存储设备的简单介绍

精品文档 1欢迎下载 存储设备的简单介绍存储设备的简单介绍 存储设备分为以下几类 磁带机 磁带库 磁盘阵列 SUN 网络存储 NAS 网络存储 IP SAN 网络存储 虚拟磁带库 光盘库 光盘库 磁带机 磁带机 磁带存储器的读写原理基本上与磁盘存储器相同 只是它的载磁体是一种带状塑料 叫做 磁带 写入时可通过磁头把信息代码记录在磁带上 当记录代码的磁带在磁头下移动时 就可 在磁头线圈上感应出电动势 即读出信息代码 磁带存储器由磁带机和磁带两部分组成 磁带机的分类和结构磁带机的分类和结构 磁带的分类 磁带的分类 按带宽分有 1 4 英寸和 1 2 英寸 按带长分有 2400 英尺 1200 英尺和 600 英尺 按外形分有开盘式磁带和盒式磁带 按记录密度分有 800 位 英寸 1600 位 英寸 6250 位 英寸 按带面并行记录的磁道数分有 9 道 16 道等 计算机系统中多采用 1 2 英寸开盘磁带和 1 4 英寸盒式磁带 它们是标准磁带 磁带机的分类 磁带机的分类 按磁带机规模分 有标准半英 1 2 磁带机 盒式磁带机 海量宽磁带存储器 按磁带机走带速度分 有高速磁带机 4 5m s 中速磁带机 2 3m s 低速磁带机 2m s 以 下 磁带机的数据传输率为 C D v 其中 D 为记录密度 v 为走带速度 带速快则传输率高 按磁带的记录格式分类 有启停式和数据流式 磁带库磁带库 磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统 它能够提供同样的基本自动备份 和数据恢复功能 但同时具有更先进的技术特点 它的存储容量可达到数百 PB 1pb 100 万 GB 可以实现连续备份 自动搜索磁带 也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复 实时 监控和统计 整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉 磁带库不仅数据存储量大得多 而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势 在 网络系统中 磁带库通过 SAN Storage Area Network 存储局域网络 系统可形成网络存储系 统 为企业存储提供有力保障 很容易完成远程数据访问 数据存储备份 或通过磁带镜像技 术实现多磁带库备份 无疑是数据仓库 ERP 等大型网络应用的良好存储设备 磁盘阵列磁盘阵列 磁盘阵列 简称盘阵 计算机行业使用的一种企业级存储系统 盘阵把多个磁盘组合成一 个阵列 通过 RAID 和虚拟化等技术手段 作为一个单一的存储设备来使用 通过把数据分散在 不同的物理磁盘中 盘阵可以减低数据的访问时间 提高访问速度 通过 RAID 等容错机制 它 可以提高数据的安全性 另外 它还可以有效的利用磁盘空间 要全面理解 磁盘阵列 就还必须了解以下几个重要概念 最大存储容量 是指磁盘阵列设备所能存储数据容量的极限 通俗的讲 就是磁盘阵列设备能够 支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容量 其实这是个理论值 实际上这个数 值还取决于所使用 RAID 独立冗余磁盘整理 的级别 采用不同的 RAID 级别 有效的存储容 精品文档 2欢迎下载 量也就有所差别 通常 一般小型的磁盘阵列设备会支持几百 GB 的存储容量 适合中小型公司 作为存储设备共享数据使用 而中高档的磁盘阵列设备应该支持 T 级别的容量 1TB 1000GB 平均传输率 是指数据从磁盘阵列的硬盘里读出送到外部主机或其他地方的稳定速度 而不是突 发速率 单位通常是 Mb s 兆位 秒 这个数值取决于磁盘阵列所使用的外部主机通道和所 用磁盘类型 通常使用 SCSI 硬盘作为阵列和 FC Fiber Channel 光纤主机通道的速率为最高 一般可达 1000Mb s 以上 而采用 IDE 硬盘作为阵列的产品的速率就相对于较低 适合规模不大 的用户群使用 硬盘转速 是指硬盘内电机主轴的转动速度 单位是 RPM 每分钟旋转次数 其转速越高内部 传输速率就越大 目前常见的 IDE 接口硬盘转速为 5400RPM 和 7200RPM 而 SCSI 接口的硬盘的 转速可达到 10000RPM 以上 如果是小型公司没有大量数据存储的话 用 5400RPM 或 7200RPM 的 硬盘即可 而对于有大量数据要求的部门则最好选用高速 SCSI 硬盘 且具有热插拔的优点 每台磁盘阵列设备都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用 而且大多用户以后可以扩充 在磁盘阵列设备中 常见的内存类型由 SDRAM 同步内存 FLASH 闪存 等 不同的磁盘阵 列产品出厂时配备的内存容量不同 一般为几十兆到数 GB 1GB 1000MB 容量不等 这取决于 磁盘阵列产品的应用范围 一般来讲 应用在小规模的局域网当中的磁盘阵列 如果只是应付 几台设备的访问 64M 以下内存容量即可 如果是上百个节点以上的访问 就得需要上 G 容量 的内存 当然 这不是绝对的因素 磁盘阵列产品的综合性能发挥还取决于它的处理器能力 硬盘速度及其网络实际环境等因素的制约 总之 选购磁盘阵列产品时 应该综合考虑各个方 面的性能参数 MTBF 即平均无故障时间 英文全称是 Mean Time Between Failure 是衡量一个产品 尤其 是电器产品 的可靠性指标 单位为 小时 它反映了产品的时间质量 是体现产品在规定时 间内保持功能的一种能力 具体来说 是指相邻两次故障之间的平均工作时间 也称为平均故 障间隔 它仅适用于可维修产品 同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的 比值为 MTBF 磁盘阵列产品一般 MTBF 不能低于 50000 小时 磁盘阵列作为数据的存储设备 供网络用户使用 那么就需要磁盘阵列提供接口 和服务器主 机或其他网络设备相连接 这个接口我们把它叫做主机通道或外接主机通道 现在大多数外接 主机通道为 Ultra2 SCSI 和 Ultra3 SCSI 部分产品由于和 SAN 存储区域网络 连接具有 FC Fiber Channel 光纤通道 接口 通常 磁盘阵列有单主机通道磁盘阵列和多主机通道磁盘阵列之别 单主机通道磁盘阵列只能 接一台主机 多主机通道磁盘阵列可接多个主机系统 并同时使用 有很大的灵活扩充能力 可 以群集 Cluster 的方式共用磁盘阵列 且大多数的阵列都支持 73GB 36GB 和 18GB 的硬盘 也 有部分的阵列可以支持 180GB 的硬盘 并支持热插拔 其可支持的 RAID 级别有 0 1 0 1 3 和 5 等 SANSAN 网络存储网络存储 SAN 的一个概念是允许存储设备和处理器 服务器 之间建立直接的高速网络 与 LAN 相比 连接 通过 这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储 SAN可以被看作是存储总线概念的一个扩展 它使用局域网 LAN 和广域网 WAN 中类似的单元 实现 存储设备和服务器之间的互连 这些单元包括 路由器 集线器 交换机和网关 SAN 可在服务器间共享 也可以为某一服务器所专有 既可以是本地的存储设备也可以扩 展到地理区域上的其他地方 SAN 的接口可以是企业系统连接 ESCON 精品文档 3欢迎下载 小型计算机系统接口 SCSI 串行存储结构 SSA 高性能并行接口 HIPPI 光纤通道 FC 或任 何新的物理连接方法 适用操作系统 UNIX NT OS 400 OS 390 SAN 简介 SAN的一个概念是允许存储设备和处理器 服务器 之间建立直接的高速网络 与 LAN 相比 连接 通过 这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储 SAN可以被看作是存储总线概念的一个扩展 它使用局域网 LAN 和广域网 WAN 中类似的单元 实现 存储设备和服务器之间的互连 这些单元包括 路由器 集线器 交换机和网关 SAN 可在服务器间共享 也可以为某一服务器所专有 既可以是本地的存储设备也可以扩 展到地理区域上的其他地方 SAN 的接口可以是企业系统连接 ESCON 小型计算机系统接口 SCSI 串行存储结构 SSA 高性能并行接口 HIPPI 光纤通道 FC 或任 何新的物理连接方法 SAN 的另一个定义是 它是一个集中式管理的高速存储网络 由多供应商存储系统 存储管理 软件 应用程序服务器和网络硬件组成 能够帮助您充分利用您所拥有的商业 信息的价值 由于 SAN 的基础是存储接口 所以是与传统网络不同的一种网络 常常被称为服务器后面的网络 SAN 可被用来绕过传统网络的瓶颈 它通过以下三种方式支持服务器与存储设备之间的直接高 速数据传输 服务器到存储设备 这是服务器与存储设备之间的传统的相互作用模式 其优点在于多个服 务器 可以串行或并行地访问同一个存储设备 服务器到服务器 SAN 可用于服务器之间的高速大容量数据通信 存储设备到存储设备 通过这种外部数据传输能力 可以在不需要服务器参与的情况下传输 数据 从而使服务器周期能更多地用于其他活动如应用程序处理等 这样的例子还包括磁盘设备不需服 务器参与就可以将数据备份到磁带设备上 以及跨 SAN 的远程设备镜像操作 SAN 包括 SAN 服务器 服务器基础结构是所有 SAN 解决方案的前提 这种基础结构是多种服务器平台的混合体 包括 Windows NT 不同风格的 UNIX 和 OS 390 由于服务器整合和电子商务的推动 对 SAN 的需求 将不断增长 SAN 存储 存储基础结构是信息所依赖的基础 因此它必须支持公司的商业目标和商业模式 在这种情况 下 仅仅使用更多和更快的存储设备是不够的 需要建立一种新的基础结构 和今天的基础结构相比 这种新的基础结构应该能够提供更好的网络可用性 数据访问性和系统管理性 SAN 就是为了迎接这一挑战应运而生的 它解放了存储设备 使其不依赖于特定的服务器总线 而且将其直接接入网络 换句话说 存储被外部化 其功能分散在整个组织内部 SAN 还支持存 储设备的集中化和服务器群集 使其管理更加容易 费用更加低廉 SAN 互连 实现 SAN 需要考虑的第一个要素是 通过光纤通道之类的技术实现存储和服务器组件的连通性 精品文档 4欢迎下载 以下所列的组件是实现 LAN 和 WAN 所使用的典型组件 与 LAN 一样 SAN 通过存储接口的互连 形成很多网络配置 并能够跨越很长的距离 NASNAS 网络存储网络存储 NAS 是指网络附加存储 全称是 Network Attached Storage 是目前成熟的网络存储技术 我校的 NAS 服务器集成到存储区域网络 SAN Storage area Network 中 所以具备高性能 光纤通道 的存储 SAN 备份以及存储空间可以灵活的在 NAS 设备上分配和共享等优势 同时由于 NAS 设备将传统的文件服 务的读 写操作同应用程序的读 写操作分离开来 因此它们不会承受大量占用 CPU 的操作 NAS 服务器提供 http FTP windows 共享以及 nfs Network file system 四种方式集成于一体的网络 存储 申请人申请到一个存储空间以后 首先可以通过 windows 文件共享的访问方式访问服务器上的存储 空间 该空间可以通过 windows 映射成一个驱动器 如 Z 盘 用户把工作上的文档和数据放在 Z 盘上 然后在任何一个联网的机器上 可以很方便访问 当然也可以以 ftp 方式上下载 以 NFS 模式 mount 到自 己的 UNIX 服务器上 总体来说 NAS 有如下特色 无论用户在那里 数据存放在 SAN 上 不用人工同步 单点登陆 所有服务一个帐户 数据存放在一个 RAID5 的系统上 同时支持 Double 模式的 Hot fix 具备较高程度的物理安全性 数据放置在网络上 无论走到那里 访问都很方便 关键数据可以申请额外的离线数据备份 磁带库备份 IPIP SANSAN 网络存储网络存储 1 什么是 IP SAN IP SAN 存储技术 顾名思义是在传统 IP 以太网上架构一个 SAN 存储网络把服务器与存储设备连接起 来的存储技术 IP SAN 其实在 FC SAN 的基础上再进一步 它把 SCSI 协议完全封装在 IP 协议之中 简单 来说 IP SAN 就是把 FC SAN 中光纤通道解决的问题通过更为成熟的以太网实现了 从逻辑上讲 它是彻 底的 SAN 架构 即为服务器提供块级服务 2 IP SAN 的特性 IP SAN 技术有其独特的优点 节约大量成本 加快实施速度 优化可靠性以及增强扩展能力等 采用 iSCSI 技术组成的 IP SAN 可以提供和传统 FC SAN 相媲美的存储解决方案 而且普通服务器或 PC 机只需要具备网卡 即可共享和使用大容量的存储空间 与传统的分散式直连存储方式不同 它采用集中 的存储方式 极大地提高了存储空间的利用率 方便了用户的维护管理 iSCSI 是基于 IP 协议的 它能容纳所有 IP 协议网络中的部件 通过 iSCSI 用户可以穿越标准 的以太网线缆 在任何需要的地方创建实际的 SAN 网络 而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储 设备之间传送数据 iSCSI 可以实现异地间的数据交换 使远程镜像和备份成为可能 因为没有光纤通 道对传输距离的限制 IP SAN 使用标准的 TCP IP 协议 数据即可在以太网上进行传输 IP SAN 技术有其独特的优点 节约大量成本 加快实施速度 优化可靠性以及增强扩展能力等 采用 iSCSI 技术组成的 IP SAN 可以提供和传统 FC SAN 相媲美的存储解决方案 而且普通服务器或 PC 机只需要具备网卡 即可共享和使用大容量的存储空间 与传统的分散式直连存储方式不同 它采用集中 的存储方式 极大地提高了存储空间的利用率 方便了用户的维护管理 精品文档 5欢迎下载 iSCSI 是基于 IP 协议的 它能容纳所有 IP 协议网络中的部件 通过 iSCSI 用户可以穿越标准 的以太网线缆 在任何需要的地方创建实际的 SAN 网络 而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储 设备之间传送数据 iSCSI 可以实现异地间的数据交换 使远程镜像和备份成为可能 因为没有光纤通 道对传输距离的限制 IP SAN 使用标准的 TCP IP 协议 数据即可在以太网上进行传输 虚拟磁带库虚拟磁带库 虚拟磁带库 VTL 通常为一种专用的计算工具 Appliance 它可以仿真物理磁带库的驱动器和 并 且 在磁盘上存储备份映像 VTL 允许使用现有的磁带备份软件 管理人员之所以对这些工具感兴趣是因 为用于备份管理的范例 paradigm 与使用磁带时的范例相同 VTL 由三部分组件构成 计算机硬件 通常为 Intel 处理器 基于 Linux 操作系统且由该系统供电 或者相近的变体 应用软件 用于仿真磁带库和磁带驱动器 和一组基于 RAID 技术的磁盘驱动器 在硬盘失效时它们可避免丢失任何数据 个别产商常常把这些组件捆绑成一个工具 然而 也有可 能从一家厂商购买计算机硬件和软件 再到另外一家不同的厂商那里购买磁盘阵列 VTL 允许客户配置虚拟磁带驱动器 虚拟磁带盒和指定磁带盒容量 厂商不同 支持虚拟磁带驱动 器的最大数目也不同 变化范围从个位数到无穷 与物理磁带库不同 物理磁带库需要购买并安装额外 的磁带驱动器 但对 VTL 来说通过改变软件结构 configuration 即可增加虚拟磁带驱动器 而这不需要 花费任何额外的硬件成本 光盘库 光盘库光盘库 光盘库 CD ROM 光盘塔 CD ROM Tower 是由多个 SCSI 接口的 CD ROM 驱动器串联而成的 光盘预先放置在 CD ROM 驱动器中 受 SCSI 总线 ID 号的限制 光盘塔中的 CD ROM 驱动器一般以 7 的倍数出现 用户访问 光盘塔时 可以直接访问 CD ROM 驱动器中的光盘 因此光盘塔的访问速度较快 CD ROM 光盘库 CD ROM Jukebox 是一种带有自动换盘机构 机械手 的光盘网络共享设备 光 盘库一般配置有 1 6 台 CD ROM 驱动器 可容纳 100 600 片 CD ROM 光盘 用户访问光盘库时 自动换盘机 构首先将 CD ROM 驱动器中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 CD ROM 光盘 并送入 CD ROM 驱动器中 由于自动换盘机构的换盘时间通常在秒量级 因此光盘库的访问速度较低 上述两种类型的产品由于各自的特点决定了它们各自不同的用途 硬盘阵列由于它的访问速度非常 快 所以它主要用于数据的实时共享 还可以用于小型的 VOD 点播系统 CD ROM 光盘塔的光驱访问速度 相比于硬盘来说 速度慢了一些 而且光驱数量有限 数据源很少 所以供同时使用的用户数量也很少 但是由于光驱的价格很低 作为低端产品 它还是能够适用于一些用户的要求 CD ROM 光盘库的数据访 问速度与 CD ROM 光盘塔速度差不多 但是它所能提供的数据量非常大 虽然硬盘阵列的访问速度非常快 但是由于硬盘的可以改写 导致硬盘阵列在一些安全性要求比较 高的环境下 不能使用 而且 硬盘的保存时间也很短 CD ROM 光盘塔在安全性方面 比硬盘阵列要强 一些 但是它的数据量有限 所以在要求数据源很大时 光盘塔不能满足用户的要求 而 CD ROM 光盘库 能够同时满足高安全性 高可靠性 大数据源的要求 所以在要求比较高的环境里 CD ROM 光盘库有着 不可替代的作用 CD ROM 光盘库主要应用于数据的备份 在访问量不是非常大 但是数据要长期保存的 情况下 光盘库的作用很突出 随着科学技术的发展 光盘库产品已经系列化 以清华同方光盘公司代理 的 JVC 光盘库为例 它不但有 CD ROM 光盘库 还有 DVD ROM 以及 DVD RAM 光盘库 精品文档 6欢迎下载 5 关于坚持的名言 你既然期望辉煌伟大的一