技术光纤通道光纤通道( (FibreFibre Channel Channel):): pp和和SCSISCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接 口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的 需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬 盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多 硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高 速带宽、远程连接、连接设备数量大等。速带宽、远程连接、连接设备数量大等。 pp 光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计， 能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集 线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对 高数据传输率的要求。高数据传输率的要求。 20 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 nFC特点 p 光纤通道技术是结合了通道技术和网络技术的优点 。通道技术是硬件密集型技术，可以在缓冲区间快速 传输大量的数据。网络技术是软件密集型技术，数据 包可以在网络上被路由到许许多多设备中的某一个上 ； p 性能高：目前最高速度是10Gb/s； p 传输距离更远，一般可以达到10km以上，而SCSI 才25m； p 可扩展能力强； p 稳定性和可靠性好。 21 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n信息存储方式信息存储方式 pp 传统存储（直接存储）传统存储（直接存储） pp 网络存储网络存储 22 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n直接连接存储直接连接存储 pp 直接连接存储（直接连接存储（DASDAS，Direct Attached StorageDirect Attached Storage） 是数据存储领域产生最早、发展时间最长的传统数据是数据存储领域产生最早、发展时间最长的传统数据 存储方式。存储方式。 pp 直接连接存储是将磁盘存储设备直接通过电缆连直接连接存储是将磁盘存储设备直接通过电缆连 接到服务器的方式。接到服务器的方式。 pp 它主要应用于单机或两台主机的集群环境中。它主要应用于单机或两台主机的集群环境中。 pp 主要优点是存储容量扩展简单，投入成本少，见主要优点是存储容量扩展简单，投入成本少，见 效快。效快。 23 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 图：传统的客户图：传统的客户/ /服务器结构服务器结构 网络 客户机 网络接口 SCSI主机 网络接口存储接口存储子系统 虚框虚框为为为为服服务务务务器器 SCSISCSI 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 24 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 SCSI Disk Array (SCSISCSI Disk Array (SCSI磁磁盘阵盘阵列列) UsedUsed Not UseNot Use SCSI ChannelSCSI Channel Web ServerWeb Server IP NetworkIP Network Windows Windows DesktopDesktop PCPC IDE Disk Array (IDEIDE Disk Array (IDE磁磁盘阵盘阵列列) ) UsedUsed Not UseNot Use File ServerFile Server SCSI ChannelSCSI Channel Fiber Disk Array (Fiber Disk Array (光光纤磁盘阵纤磁盘阵列列) ) Fiber ChannelFiber Channel Exchange Exchange Mail ServerMail Server SQL SQL Database Database Server Server UsedUsed Not UseNot Use Fiber SwitchFiber Switch Fiber ChannelFiber Channel 25 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 企业存储大容量的装置 就是磁盘阵列 (Disk Array) SAN = Fiber Disk Array DAS, SAN, NAS皆以 Disk Array为核心技术。 DAS, SAN, NAS的分类 ，并非企业考虑存储应用 的关键。 PCI, PCI-X PCI, PCI-X 总线总线 光纤光纤HBAHBA卡卡 FiberFiber DiskDisk (SAN)(SAN) SCSISCSI DiskDisk IDEIDE DiskDisk Disk Array ControllerDisk Array Controller (CPU, Firmware Cache)(CPU, Firmware Cache) SCSI SCSI 连结器连结器 SCSI ChannelSCSI Channel Fiber ChannelFiber Channel SQL, Exchange, Web ServerSQL, Exchange, Web Server 图：图：大容量存储装置大容量存储装置- Disk Array- Disk Array 26 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) 由于磁由于磁盘盘盘盘的存取速度跟不上的存取速度跟不上CPUCPU的的处处处处理速度理速度. .从而使磁从而使磁盘盘盘盘 成成为为为为提高服提高服务务务务器器I/OI/O能力的一个瓶能力的一个瓶颈颈颈颈。为为为为解决解决计计计计算机算机CPUCPU的的 高速和磁高速和磁盘盘盘盘的低速之的低速之间间间间日益加日益加剧剧剧剧的矛盾，的矛盾，19871987年美国加利福年美国加利福 尼尼亚亚亚亚大学伯克利分校的帕特森教授等人提出了大学伯克利分校的帕特森教授等人提出了 RAID(Redundant Array of Independent Disks)RAID(Redundant Array of Independent Disks)的概念。的概念。 其技其技术术术术思想是思想是: :利用利用现现现现有的小型廉价磁有的小型廉价磁盘盘盘盘，把多个磁，把多个磁盘盘盘盘按按 一定的方法一定的方法组组组组成一个磁成一个磁盘阵盘阵盘阵盘阵 列，通列，通过过过过一些硬件技一些硬件技术术术术和一系列和一系列 的的调调调调度算法，使得整个磁度算法，使得整个磁盘阵盘阵盘阵盘阵 列列对对对对用用户户户户来来说说说说，就像是在使用，就像是在使用 一个容量很大、而可靠性和速度非常高的大型磁一个容量很大、而可靠性和速度非常高的大型磁盘盘盘盘。 27 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) RAIDRAID有许多特点。首先，提高了存储容量，可以有许多特点。首先，提高了存储容量，可以 将多块硬盘组织起来，就像对一块硬盘那样进行读取将多块硬盘组织起来，就像对一块硬盘那样进行读取 操作操作; ;其次，多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数其次，多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数 据传输率，可以成倍地提高硬盘的数据读取速率，满据传输率，可以成倍地提高硬盘的数据读取速率，满 足并发的数据访问请求足并发的数据访问请求; ;第三，由于有校验技术，提第三，由于有校验技术，提 高了可靠性。高了可靠性。 28 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) 对于对于RAID1RAID1和和RAID5RAID5阵列而言，当有一块硬盘损阵列而言，当有一块硬盘损 坏时，利用其他盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数坏时，利用其他盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数 据，而不影响系统的正常工作，并可以在带电状态下据，而不影响系统的正常工作，并可以在带电状态下 更换已损坏的硬盘更换已损坏的硬盘( (即热插拔功能即热插拔功能) )，阵列控制器会自，阵列控制器会自 动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新盘用动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新盘用 做新的热备份盘。另外，磁盘阵列通常配有冗余设备做新的热备份盘。另外，磁盘阵列通常配有冗余设备 ，如电源和风扇，以保证磁盘阵列的散热和系统的可，如电源和风扇，以保证磁盘阵列的散热和系统的可 靠性。目前，常用的靠性。目前，常用的RAIDRAID类型可分为类型可分为RAID0RAID0、 RAID1RAID1、RAID3RAID3、RAID5RAID5等。等。 29 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) RAIDRAID技术是一种工业标准，各厂商对技术是一种工业标准，各厂商对RAIDRAID级别级别 的定义也不尽相同。目前对的定义也不尽相同。目前对RAIDRAID级别的定义可以获级别的定义可以获 得业界广泛认同的有得业界广泛认同的有4 4种，种，RAID 0RAID 0、RAID 1RAID 1和和RAID RAID 5 5。 30 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) RIAD 0RIAD 0，数据分割数据分割 RIAD 1RIAD 1，磁盘镜像磁盘镜像 RIAD 5RIAD 5，硬盘分割硬盘分割 31 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) RAID 0RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，具有成是无数据冗余的存储空间条带化，具有成 本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点；本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点； 适用于适用于Video/AudioVideo/Audio信号存储、临时文件的转储等信号存储、临时文件的转储等 对速度要求极其严格的特殊应用；对速度要求极其严格的特殊应用； 但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成 阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损 失。失。 32 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) RAID 1RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技 术简单，管理方便，读写性能均好。术简单，管理方便，读写性能均好。 但它无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费但它无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费 大，严格意义上说，不应称之为大，严格意义上说，不应称之为“阵列阵列”。 33 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 硬盘阵列技术硬盘阵列技术RAID(Redundant Array of RAID(Redundant Array of Independent Disks)Independent Disks) RIAD 5RIAD 5，硬盘分割，硬盘分割，RAID 5RAID 5是目前应用最广泛的是目前应用最广泛的RAIDRAID技术技术 。 各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验 （异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以n n块硬盘构块硬盘构 建的建的RAID 5RAID 5阵列可以有阵列可以有n n1 1块硬盘的容量，存储空间利用率非块硬盘的容量，存储空间利用率非 常高。常高。 任何一块硬盘上的数据丢失，均可以通过校验数据推算出来任何一块硬盘上的数据丢失，均可以通过校验数据推算出来 。 RAID 5RAID 5具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点 ，应用非常广泛，但不足之处是如果，应用非常广泛，但不足之处是如果1 1块硬盘出现故障以后，整块硬盘出现故障以后，整 个系统的性能将大大降低。个系统的性能将大大降低。 34 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n直接连接存储模式存在诸多弊端弊端： p 存储设备只能与一台服务器直接连接，只由这台服 务器使用。 p 用户要备份数据和存储数据，都要占用服务器CPU 的时间，从而降低了服务器的管理效能。 p 随着服务器的增多，数据管理会越来越复杂，工作 量不断增加。 p 如果增加存储设备，扩展存储容量，需要对服务器 进行重新配置，这样做容易中断业务连续性，造成数据 丢失。 35 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 图：直接存储（图：直接存储（DASDAS，Directly Attached StorageDirectly Attached Storage） Application Server 1 diskdisk Application Server 2 diskdisk Application Server 3 diskdisk Data IslandData IslandData IslandData Island 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 36 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n网络存储技术网络存储技术 自二十世纪末开始，存储技术的发展进入 “存储网络 ”(Storage Network)时代。它将存储设备从应用服务器中 分离出来，进行集中管理。存储网络具有以下特点： pp存储设备与主机之间是多对多的关系存储设备与主机之间是多对多的关系 pp统一性：在逻辑上是完全一体的，实现数据的集中管理统一性：在逻辑上是完全一体的，实现数据的集中管理 pp面向网络应用，容易扩充，伸缩性强面向网络应用，容易扩充，伸缩性强 pp共享存储系统共享存储系统 pp关键技术：带宽关键技术：带宽 37 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n网络存储网络存储 我校邮件服务器提供的网络存储功能 38 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n网络存储与传统存储的比较网络存储与传统存储的比较 pp 存储系统的独立性存储系统的独立性 pp 数据共享的难易程度数据共享的难易程度 pp 高速的数据传输高速的数据传输 pp 更大的存储容量更大的存储容量 pp 中心化数据管理中心化数据管理 pp 多种多样的存储介质多种多样的存储介质 39 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n网络数据存储方式 pp网络连接存储网络连接存储( (NASNAS) ) pp存储区域网络存储区域网络( (SANSAN) ) 40 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 主机网络存储控制器网络存储控制器 Switch 客户机客户机 虚框为服务器虚框为服务器 图：网络连接存储（图：网络连接存储（NASNAS）的系统结构）的系统结构 41 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 磁带机 Fiber Disk Array (Fiber Disk Array (光纤磁盘阵列光纤磁盘阵列) ) SCSI Disk Array (SCSISCSI Disk Array (SCSI磁盘阵列磁盘阵列) ) Unix/ Novell/ Unix/ Novell/ MacintoshMacintosh NetworkNetwork Fiber ChannelFiber ChannelIP IP NetworkNetwork File LevelFile Level 传输方式传输方式 异质网络异质网络 Web Server Web Server Exchange Exchange Mail Server Mail Server SQL SQL Database Database Server Server Windows Windows DesktopDesktop UsedUsed Not UseNot Use UsedUsed Not UseNot Use IDE Disk Array (IDEIDE Disk Array (IDE磁盘阵列磁盘阵列) ) UsedUsed Not UseNot Use Storage GatewayStorage Gateway 控制管理平台控制管理平台 SCSI ChannelSCSI Channel FiberFiber Channel Channel 图：图：简化存储管理的关键简化存储管理的关键-Windows Storage Server-Windows Storage Server 42 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n网络连接存储网络连接存储 NASNAS存储方式具有如下存储方式具有如下特点特点： pp 可附加大容量存储，内嵌操作系统。可附加大容量存储，内嵌操作系统。 pp 仅仅提供存储服务，降低了存储设备的成本。仅仅提供存储服务，降低了存储设备的成本。 pp 特别适合于处理来自网络的特别适合于处理来自网络的I/OI/O请求，不仅响应速请求，不仅响应速 度快，而且数据传输速率也很高。度快，而且数据传输速率也很高。 pp 可以提供完全跨平台文件混合存储功能。可以提供完全跨平台文件混合存储功能。 pp 其安装简便，友好的图形管理界面以及在线扩容能其安装简便，友好的图形管理界面以及在线扩容能 力，大大方便了网络管理人员的工作。力，大大方便了网络管理人员的工作。 43 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n网络连接存储网络连接存储 p网络连接存储（NAS，Network Attached Storage）是一种基 于局域网的，在存储设备端提供基于网络访问的文件级服务的网络存 储技术。其体系结构如图9.1所示。图中，RAID（Redundant Array of Inexpensive Disk）是廉价磁盘冗余阵列，此外也可根据需要采用 前述其它存储设备。 图图： NAS NAS体系结构体系结构 44 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 n n存储区域网络存储区域网络 pp存储区域网络存储区域网络（SANSAN，Storage Area NetworkStorage Area Network）位于服务器后位于服务器后 端，为连接服务器、存储设备而建立起一个专用数据网络，提供数端，为连接服务器、存储设备而建立起一个专用数据网络，提供数 据存储服务。其体系结构如下图所示。据存储服务。其体系结构如下图所示。 图： SAN体系结构 SANSAN特别特别适合适合于服务器集群、灾难恢复等大数据量传输的领域。于服务器集群、灾难恢复等大数据量传输的领域。 45 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 LANLAN 磁盘阵列磁盘阵列 磁盘阵列磁盘阵列 光纤交换机光纤交换机光纤交换机光纤交换机 服务器服务器 服务器服务器 磁带库磁带库 图：存储局域网（图：存储局域网（SANSAN）的基本结构）的基本结构 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 46 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 图：存储局域网图：存储局域网SANSAN的一般应用的一般应用 TBTB HPHP 磁磁 盘盘 阵阵 列列 TBTB deldel l l磁磁 盘盘 阵阵 列列 客户端客户端 备份磁带库备份磁带库 Windows ServersWindows Servers Unix ServersUnix Servers DellDell HpHp 数据数据 服务服务 器器 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 47 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 DASDASNASNASSANSAN 存存储储装置种装置种类类SectorsSectorsshared filesshared filesblocksblocks 传输传输 方式方式IDE/SCSIIDE/SCSITCP/IP, ethernetTCP/IP, ethernetfibre channelfibre channel 使用端使用端clients or serversclients or serversclients or serversclients or serversserversservers 容量容量GigabytesGigabytesterabytesterabytespetabytespetabytes 安装安装难难度度EasyEasyEasyEasyDifficultDifficult 管理成本管理成本HighHighLowLowLowLow n DAS 、 NAS 、 SAN比较 ppDAS (Direct Attached Storage)DAS (Direct Attached Storage) ppNAS (Network Attached Storage)NAS (Network Attached Storage) ppSAN (Storage Area Network)SAN (Storage Area Network) 48 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 DAS IP SCSI Direct- Attached Storage NAS和SAN FC Storage Area Network SCSI IP Network- Attached Storage 图：几种存储模式的比较图：几种存储模式的比较 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 49 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 SERVERS & STORAGE DESKTOPS 网络连接存网络连接存 储储 ( (NAS)NAS) LANLAN 直联存储直联存储 ( (DAS)DAS) SANSAN 存储区域网存储区域网 ( (SAN)SAN) 图：连接存储的三种方式的比较图：连接存储的三种方式的比较 50 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 入门级PowerVault 725N 中等PowerVault 770N (塔式) PowerVault 775N (机架式) 存储区域网SAN 网络连接存储 直接连接存储磁带机磁带机 驱动器PowerVault 100T/110T 机架式磁带机PowerVault 112T 自动加载磁带机PowerVault 120T/122T 磁带库PowerVault 132T/136T/160T SCSIPowerVault 220S/221S 光纤通道DELL | EMC CX300 DELL | EMC CX500 DELL | EMC CX700 入门级DELL/EMC CX300 中等DELL/EMC CX500 企业级DELL/EMC CX700 扩展柜DELL/EMC FC DAE2, ATA DAE2 交换机DELL/EMC 8, 16, 24, 32 端口 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 DELL DELL 存储系统产品组合存储系统产品组合 51 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.2. 6.2. 信息存储的技术信息存储的技术 外部存储外部存储 整合存储整合存储 内部存储内部存储 容量可管理性可用性便利 第第 1 1 阶段阶段第 2 阶段第 3 阶段第 4 阶段 灾难恢复存储灾难恢复存储 图：存储方案的经济扩展架构图：存储方案的经济扩展架构 52 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 6.3. 6.3. 存储容灾和备份存储容灾和备份 n n备份和容灾的概念备份和容灾的概念 n n备份和容灾的相关技术备份和容灾的相关技术 n n备份和容灾的解决方案备份和容灾的解决方案 53 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 n n为什么要考虑备份和容灾？为什么要考虑备份和容灾？数据数据: : 企业的生命企业的生命 DATADATA 制造制造 远程办公远程办公 客户客户 投资投资 市场市场 日常运作日常运作供应商供应商 6.3. 6.3. 存储容灾和备份存储容灾和备份 54 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 n服务器是企业运转的基石 pWWW服务器,每月有几万或几十万人了解到相关的信息； p邮件服务器，企业内外平均每天要成百上千封邮件的交流 ； p数据库服务器，应用程序正常运行的后台保障； p媒体服务器，辅助业务系统的一个重要部分； p文件服务器，几百GB或上TB级的文件存储容量； p其它服务器 n这些基石有时会出现问题 p硬件故障；软件故障；误操作；病毒入侵；意外事故； 6.3. 6.3. 存储容灾和备份存储容灾和备份 55 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 n n为什么要考虑备份和容灾为什么要考虑备份和容灾 p 硬件故障 p 软件故障 p 误操作 p 病毒入侵 p 保留历史记录 p 发生灾难性事件 6.3. 6.3. 存储容灾和备份存储容灾和备份 56 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 完整备份和容灾系统的组成 备份和灾难恢复系统 执行备份的硬件和介质 备份管理软件 备份策略灾难恢复计划 57 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 图：方正服务器数据备份解决方案图：方正服务器数据备份解决方案 SecuStor存储功能服务器上预装了Veritas专业的服务器备份软件，用户只需在需要备份的服务器上安装相应的备份代理程序，并且设 置好备份内容和备份时间，系统就会按照计划的时间完成备份工作，当数据出现任何问题以后，用户只要选择数据的指定备份就可把 系统恢复到备份时刻，从而保证了业务系统的连续性，让企业的基石真正的为我们提供服务。 58 Information Resource Management 信息资源管理 第06讲 n n数据备份的概念数据备份的概念 p数据备份就是将数据以某种方式加以保留，以便在系统 遭受破坏或其他特定情况下，重新加以利用的一个过程。 p数据备份是存储领域的一个重要组成部分。 p通过数据备份，一个存储系统乃至整个网络系统，完全 可以回到过去的某个时间状态，或者重新“克隆”一个指 定时间状态的系