服务器存储系统介绍

1、服务器、存储系统,设计部：王辉,目 录,RAID存储技术,存储系统架构介绍,存储容量计算,存储系统品牌,一、存储系统介绍,RAID：（Redundant Array of Independent Disks），全称是“独立磁盘冗余阵列” ，简称“磁盘阵列”。 简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份的技术。 组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels），目前主要应用的RAID级别是：RAID0，1，5，6，10。,1.1 RAID介绍,RAID0：是数据分割技术的实现，它将所有硬盘

2、构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作。,一个磁盘坏，数据丢失,1.1 RAID介绍,RAID1：应用了磁盘镜像技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里。,一半的磁盘坏，数据不丢,1.1 RAID介绍,RAID5：使用硬盘分割技术，阵列的磁盘上既有数据，也有数据校验信息，数据块和对应的校验信息会存储于不同的磁盘上，当一个数据盘损坏时，系统可以根据同一带区的其他数据块和对应的校验信息来重构损坏的数据。,一个磁盘坏，数据不丢,1.1 RAID介绍,RAID6：在RAID 5的基础上发展而成，将校验码写入到两个驱动器里面，增强磁盘的容错能力，当RAID6的阵列中允许出现故障的磁盘

3、达到了两个，相应的阵列磁盘数量最少需要4个。,二个磁盘坏，数据不丢,1.1 RAID介绍,RAID10：RAID1和RAID0的结合，先做镜像然后做条带化。,N个磁盘坏，数据不丢,1.1 RAID介绍,硬盘实际可用容量=NGB*1000*1000*1000/1024/1024/1024 500GB硬盘可用容量：465GB 1TB硬盘可用容量： 931GB 磁盘空间容量计算：按一台磁盘阵列配置磁盘数为n，每块磁盘的容量为1TB RAID5+热备方式的可用容量(TB)=931GB*（n-2）/1024 RAID6+热备方式的可用容量(TB)=931GB*（n-3）/1024 注：RAID5不用热备

4、盘为n-1, RAID6用热备盘为n-2,磁盘可用容量计算,1.2 存储系统架构介绍,按存储架构分类:,存储发展历史,DAS 1970s,FC SAN 1980s,NAS 1993,IPSAN 2001,数据脱离Server，存储单独发展,数据的集中管理需求，SAN出现,非结构化数据的增长需求，NetApp推出第一款NAS,IP技术的成熟，低成本IPSAN出现,1.2 存储系统架构介绍,DAS （Direct -Attached storage ）直连附加存储,1、传统部署存储的方式 2、存储管理通过各自连接的主机进行 3、其它主机访问存储必须通过LAN共享,1.2 存储系统架构介绍,DAS存

5、储架构特点,适合结构简单、小规模分散式存储应用部署 无存储管理系统 不具备集中管理能力(依赖于服务器) 设备及数据管理复杂(依赖于服务器) 备份、数据迁移复杂(依赖于服务器),1.2 存储系统架构介绍,SAN（Storage Area Network）存储区域网络,1、主机、存储设备可以独立扩展 2、计算机、传输（交换机）、存储分离 3、主机可以访问任何存储设备，存储设备之间可以互访,1.2 存储系统架构介绍,SAN存储架构特点 动态扩展 横向扩展，性能线性上升 高度可靠 全面的冗余机制 集中管理 网络化集中管理 维护简便 即插即用,1.2 存储系统架构介绍,FC-SAN与IP-SAN存储模式

6、对比,无距离限制,互操作性强,安装、操作简单,更低的TCO,FC-SAN,IP-SAN,有距离限制,互操作性差,复杂程度高,较高的TCO,1.2 存储系统架构介绍,TCO : 总拥有成本，从产品采购到后期使用、维护的总的成本。,1.2 存储系统架构介绍,IP-SAN的优势,价格合理的存储合并功能与更为简化的集中数据管理功能实施过程简单 IP网络技术相当成熟，IP SAN减少了配置、维护、管理的复杂度 数据迁移和远程镜像非常容易，更好的支持异地容灾 和现有网络基础结构融合 IP SAN有三个无限：基于以太网没有速度限制；没有距离限制，实现低价格的远程容灾；没有容量限制,1.2 存储系统架构介绍,

7、NAS（Network-Attached storage）网络附加存储,1.2 存储系统架构介绍,NAS存储优点 网络化集中管理 异构平台数据共享 高效率的文件系统 安全性强：嵌入式管理系统，防病毒、授权访问NAS存储缺点 存储性能较低（相对SAN）,1.2 存储系统架构介绍,1.2 存储系统架构介绍,存储的发展统一存储,简化存储管理，提高利用率,将NAS和SAN结合起来,IPSAN,FCSAN,NAS,数据块,文件,统一存储,通过整合降低成本,1.2 存储系统架构介绍,结论： SAN+NAS统一存储系统是目前用户实现数据集中存储的最佳形式： 1、消除信息孤岛：保证全面的业务数据集中存储和保护

8、； 2、最佳的性价比：针对不同的应用特点提供不同的存储架构，降低总体成本； 3、良好的可扩充性和兼容性：充分发挥双网结合的优势，具有良好的兼容性和强大的扩充能力。,SAN+NAS 统一存储系统,1.2 存储系统架构介绍,80s,90s,21世纪,网络技术,计算技术,存储技术,并行技术 (横向扩展),集群技术 (自动优化性能),虚拟技术 (动态配置),网络存储(SAN),1.2 存储系统架构介绍,存储系统技术发展方向,1.2 存储系统架构介绍,存储协议比较,存储系统带宽分析 按照标准每路视频都必须采用D1 格式和定码流方式。D1格式流量：2Mb/s。实际占用带宽为： 1 路*2Mb/s/8 =0

9、.25MB/s 100 路*2Mb/s/8 =25MB/s 400 路*2Mb/s/8 =100MB/s 由于每台PC 服务器通过千兆以太接口所能提供的带宽一般在40-60Mb/s 左右，因此单服务器的DAS和NAS网络架构适用于数量在200 路以下的视频监控系统，双服务器的DAS和NAS网络架构适用于数量在400 路以下的视频监控系统。当摄像头数量超过400 或总带宽压力越过100MB/s时，建议采用IP-SAN 或FC-SAN 网络架构。,1.3 视频存储带宽计算,存储系统容量计算 按照标准每路视频都必须采用D1 格式和定码流方式。D1格式流量：2Mb/s。单路 视频每天存储容量为： 1

10、路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24 小时=21GB 单路视频每月存储容量为： 1 路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24 小时*30天=648GB,1.3 视频存储带宽计算,1.4 存储系统品牌,服务器概念,服务器分类,服务器主要硬件介绍,服务器操作系统介绍,二、服务器介绍,服务器品牌,2.1 服务器介绍,广义上讲，服务器是指网络中能对其他机器提供某些服务器的计算机系统。 狭义上讲，服务器是专指某些高性能计算机，能够通过网络，对外提供服务。相对普通计算机来说，在稳定性、安全性、性能等方面要求更高。 服务器与普通PC的区别 服务器的构成与普通PC基本相似，有处理器、硬盘、内存

11、、系统总线等，它们是针对具体的网络特别定制的，因而服务器与普通PC在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。 服务器最重要的并不是高速和高性能，而是高稳定性。即长时间正确运行的能力。而普通PC主要用于个人简单应用和家庭娱乐，因此更注重性能。,2.2 服务器分类,按应用层次划分： (1)入门级服务器 (2)工作组服务器 (3)部门级服务器 (4)企业级服务器 按外观划分： (1)台式服务器 (2)机架式服务器(3)机柜式服务器 (4)刀片式服务器,2.3 服务器主要硬件介绍,服务器CPU CISC型CPU：CISC (复杂指令集)是指英特尔生产的X86（intel

12、 CPU的一种命名规范）系列CPU及其兼容CPU，它基于PC机体系架构。 RISC型CPU：RISC(精简指令集)：中高档服务器中普遍采用RISC指令系统的CPU，系统也都是UNIX。 可配置：单路、双路、四路及多路CPU 服务器硬盘 SATA硬盘（多为PC使用），SCSI硬盘（旧服务器使用较多），SAS硬盘（现在服务器使用最多），光纤硬盘（光纤接口（FC）传输速度快，多高端服务器领域）,服务器内存 常用的服务器内存主要有SDRAM、DDR和DDR2，还有另一种RAMBUS内存，是一种高性能、芯片对芯片接口技术的新一代存储产品。 现在用的普遍的是DDR2内存以及刚刚兴起的DDR3内存。服务器内存也是内存，它与我们平常在电脑城所见的普通内存在外观和结构上没有什么实质性的区别，它主要是在内存上引入了一些新的技术 。例如ECC（错误检查和纠正）、Chipkill、Register（寄存器）、热插拔技术、以及FB-DIMM（全缓冲内存模组）等。,2.3 服务器主要硬件介绍,SDR