传统的存储技术.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/7/31,#,传统的存储技术,目 录,Contents,01,传统存储技术的分类,02,磁盘结构及接口介绍,03,Raid,技术介绍,04,实验,19,：,mdadm,工具划分软,raid,09,实验,22,：搭建,nfs,服务器,05,磁盘与分区,06,实验,20,：磁盘的分区及格式化,07,逻辑卷技术介绍,08,实验,21,：逻辑卷组及逻辑卷的管理,10,实验,23,：搭建,ISCSI,环境,传统存储技术的分类,01,SAN,（存储区域网络）,SAN,（,Storage Area Network,）存储区域网络，是一种高速的、专门用于存储操作的网络，通常独立于计算机局域网（,LAN,）SAN,将主机和存储设备连接在一起，能够为其上的任意一台主机和任意一台存储设备提供专用的通信通道SAN,按照连接方式分为,FC-SAN,和,IP-SAN,两种,在,FC-SAN,中，有一些专用的硬件和软件硬件包括,FC,卡、,FC HUB,、,FC,交换机、存储系统等，软件主要是,FC,控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。

FC,卡：主要用于主机与,FC,设备之间的连接FC HUB,：内部运行仲裁环拓扑FC,交换机：内部运行,Fabric,拓扑，每端口独占,100MB/S,带宽（或更高）FC,存储设备：采用,FC,连接方式，光纤接口可以有一到多个FC-SAN,架构,IP-SAN,架构,IP-SAN,架构,简单来讲，,IP-SAN,（,IP,存储）的通信通道是使用,IP,通道，而不是光纤通道，把服务器与存储设备连接起来的技术，除了标准已获通过的,iSCSI,，还有,FCIP,、,iFCP,等正在制定的标准而,iSCSI,发展最快，已经成了,IP,存储一个有力的代表像光纤通道一样，,IP,存储是可交换的，但是与光纤通道不一样的是，,IP,网络是成熟的，不存在互操作性问题，而光纤通道,SAN,最令人头痛的就是这个问题IP,已经被,IT,业界广泛认可，有非常多的网络管理软件和服务产品可供使用磁盘结构及接口介绍,02,磁盘的构成要件,硬盘结构,（,1,）,盘面,硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片，高速硬盘也可能用玻璃做基片2,）,磁道,磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫做磁道（,Track,）磁道从外向内从,0,开始顺序编号。

3,）,柱面,所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称做柱面（,Cylinder,），每个圆柱上的磁头由上而下从,“0”,开始编号4,）,扇区,操作系统以扇区（,Sector,）形式将信息存储在硬盘上，每个扇区包括,512,个字节的数据和一些其他信息一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符和存储数据的数据段1,）,盘面,硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片，高速硬盘也可能用玻璃做基片2,）,磁道,磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫做磁道（,Track,）磁道从外向内从,0,开始顺序编号3,）,柱面,所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称做柱面（,Cylinder,），每个圆柱上的磁头由上而下从,“0”,开始编号4,）,扇区,操作系统以扇区（,Sector,）形式将信息存储在硬盘上，每个扇区包括,512,个字节的数据和一些其他信息一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符和存储数据的数据段硬盘,接口类型,目前，硬盘提供的物理接口包括如下几种：,用于,ATA,指令系统的,IDE,接口；,用于,ATA,指令系统的,SATA,接口；,用于,SCSI,指令系统的并行,SCSI,接口；,用于,SCSI,指令系统的串行,SCSI,（,SAS,）接口；,用于,SCSI,指令系统的,IBM,专用串行,SCSI,接口（,SSA,）；,用于,SCSI,指令系统的并且承载于,Fabre,Channel,协议的串行,FC,接口（,FCP,）。

硬盘,接口类型,IDE,接口,SATA,接口,SCSI,接口,Raid,技术介绍,03,RAID,基础知识,RAID,，即,Redundant Array of Inexpensive Disks,，直译为汉语是廉价冗余磁盘阵列，最初是为了合成多个廉价小容量磁盘代替大容量昂贵磁盘，并保证单个小硬盘损坏不能影响数据安全性而开发的磁盘存储技术RAID,的作用：,RAID,是为了获得更加安全的数据使用效果，更快的存储,I/O,速度，更大的存储容量而产生的解决方案用户在应用角度上抛开了物理层面的多个硬盘管理，而从逻辑层面享有单独统一的应用空间标准,RAID,的级别：现在,RAID,技术经过了近,30,年的发展，已经发展出了,RAID0,、,RAID1,、,RAID2,、,RAID3,、,RAID4,、,RAID5,、,RAID10,、,RAID50,等各种级别的,RAID,系统各级别之间没有技术水平高低之分，,RAID,级别的选择是根据不同用户的应用需求来选择的RAID,技术术语,（,1,）,物理盘,物理盘是指构建,RAID,所使用的独立的物理硬盘，,RAID,创建完成后，物理盘即转换成成员盘。

2,）,逻辑盘,多块物理盘通过,RAID,控制器（硬件,RAID,卡）或操作系统的,RAID,程序（软件,RAID,）配置为设定的,RAID,级别后，多块物理硬盘就按固定的,RAID,级别逻辑算法构成了一块新的虚拟硬盘，这个虚拟硬盘就称为逻辑盘，也称为容器3,）,逻辑卷,由逻辑盘形成的虚拟空间称为逻辑卷，也成为逻辑分区RAID,技术术语,（,4,）,热备盘,热备盘是指连接到,RAID,系统中没有使用并处于加电待机状态的物理盘，当把此物理盘设定成热备盘，则,RAID,控制器通过监控,RAID,系统，有成员盘发生故障，,RAID,控制器会自动应用热备盘换掉故障的成员盘，并通过相应,RAID,级别逻辑算法在热备盘上重建故障成员盘的数据，恢复,RAID,阵列的完整性5,）,盘序,多个物理盘组成,RAID,阵列时，,RAID,卡会按照硬盘的选择顺序为成员盘安排好序号，这称为盘序6,）,扩容,它是指在不影响已存在的逻辑盘阵列的数据安全性的基础之上，对目标的逻辑盘添加成员盘的操作过程Raid,技术各自特点,RAID,0,逻辑盘容量（,MB,）,=,最小容量成员盘（,MB,）成员盘个数,Raid,技术各自特点,RAID,1,逻辑盘容量（,MB,）,=,最小容量成员盘（,MB,）,Raid,技术各自特点,RAID3,逻辑盘容量（,MB,）,=,最小容量成员盘（,MB,）（,N-1,）,Raid,技术各自特点,RAID5,逻辑盘容量（,MB,）,=,最小容量成员盘（,MB,）（,N-1,）,Raid,技术各自特点,RAID 10,，也被称为镜象阵列条带，现在我们一般称它为,RAID 0+1,。

RAID 10,（,RAID 0+1,）提供,100%,的数据冗余，支持更大的卷尺寸组建,RAID 10,（,RAID 0+1,）需要,4,个磁盘，其中两个为条带数据分布，提供了,RAID 0,的读写性能，而另外两个则为前面两个硬盘的镜像，保证了数据的完整备份RAID(0+1),允许多个硬盘损坏，因为它完全使用硬盘来实现资料备余mdadm,工具划分软,raid,04,一、实验目的,了解,mdadm,命令的基本概念及特点；,熟练掌握在,Linux,才做系统中创建软,raid,二、实验内容,【实验,19,】：,mdadm,工具划分软,raid,三、实验步骤,详细操作步骤见本书提供的操作视频1,）创建,sda,sdb,sdc,sdd,四块硬盘2,）利用,md,工具常见,RAID5,3,）,md,工具进行磁盘的管理磁盘与分区,05,Linux,的分区规定,（,1,）,设备管理,在,Linux,中，每一个硬件设备都映射到一个系统的文件，对于硬盘、光驱等,IDE,或,SCSI,设备也不例外Linux,把各种,IDE,设备分配了一个由,hd,前缀组成的文件；而对于各种,SCSI,设备，则分配了一个由,sd,前缀组成的文件。

对于,ide,硬盘，驱动器标识符为,“hdx”,其中,“hd”,表明分区所在设备的类型，这里是指,ide,硬盘了x”,为盘号（,a,为基本盘，,b,为基本从属盘，,c,为辅助主盘，,d,为辅助从属盘）,“”,代表分区，前四个分区用数字,1,到,4,表示，它们是主分区或扩展分区，从,5,开始就是逻辑分区例，,hda3,表示为第一个,ide,硬盘上的第三个主分区或扩展分区,hdb2,表示为第二个,ide,硬盘上的第二个主分区或扩展分区对于,scsi,硬盘则标识为,“sdx”,，,scsi,硬盘是用,“sd”,来表示分区所在设备的类型的，其余则和,ide,硬盘的表示方法一样，不再多说例如，第一个,IDE,设备，,Linux,就定义为,hda,；第二个,IDE,设备就定义为,hdb,；下面以此类推而,SCSI,设备就应该是,sda,、,sdb,、,sdc,等Linux,的分区规定,（,2,）,分区数量,要进行分区就必须针对每一个硬件设备进行操作，这就有可能是一块,IDE,硬盘或是一块,SCSI,硬盘对于每一个硬盘（,IDE,或,SCSI,）设备，,Linux,分配了一个,1,到,16,的序列号码，这就代表了这块硬盘上面的分区号码。

例如，第一个,IDE,硬盘的第一个分区，在,Linux,下面映射的就是,hda1,，第二个分区就称作是,hda2,对于,SCSI,硬盘则是,sda1,、,sdb1,等3,）,各分区的作用,在,Linux,中规定，每一个硬盘设备最多能有,4,个主分区（其中包含扩展分区）构成，任何一个扩展分区都要占用一个主分区号码，也就是在一个硬盘中，主分区和扩展分区一共最多是,4,个主分区的作用就是计算机用来进行启动操作系统的，因此每一个操作系统的启动，或者称作是引导程序，都应该存放在主分区上Linux,的分区规定,（,2,）,分区数量,要进行分区就必须针对每一个硬件设备进行操作，这就有可能是一块,IDE,硬盘或是一块,SCSI,硬盘对于每一个硬盘（,IDE,或,SCSI,）设备，,Linux,分配了一个,1,到,16,的序列号码，这就代表了这块硬盘上面的分区号码例如，第一个,IDE,硬盘的第一个分区，在,Linux,下面映射的就是,hda1,，第二个分区就称作是,hda2,对于,SCSI,硬盘则是,sda1,、,sdb1,等3,）,各分区的作用,在,Linux,中规定，每一个硬盘设备最多能有,4,个主分区（其中包含扩展分区）构成，任何一个扩展分区都要占用一个主分区号码，也就是在一个硬盘中，主分区和扩展分区一共最多是,4,个。

主分区的作用就是计算机用来进行启动操作系统的，因此每一个操作系统的启动，或者称作是引导程序，都应该存放在主分区上Linux,的分区规定,（,2,）,常用分区,/boot,分区：它包含了操作系统的内核和在启动系统过程中所要用到的文件,/usr,分区：是,Linux,系统存放软件的地方，如有可能应将最大空间分给它/home,分区：是用户的,home,目录所在地，这个分区的大小取决于有多少用户/var/log,分区：是系统日志记录分区,/tmp,分区：用来存放临时文件/bin,分区：存放标准系统实时程序/dev,分区：存放设备文件/opt,分区：存放可选的安装软件包/sbin,分区：存放标准系统管理文件Linux,文件系统类型,（,1,）,ext2,和,ext3,ext3,是现在,Linux,（包括,Red Hat,，,Mandrake,下）常见的默认的文件系统，它是,ext2,的升级。