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1、Macrosan存储培训教材-存储基础知识产品经理:王一帆TEL:15891715143E-MAIL:提纲硬盘技术RAID技术磁盘阵列存储架构硬盘技术硬盘的结构及主要技术硬盘的种类及发展趋势 企业级硬盘与桌面级硬盘的区别目前主要的硬盘厂商硬盘类型选择常见问题答疑硬盘的结构及主要技术硬盘结构主轴马达(SpindleMotor)磁头基座(BasePlate)磁头停放区(ParkingZone)盘片(Media)传动部件接口F容量：指硬盘能存储的数据量大小，以字节为基本单位F单碟容量：硬盘都是由一个或几个盘片组成的，单碟容量就是指包括正反两面在内的单个盘片的总容量F转速：即主轴马达转动速度，单位为R
2、PM（RoundPerMinute)，即每分钟盘片转动圈数F缓存：是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部盘片和外部接口之间的缓冲器常用指标硬盘的主要指标（一）常用指标F平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间F平均寻道时间：磁头寻找目标数据所在磁道所需的平均时间F平均潜伏时间：当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定的数据扇区转动到磁头下方的时间F数据传输率：F内部数据传输率：数据从盘片表面传输到硬盘的缓存的速率F外部数据传输率：数据从硬盘的缓存读出到外部总线的速率FMTBF：MeanTimeBetweenFailure，平均无故障时间硬盘的主要指标（二）常用指标
3、FS.M.A.R.T：Self-Monitoring,AnalysisandReportingTechnology，自监测、分析及报告技术，监测磁头、磁盘、马达、电路等部件，然后根据得到的关于各部件运行情况与历史记录的数据进行分析、比较，根据需要会自动向用户发出警告FTCQ：TaggedCommandQueuing，标记命令队列FNCQ：NativeCommandQueuing，本机命令队列，是SATA规范支持的一种新的功能，支持NCQ的硬盘可以对指令进行排队（多达32条指令），重新编排指令执行次序，也可以立即执行指令，可提高硬盘的性能，减少CPU占用率FDutyCycle：指硬盘的工作负荷，
4、定义为特定时间段内硬盘用于寻道、读/写操作的时间占总时间的百分比。100%即表示硬盘每天24小时不停在进行读写操作FSCT：即S.M.A.R.TCommandTransport，该技术在硬盘内部划出一部分扇区做为日志记录，分析SMART命令包含的状态信息，判断硬盘的工作状况从而调节负载（比如数据流量）来保证硬盘可靠性硬盘的主要技术F硬盘的读写速度同硬盘的转速成正比F更高的转速可缩短硬盘的实际读写时间F硬盘缓存的大小直接影响硬盘的整体性能转速和缓存对硬盘性能的影响垂直磁记录F在硬盘目前所使用的水平记录技术下，存储容量离极限越来越近F垂直磁记录技术有助于在保证记录质量的同时进一步提高存储密度水平记
5、录技术垂直记录技术硬盘的种类及发展趋势 硬盘类型及接口SASSATAFCSCSIATA/IDELCSC硬盘类型接口视图容量FC硬盘 100GB 300GB 750GB 1000GB146GB300GBSAS硬盘250GB 400GB 500GB 750GB1TBSATA硬盘73GB146GB 500GB73GB 300GB146GB2007SCSI硬盘73GB 450GB 300GB 450GB硬盘发展历史及趋势2003200420012008200220082009 600GB2009 600GB（6Gb/s）20052TB2009硬盘接口发展趋势SCSI-2SCSI-3FC-AL100MB
6、/S perPortFC-AL200MB/S perPortSynchronous SCSI 5MB/sFastWide SCSI 10/20MB/sUltra SCSI20/40MB/sUltra2 SCSI40/80MB/sUltra160SCSI160MB/sUltra320 SCSI320/MB/s SAS300MB/s per portSATASATAIISerial ATA150MB/sSerial ATA II300MB/sFC-AL400MB/S perPort串行并行SAS600MB/s per portFC接口硬盘介绍FFC硬盘采用FC-AL(FiberChannelArb
7、itratedLoop，光纤通道仲裁环)接口模式FFC-AL是一种双端口的串行存储接口,目前能够提供400MB/s速率FFC-AL支持全双工工作方式FFC-AL利用类似SATA/SAS所用的4芯连接，提供一种单环拓扑结构，一个控制器能访问126个硬盘SATA接口硬盘介绍FSATA：SerialATA(SerialAdvancedTechnologyAttachment)串行ATAFSATA采用串行方式进行数据传输，接口速率比IDE接口高，最低为150MB/s，并且第二代（SATA）300MB/s接口硬盘已经形成商用，规划内的最高速率可达600MB/sFSATA硬盘采用点对点连接方式，支持热插拔
8、，即插即用SAS接口硬盘介绍FSAS(SerialAttachedSCSI)串行连接SCSIFSAS是一种点对点、全双工、双端口的接口FSAS专为满足高性能企业需求而设计，并且兼容SATA硬盘，为企业用户带来前所未有的灵活性SAS技术优点F性能：SAS技术单通道可提供6.0Gb/s的传输率，采用SAS4路宽端口技术，单条链路即可达24Gb/s；SAS技术本身也已规划到12Gb的速率F兼容性：SAS连接器可以同时支持SATA和SAS硬盘F可扩展性：F通过Expander可以扩展到超过16000个设备F支持世界范围唯一的设备ID号，提高了设备寻址能力F支持更长距离的电缆，在无光纤传输能力的情况下，
9、电缆长度可以到10米F灵活性：SAS可以使用现有的SCSI命令集，保护企业现有SCSI软件的投资，继承了SCSI的高可用性，并在SCSI命令排队方面进行了优化FSAS完全承袭了SCSI的优势，采用串行技术性能得到进一步提升，同时还考虑了向下兼容SATA的问题，因此用户可以根据不同的需求和承受能力，灵活选择SAS和SATA进行组合来构建存储系统硬盘各类接口间的对比SATA（企业级）SCSISASFC转速（RPM）7,20015,00015,00015,000缓存（兆）32161616串行/并行串行并行串行串行硬盘主流容量1TB300GB600GB600GBMTBF1,200,0001,600,0
10、001,600,0001,600,000TCQ支持支持支持支持NCQ支持*支持支持支持*SATA接口硬盘支持NCQ，SATA不支持FSSD（SolidStateDisk）硬盘F泛指由控制单元和固态存储单元（DRAM或Flash芯片）组成的存储设备，目前支持SATA、FC、SAS接口。VS.F相比机械硬盘，SSD优点如下：F数据存取速度快：在密集的IO读写和低延迟方面与传统硬盘对比性能优异；F故障率低：内部不存在任何机械部件，内部全部采用闪存芯片F绿色环保：工作时静音，发热量小，散热快F重量更轻：有利于移动设备的携带。SSD硬盘介绍SLC单层式储存MLC多层式储存n10万次全写操作，每天350G
11、B数据更新可使用5年n高可靠性，MTBF为2百万小时n高性能，读性能达到250MB/s，写性能130MB/sn重量87克左右，最大功耗2WSSD分SLC和MLC两种，主要差别在于擦写次数和性能。n1万次全写操作，每天20GB数据更新可以使用5年n可靠性较低，MTBF为1.2百万小时n写性能较低，读性能250MB/s，写性能50MB/sn重量2.5寸87克左右，1.8寸40克左右，最大功耗2Wn容量一般比SLC要大近一倍SSD的分类存储的SafeCache空间数据库环境高性能集群系统的共享数据盘SSDSSD应用环境应用环境目前SSD盘价格较高，容量较小，SSD目前更适合随机读比例较高，响应时间要
12、求苛刻的应用场合，包括：SSD应用环境企业级硬盘与桌面级硬盘的区别序号参数桌面级企业级1上电时间8小时/天24小时/天2Duty Cycle（工作负荷）低高（例如西数RE2系列硬盘可达100%）3MTBF75万小时120小时4ECC不支持支持5错误纠正功能不支持支持6负载管理（用于控制机体温度及保证长时间工作可靠性）不支持支持主要硬盘厂商希捷是一家专业硬盘制造商，推出全系列多领域应用的硬盘，并为EMC、H3C等知名厂商提供硬盘服务。希捷公司以其品种齐全、技术创新快、质量好在存储硬盘市场稳占第一位。企业级硬盘产品主要分为：Savvio系列（2.5英寸10K或15K SAS硬盘）；Cheetah系
13、列（3.5英寸10K或15K SAS、FC硬盘）；Constellation系列（2.5英寸 7.2K SAS硬盘）Barracuda ES/Constellation ES系列（3.5英寸7.2K企业级SATA、SAS硬盘）。西部数据相对于希捷公司来说，硬盘产品线比较单一，凭借其技术成熟、性能优良及可靠性高等特点也在存储市场占据了一席之地，并为H3C等知名厂商提供硬盘服务。企业级硬盘主要有三个系列：WD VelociRaptor猛禽系列，提供2.5或3.5英寸10K转高可靠性、高性能SATA硬盘；WD RE2/RE3系列，提供3.5英寸7200转SATA硬盘；WD RE2-GP系列，SATA
14、硬盘，通过转速、数据传输速率和缓存算法的精确平衡实现节能；WD RE4-GP系列，3.5英寸2TBSATA盘，节能。日立公司的传统优势是在小型移动硬盘及笔记本电脑硬盘上，不过随着不断发展其产品线越来越全，主要分为以下几个系列产品：Ultrastar：用于服务器以及工作站的2.5英寸或3.5英寸7.2K/15K FC、SAS、SCSI、SATA硬盘；Deskstar：用作高性能台式机的3.5英寸7200转SATA、PATA硬盘；Hitachi 2.5英寸移动硬盘：用作移动处理及便携设备的2.5英寸7200转SATA、PATA硬盘；CinemaStar：音视频存储、播发，监控专用硬盘，2.5或3.
15、5英寸SATA/PATA硬盘；Endurastar：适宜于沙漠酷热或极地严寒的2.5英寸4200转PATA/SATA盘硬盘类型选择硬盘类型硬盘类型容量容量性能性能可靠性可靠性价格价格综合综合FCFC硬盘硬盘SATASATA硬盘硬盘（企业级）（企业级）SASSAS硬盘硬盘很好好一般差很差 硬盘常见问题答疑1.FC硬盘接口速度比SAS硬盘快？nFC硬盘分两类，15000转（接口速度是4Gb/s）和10000转（接口速度是2Gb/s），我司使用的SAS/SATA硬盘接口速度是6Gb/sn与15000转FC硬盘比较结构：磁盘转速是硬盘性能的关键指标，15000转SAS盘和FC盘，采用相同的内部结构、相
16、同的读写原理，磁盘本身具备相同的性能。唯一区别在于磁盘与外部系统连接的接口。正确认识速度：硬盘速度分为外部传输速率和内部传输速率，我们平时所说的4Gb/s、3Gb/s都是指外部传输速率。而实际上硬盘的性能瓶颈是内部传输速率，只要是15000转的硬盘（不管FC、SCSI或SAS），其内部传输速率最大都是1.2Gb/s左右，因此外部接口速度是4Gb/s或3Gb/s，对于性能来说区别都不大n与10000转FC硬盘比较10000转的FC硬盘，无论是外部接口速率或是内部传输速率，都要逊于15000转SAS硬盘2.SAS硬盘好在哪里？SAS硬盘SAS优势不在于磁盘本身，而在于通道技术和协议设计SASSAS
17、硬盘应用硬盘应用领域更广泛领域更广泛SASSAS已成为主已成为主流硬盘市场流硬盘市场SASSAS硬盘继承了硬盘继承了SCSISCSI技术，技术成技术，技术成熟熟SASSAS接口兼容接口兼容SATASATA硬盘硬盘3、企业级硬盘发展趋势29FC硬盘(3.5寸)已经不再有新的产品型号10/15K转硬盘全部都是SAS接口7200K转的2.5寸硬盘是SAS/SATA接口7200K转的3.5寸硬盘是SAS/SATA接口SSD硬盘以2.5寸SAS为主，保留3.5寸FCX4.企业级SATA硬盘为何价格高SATA硬盘分为企业级和桌面级两种，主要区别在于可靠性和性能优化方面，适用场合完全不同我司采用的是专用的企
18、业级SATA硬盘，从硬盘厂家供货和我司存储出厂前进行了两级的严格测试，将失效率降至最低，并提供免费三年保修，质量有保证。另外我司SATA硬盘的价格里还包括了用于热插拔的硬盘托架价格电脑市场甚至一些存储小厂商的SATA硬盘都是桌面级SATA硬盘，价格低，但是可靠性差，数据存储在这些硬盘上，风险大提纲硬盘技术RAID技术磁盘阵列存储架构RAID技术RAID基本概念RAID级别和特点RAID比较和选择RAID硬盘失效和处理RAID基本概念RAID基本概念定义 RAID 0数据条带化，无校验RAID 1数据镜像，无校验RAID 2海明码错误校验及校正RAID 3数据条带化读写，校验信息存放于专用硬盘R
19、AID 4单次写数据采用单个硬盘，校验信息存放于专用硬盘RAID 5数据条带化，校验信息分布式存放RAID 6数据条带化，分布式校验并提供两级冗余lRAID（Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能和数据安全性。根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别l作用：提供专用服务器中接入多个磁盘时，以磁盘阵列方式组成一个超大容量、响应速度快、可靠性高的存储子系统。RAID组合方式级别扩展 RAID 0+1先做RAID 0，后做RAID 1，同时提供数据条带化
20、和镜像RAID 10类似于RAID 0+1，区别在于先做RAID 1，后做RAID 0RAID 50先做RAID 5，后做RAID 0，能有效提高RAID 5的性能同时采用两种不同的RAID方式还能组合成新的RAID级别RAID出现原因 计算机发展初期，大容量硬盘价格非常高，而需要存储的数据量越来越大容量容量性能性能CPU运算速度飞速提高，数据读写速度不应该成为计算机系统处理的瓶颈信息时代，数据对企业和个人的重要性越来越大，数据存储安全更需要保障RAID可靠性可靠性RAID基本概念 条带 分条条带硬盘0硬盘2硬盘1硬盘3RAID基本概念 校验 异或运算P=A0XORA1数据A0和A1通过异或运
21、算进行奇偶校验得到校验位PA0值A1值P值000101011110异或 XOR 的校验原理A1A0P数据盘数据盘校验盘RAID基本概念 重建（Rebuild）数据盘A1A0PA0A1PXOR故障数据盘校验盘A2A2XOR数据盘更换RAID基本概念RAID组状态 RAID组正常工作RAID组降级RAID组重建RAID组创建RAID组失效RAID基本概念物理卷和逻辑卷 RAID10RAID5RAID由几个硬盘组成，从整体上看相当于一个物理卷在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，通过LUN（Logic Unit Number）来标识物理卷物理卷逻辑卷逻辑卷单个物理卷上创建1个逻辑卷单
22、个物理卷上创建2个逻辑卷LUN1LUN2LUN3RAID、逻辑卷的形成过程 物理磁盘物理卷（RAID）RAID、逻辑卷的形成过程 物理磁盘逻辑卷物理卷（RAID）LUN1LUN1LUN2LUN2LUN3LUN3分割主要RAID级别和特点RAID级别 RAID 0 DHLCGKBFJ定义：RAID0即没有容错设计的条带硬盘阵列（StripedDiskArraywithoutFaultTolerance），以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中ABCDEFGH数据AEIRAID级别 RAID 0 优点极高的读写效率速度快，由于不存在校验，所以不占用CPU资源部署简单缺点无冗余，通常和其他
23、RAID级别混合使用 不适合用于关键数据环境最小硬盘数2RAID 0小结：RAID级别 RAID 1 RAID1定义：RAID1又称镜像（Mirror），数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘EDCBAEDCBAABCDE=数据RAID级别 RAID 1 优点提供了很高的数据安全性和可用性 100的数据冗余设计、使用简单不作校验计算，CPU占用资源少缺点空间利用率只有1/2相对于单个硬盘，无法提高写性能硬盘数2RAID 1小结：RAID级别 RAID 3 定义：RAID3即带有校验的并行数据传输阵列（Paralleledtransferwithparity），数据条带化分布在数据盘中，同时使用专用校
24、验硬盘存放校验数据D0C0B0A0D1C1A1B1D2C2A2B2P DP CP AP B异或运算数据盘校验盘A0A1A2B0B1B2C0RAID级别 RAID 3 优点数据分布式存储在连续的硬盘上，具有较高的读速率，适合大文件连续读操作的应用如果有一个硬盘损坏，数据的有效性没有影响缺点校验盘是整个硬盘阵列系统的瓶颈 有数据盘故障时，每次读操作时都需要进行校验计算，读性能大幅度下降最小硬盘数3RAID 3小结：RAID级别 RAID 5 定义：RAID5与RAID3机制类似，但校验数据均匀分布在各数据硬盘上，RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息，数据块和对应的校验信息保存在不同硬盘上。RA
25、ID5是最常用的RAID方式之一P4A3A2A1A0B4P3B2B1B0C4C3P2C1C0D4D3D2P1D0E4E3E2E1P0异或运算A0B0C0D0A1B1C1E1A2B2D2校验信息Px分布式存储数据RAID级别 RAID 5 优点高读取速率，中等写速率提供一定程度的数据安全缺点RAID组里单块硬盘的故障，会导致其他硬盘读写性能大幅度下降 最小硬盘数3RAID 5小结：RAID级别 RAID 6 定义：RAID6是带有两个独立分布式奇偶校验方案的独立数据硬盘（Independentdatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes）
26、。广义上讲，能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别统称为RAID6，狭义上讲，特指Intel的RAIDP+Q技术。硬盘空间利用率为(N-2)/N，N为RAID6阵列硬盘总数RAID6技术：目前RAID6还没有统一的标准，各家公司的实现方式都有所不同：RAIDP+Q：INTEL和HDS公司RAIDDP：NetApp公司RAIDADG：HP公司RAID级别 RAID 6原理示例 A1A3A2A4A7A10A8A5A9A13A6A15A11A12A16异或运算A1A2A3A4A5A6A7A9横向校验盘中P1P4为各个数据盘中横向数据的校验信息例：P1=A1XORA2XORA3XORA4斜向校验盘中D
27、P1DP4为各个数据盘及横向校验盘的斜向数据的校验信息例：DP1=A1XORA6XORA11XORA16P1P2P3P4横向校验盘斜向校验盘数据盘A8DP1DP2DP3DP4A14DP5RAID级别 RAID 6 优点可以同时允许两块硬盘失效缺点磁盘利用率比RAID5更低校验计算复杂，对控制器性能消耗很大，增加系统负载出现硬盘失效时，RAID重建时对系统性能影响更大，并且重建时间长最小硬盘数4RAID 6小结：RAID组合级别 RAID 10 定义：RAID10是将镜像和条带进行两级组合的RAID级别，第一级是RAID1镜像对，第二级为RAID0。RAID10也是一种应用比较广泛的RAID级别
28、。ABCDEFGHAACBBCDDEEFFGGHHRAID级别 RAID 10 优点高读取速率高写速率，较校验RAID而言，写开销最小至多可以容许n个硬盘同时损坏（2N个硬盘组成的RAID10阵列）缺点只有1/2的硬盘利用率最小硬盘数4RAID 10小结：RAID组合级别 RAID 0+1 ABCDEFGH定义：RAID0+1是将条带和镜像进行两级组合的RAID级别，第一级是RAID0，第二级为RAID1。一般来说，RAID0+1的失效概率要比RAID10大，不过无硬盘故障下，RAID0+1的读取速度要比RAID10快ABCDEFGHABCDEFGH常用RAID比较 RAIDRAID级别级别R
29、AID 0RAID 0RAID 1RAID 1RAID 3RAID 3RAID 5RAID 5RAID 10RAID 10RAID 0+1RAID 0+1别名别名条带条带镜像镜像专用奇偶位条带专用奇偶位条带分布奇偶位条带分布奇偶位条带镜像阵列条带镜像阵列条带条带阵列镜像条带阵列镜像容错性容错性无无有有有有有有有有有有冗余类型冗余类型无无复制复制奇偶校验奇偶校验奇偶校验奇偶校验复制复制复制复制热备盘选项热备盘选项无无有有有有有有有有有有读性能读性能高高低低高高高高一般一般高高随机写性能随机写性能高高低低最低最低低低一般一般一般一般连续写性能连续写性能高高低低低低低低一般一般一般一般最小硬盘数最小
30、硬盘数2 2块块2 2块块3 3块块3 3块块4 4块块4 4块块可用容量可用容量N*N*单块硬盘容单块硬盘容量，量，N N为为RAIDRAID组成员数量，组成员数量，一般不大于一般不大于1616(N/2)*(N/2)*单块硬盘单块硬盘容量，容量，N N为为RAIDRAID组组成员数量，一般不成员数量，一般不大于大于1616(N-1)*(N-1)*单块硬盘容单块硬盘容量，量，N N为为RAIDRAID组成组成员数量，一般不大员数量，一般不大于于1616(N-1)*(N-1)*单块硬盘容单块硬盘容量，量，N N为为RAIDRAID组成组成员数量，一般不大员数量，一般不大于于1616(N/2)*(
31、N/2)*单块硬盘单块硬盘容量，容量，N N为为RAIDRAID组成员数量，一般组成员数量，一般不大于不大于1616(N/2)*(N/2)*单块硬单块硬盘容量，盘容量，N N为为RAIDRAID组成员数量，组成员数量，一般不大于一般不大于1616典型应用环境典型应用环境迅速读写，安迅速读写，安全性要求不高，全性要求不高，如图形工作站如图形工作站等等随机数据写入，安随机数据写入，安全性要求高，如服全性要求高，如服务器、数据库存储务器、数据库存储领域领域连续数据传输，安连续数据传输，安全性要求高，如视全性要求高，如视频编辑、大型数据频编辑、大型数据库等库等随机数据传输，安随机数据传输，安全性要求高
32、，如金全性要求高，如金融、数据库、存储融、数据库、存储等等数据量大，安全性数据量大，安全性要求高，如银行、要求高，如银行、金融等领域金融等领域高性能和高安全高性能和高安全性，如视频服务性，如视频服务器器常用RAID选择 性能性能可靠性成本成本RAID0RAID6RAID5RAID10RAID1RAID硬盘失效处理-热备和热插拔 F热备：HotSpareF定义：当冗余的RAID组中某个硬盘失效时，在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下，用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘，及时保证RAID系统的冗余性F全局式：备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享F专用式：备用硬盘为系统
33、中某一组冗余RAID组专用F热插拔：HotSwapF定义：在不影响系统正常运转的情况下，用正常的硬盘物理替换RAID系统中失效硬盘F关键在于热插拔时电子器件的保护机制全局热备示例 该热备盘由系统中两个RAID组共享，可自动顶替任何一个RAID中的一个失效硬盘磁盘1磁盘2磁盘3热备盘磁盘4磁盘5磁盘6RAID5RAID5磁盘阵列专用热备示例 该热备盘由系统中指定RAID组专用，可自动顶替该指定RAID组中的一个失效硬盘磁盘1磁盘2磁盘3磁盘4磁盘5磁盘6RAID5RAID5磁盘阵列热备盘热备盘热备盘提纲硬盘技术RAID技术磁盘阵列存储架构磁盘阵列磁盘阵列组成和分类磁盘阵列的控制器缓存磁盘阵列的控
34、制器带宽磁盘阵列的组成和分类磁盘阵列产生背景n磁盘的处理速度跟不上CPU的增长速度n磁盘的容量增长缓慢，跟不上存储的需求n硬盘数量增加，单块硬盘发生故障的可能性越大磁盘阵列的组成磁盘阵列包括两大主要部件：控制器和磁盘柜控制器是磁盘阵列的“大脑”，主要部件为处理器和缓存，最先主要实现简单IO操作、RAID管理功能，随着技术发展，能够提供各种各样的数据管理功能，如快照、镜像、复制等磁盘柜包含了多块的磁盘，本身既没有处理器，也没有缓存，RAID及数据管理功能通过控制器实现控制器磁盘柜磁盘电缆常见磁盘阵列分类F按控制器数量F单控制器阵列：如MS1000系列F双控制器阵列：如MS5000系列FJBOD：
35、无控制器，通常用于扩展柜或者与主机端RAID结合使用F按对外接口FSCSI阵列FSAS阵列FFC阵列FiSCSI阵列MS5000系列阵列控制器缓存控制器缓存工作模式前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存写缓存前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存 写缓存主机写入数据流反馈写OKWrite-back回写主机写入数据流反馈写OKWrite-through直写磁盘控制器的缓存保护技术FC或IP(GE)缓存(Cache)CPUCPU后端总线磁盘FC或IP(GE)缓存(Cache)CPUCPU后端总线Cache电池FC或IP(GE)缓存(Cache)CPUCPU后端总线阵列内置电池三种常见控制器
36、Cache保护设计电池保护Cache+flash模块保护内置电池+缓存降落技术保护控制器外置UPS保护整机阵列外置UPSFLASH控制器缓存镜像技术前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存写缓存前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存写缓存1、主机数据写入缓存；2、缓存数据进行异或运算，产生校验数据；控制器缓存镜像技术前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存写缓存前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存写缓存1、主机数据写入缓存；2、缓存数据进行异或运算，产生校验数据；3、将校验数据添加到缓存；控制器缓存镜像技术前端总线系统缓存CPUCPU后端总线读缓存写缓存前端总线系统缓存CPUCP
37、U后端总线读缓存写缓存1、主机数据写入缓存；2、缓存数据进行异或运算，产生校验数据；3、将校验数据添加到缓存；4、将缓存数据复制到目标控制器；5、目标控制器处理完数据和校验数据返回消息；6、源控制器返回主机消息，操作完毕。OK阵列控制器带宽76DDRIII内存DDRIII内存.Jasper多核处理器SAS控制器SAS ExpanderPCIex8PCIex840Gb40GbSASSASx4x424Gb24Gb南桥管理GE口串口指示灯按键SAS接口SAS接口SASSASx4x424Gb24GbMS5000MS5000存储控制器存储控制器RAID引擎 DMDMII99根根SATADiskSASDi
38、skSSDDisk磁盘类型256Gb256Gb1GbiSCSI10GbiSCSI10GbFCoE8GbFCIO模块(IOH)QPIQPIIO Slot IO Slot PCIex8PCIex840Gb40Gb100G100Gbb主机通道主机通道nPCI-E 2.0总线单通道带宽5.0Gb，前/后端接口及缓存镜像采用PCIex8，带宽达到40GbnSAS2.0技术单通道带宽6.0Gb，每控制器两个四通道SAS宽端口，带宽达到48Gb支持15,000/10,000/7,200rpmSAS磁盘，兼容高性能SSD盘 端到端性能匹配！提纲硬盘技术RAID技术磁盘阵列存储架构存储架构DAS-直连式存储Di
39、rect Attached StorageDirect Attached StorageNAS-网络连接存储Network Attached StorageNetwork Attached StorageSAN-存储区域网络Storage Area Network Storage Area Network DAS-直连式存储1.是直接连接于主机服务器的一种储存方式；2.每一台主机服务器有独立的储存设备,每台主机服务器的储存设备无法互通,需要跨主机存取资料时,必须经过相对复杂的设定；3.若主机服务器分属不同的操作系统,要存取彼此的资料,更是复杂,有些系统甚至不能存取；LANCLIENTSSERV
40、ERNAS-网络连接存储NAS（NetworkAttachedStorage网络连接存储）即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。NASFile I/OFile I/O优点l系统无关-可用于混合Unix/Windows局域网内l简便的安装与管理l物理位置灵活l优化的系统应用：邮件服务器、跨平台与数据共享、数据存储、电子商务应用、图书资料管理部门、档案文献馆缺点：不能应用于结构化数据存储（数据库）SAN=StorageAreaNetwork(存储区域网络)是一种基于光网的特殊的后台数据存取网络提供了一个性能稳定的数据高速存取平台提供了一个高扩展性的数据安全基础平台S
41、AN(存储区域网络)客户机LAN(局域网)广域网存储区域网（第二网）存储区域网=第二网“存储区域网”是一个由智能交换机构（网络交换机OR光纤交换机）组成并具有良好系统设计的高智能网络,这一数据网络可以提供企业级的性能,扩展能力,可管理能力,可靠性和可用能力服务器存储子系统第一网SAN（存储区域网）主流存储架构的比较技术技术传输传输内容内容性能性能共享共享内容内容跨平台跨平台优点优点应用应用DASblock160MB/S320MB/SN/AN/A安装维护方便安装维护方便 性价比高性价比高直连扩展存储直连扩展存储双机系统双机系统NASfile100Mb/s1000Mb/sfileY安装维护较简安装维护较简洁洁性价比较高性价比较高文件服务器文件服务器 OAIP-SANblock1000Mb/s10000Mb/sdeviceY利用现成的以利用现成的以太网，性价比太网，性价比高高部门级、工作部门级、工作组级存储共享组级存储共享高端应用高端应用、CLUSTER、LANFREE、容灾。容灾。FC-SANblock4Gb/s8Gb/sdeviceY高速、高速、无阻塞、无阻塞、抗干扰、易扩抗干扰、易扩展、连接距离展、连接距离长、集中管理长、集中管理主机访问存储的层次文件系统分区LUN0信 息存 储Q&A