存储技术的发展--精简.ppt

存储技术发展,曙光技术部 张旭 ,1、数据存储器的历史 2、硬盘接口技术的发展 3、存储体系的发展 4、存储技术的现状分析,目 录,磁盘阵列,打孔设备,磁带设备,硬盘光盘,性价比,存储容量,IO速度,数据存储器的发展历史,数据存储器的发展历史,打孔纸卡,1725年 - Basile Bouchon 1884年9月23日 - Herman Hollerith 可以打90列孔。显然你可以看出，这张卡片上能存储的数据少的可怜，事实上几乎没有人真的用它来存数据。一般它是用来保存不同计算机的设置参数的。,数据存储器的发展历史,穿孔纸带,Alexander Bain（传真机和电传电报机的发明人）在1846年最早使用了穿孔纸带。纸带上每一行代表一个字符。,数据存储器的发展历史,计数电子管,1946年RCA公司启动了对计数电子管的研究，这是用在早期巨大的电子管计算机中的，一个管子长达10英寸（25厘米），能够保存4096bits的数据。,数据存储器的发展历史,盘式磁带,1950年，IBM最早把盘式磁带用在数据存储上。 一卷磁带可以代替1万张打孔纸卡。 80年代之前最为普及的计算机存储设备。,数据存储器的发展历史,盒式录音磁带,1963年，由飞利浦公司发明，1970年代开始流行使用。 一些计算机，使用它来常规存储数据，功能类似硬盘。 一盘90分钟的录音磁带，每一面可以存储700KB到1M的数据。,数据存储器的发展历史,磁鼓,一支磁鼓有12英寸长，一分钟可以转1万2千5百转。它在IBM 650系列计算机中被当成主存储器，每支可以保存1万个字符（不到10K）。,数据存储器的发展历史,软磁盘,第一张软盘，发明于1969年，8英寸，容量80K，只读数据。 1973年，小一号（6英寸），容量为256K，可以反复读写。 1990年代后期，容量为250MB的3.5英寸软盘。,数据存储器的发展历史,世界上第一台硬盘机,1956年9月13日,IBM发布了305 RAMAC硬盘机。它可以存储“海量”的数据，这些数据保存在50个24英寸的硬磁盘上。 1961年，IBM生产了1000台305计算机，IBM出租这些计算机的价格是每个月3千5百美元,4.4MB,1吨重,数据存储器的发展历史,硬盘,大小：3.5寸、2.5寸 容量：最大1TB 转速：最大15000 接口：IDE、SCSI、SATA、 FC、SAS,数据存储器的发展历史,磁盘阵列,1987年，Patterson、Gibson和Katz首先提出磁盘阵列的想法。将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合，使其性能超过一只昂贵的大硬盘。 1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统。,数据存储器的发展历史,光盘,LD光盘：1958年发明，12英寸，只读 CD光盘：1979年发明，5英寸，700MB，可读写 DVD光盘： 1995年发明，5英寸， 8.5GB，可读写 HVD光盘：未来，5英寸，3.9TB,数据存储器的发展历史,趣味计算看历史,1995年 200MB400MB 大于4000元/GB 1996年 1.2GB2.1GB 1500元2000/GB 1998年 1.2GB2.1GB 200元250元/GB 2000年 4.3GB6.4GB 40元/GB 2002年 10GB20GB 20元/GB 2004年 40GB80GB 6.9元/GB 2005年 80GB160GB 4.5元/GB 2006年 80GB250GB 3.8元/GB,1、数据存储器的历史 2、硬盘接口技术的发展 3、存储体系的发展 4、存储技术的现状分析,目 录,硬盘的构成,硬盘接口技术的发展,主流服务器硬盘,硬盘接口技术的发展,常用名词解释,平均访问时间：指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 平均寻道时间：指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。 等待时间：又叫潜伏期(Latency)，是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。 内部传输率：持续传输率(Sustained Transfer Rate)，它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。 外部传输率：突发数据传输率（Burst Data Transfer Rate）或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。,硬盘接口技术的发展,主流服务器硬盘接口技术,硬盘接口技术的发展,1、数据存储器的历史 2、硬盘接口技术的发展 3、存储体系的发展 4、存储技术的现状分析,目 录,网络存储的发展,20世纪50年代出现，将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。,直接连接存储(DAS),存储系统结构,将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)，连接到一群计算机上。数据共享。,NAS存储方式,存储系统结构,以Fabric为基础，提供一个专有的、高性能的、可共享的、稳定的存储系统网络。,SAN存储方式(Storage Area Network),存储系统结构,SAN,三种SAN架构比较,FC-SAN 采用可伸缩的FC-Switch网络拓扑结构，通过高速光纤通道 Switch规模越大，吞吐率就越高 支持热拔插，高可靠性、可用性、可维护性。 IP-SAN 它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上，使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输。 由于采用的是SCSI、以太网、TCP/IP等现有技术和设施，造价低，便于构建和维护。IP存储互操作性好，且克服了FC-SAN的距离限制，把共享存储系统扩展到LAN、WAN甚至Internet上。 InfiniBand-SAN InfinBand是一种新的I/O体系结构，I/O系统与复杂的CPU/Mem分开，高带宽、低延迟、可扩展的I/O互连，克服了传统的共享I/O总线结构的种种弊端。 InfinBand也是一种新的互连技术，它不仅可用于服务器内部的互连、服务器之间的互连、集群系统的互连，还可用于存储系统的互连，组建基于InfinBand的SAN。 InfiniBand采用基于包交换的高速交换网络技术，可采用光纤或铜线实现连接，单线传输速率为2.5Gb/s，可通过2、4或12线并行来扩展通道带宽，带宽高达2.5GB、10GB、30GB。,直接连接存储(DAS) 服务器直接连接 连接距离有限 可能有超过50%的存储设备闲置，以备扩容之需(空白空间) 专属平台 管理复杂，成本高,存储区域网络(SAN) 网络连接 传输距离远 SAN连接存储设备可以有效减少备用空间 支持异构平台 整和UNIX与NT存储增长需求 扩展能力强,存储系统结构,SAN与DAS比较,存储系统结构,SAN与NAS比较,文件管理系统 协议不同 支持平台不同 距离限制 扩展性,1、数据存储器的历史 2、硬盘接口技术的发展 3、存储体系的发展 4、存储技术的现状分析,目 录,存储技术的现状分析,主流硬件厂家,硬盘市场分布,HBA卡： Qlogic 、LSI、Emulex,SAN交换机：博科、Qlogic、思科,磁盘阵列：IBM、HP、EMC、LSI、Infortrend、Promise、Qlualogic,磁带库：IBM、SONY、STK、HP、EMC、Dell,Qlogic公司,QLogic 公司是光纤通道主机适配器(HBAs ) 、嵌入式光纤通道交换机、堆叠式光纤通道交换机的领导厂商。 同时，该公司也是iSCSI主机适配器、路由器的领先供应商。QLogic 的产品在世界上各个级别企业都有使用；IT行业中的诸多知名企业比如：思科、戴尔、EMC、惠普、IBM、NEC、NetApp和Sun公司也 都有采用QLogic 的方案。,Qlogic公司,LSI Logic公司,LSI是一家集芯片和存储设备设计和制造为一体的国际化企业。是光纤存储标准的制定者之一。年销售额超过20亿美元。其中外部存储设备的销售额达到5亿美元。基于开放式平台的存储设备销售量世界第一。LSI在全球有着众多的合作伙伴。大部分都是存储领域的知名厂商。,设计及制造高性能存储的领导者 21 年存储研发经验 超过 180项 存储专利 全球共部署了 181,000 多套存储系统 总容量超过 29 Petabytes IDC 评论，LSI已然成为开放式存储平台的领导者,LSI Logic公司,光纤存储产品市场,LSI Logic公司,常用的备份软件 Veritas netbackup （NBU）及backup Exec （BE） Legato network Bakbone netVault Commvault QiNetix IBM Tivoli STORAGE MANAGER HP openView Data Protector,存储技术的现状分析,VERITAS 软件公司(纳斯达克:VRTS)是在存储管理软件方面处于领先地位的软件提供商，VERITAS的软件主要用于数据保护、应用高可用性和灾难恢复。财富杂志评选的世界 500强中有86%的公司都信赖并使用由VERITAS公司提供的存储管理软件解决方案，该方案已被证明适用于各种应用、服务器、存储硬件和相关设备并实现互操作。VERITAS在全球的25个国家共有超过5500名员工，预计2001年的营业收入将达到 15亿美元。按股票市值和营业收入来进行计算,VERITAS是全世界前十大软件公司之一。,VERITAS公司,VERITAS公司,Veritas的产品线,一、数据安全解决方案 Backup Exec和NetBackup 二、高可用性解决方案 VCS（Veritas Cluster Server） 三、存储、服务器管理解决方案 File system，Volume Manager Foundation Suit（Foundation Cluster system，Foundation Oracle RAC） 四、应用程序性能解决方案 I3,独立的企业级数据管理软件供应商 The Independent Provider of Enterprise-Class Data Management Software,备份/恢复 灾难恢复 公司依法归档 数据迁移（分级存储） 数据复制 存储资源管理,Commvault公司,Commvault公司,通用技术引擎 (CTE) 数据结构 存储资源 存储策略 用户界面,Commvault的产品线,存储的发展趋势,虚拟存储的含义： 通过一个网络环境将多家不同的存储产品集合在了一起，使得它像一个单一的存储池。 所谓虚拟存储，就是把多个存储介质模块（如硬盘、RAID）通过一定的手段集中管理起来，所有的存储模块在一个存储