目錄

物理存儲的類型

存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

DAS直連式存儲

NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲

SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

分布式存儲組網(wǎng)

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物理存儲的類型

存儲的類型主要包含塊存儲、文件存儲、對象存儲、表格存儲等

常用的為塊存儲和文件存儲（文件存儲可以直接進(jìn)行文件讀寫，塊存儲需要進(jìn)行文件系統(tǒng)格式化后才可以進(jìn)行文件讀寫）

塊存儲

本質(zhì)就是直接將磁盤空間通過各種方式提供給主機(jī)

可擴(kuò)展性和課管理性差

讀寫效率好，延遲低

文件級存儲

在硬件存儲上建立文件系統(tǒng)，然后直接將文件提供給主機(jī)

讀寫效率低，延遲大

擴(kuò)展性好、易于管理，價格便宜

NAS網(wǎng)絡(luò)中所有連接到NAS服務(wù)器的電腦，都能夠直接訪問NAS服務(wù)器，NAS服務(wù)器提供了文件級的存儲服務(wù)，就可以通過NAS服務(wù)器來共享文件

對象存儲

文件存儲和對象存儲都是用來存儲非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的（圖片、視頻、音頻等），兩者最大的不同是數(shù)據(jù)保管的方式不同

文件系統(tǒng)是以目錄樹的形式存放文件的，對象存儲沒有目錄結(jié)構(gòu)，存儲在對象存儲的文件都稱為對象，所有對象都放在一個“桶”中（也就是存儲空間），是一種非常扁平化的存儲方式

每個對象都有由三個部分組成

ID：對象的身份標(biāo)識，唯一的

Data：真實的數(shù)據(jù)

Metadata：元數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)是對數(shù)據(jù)的描述）

元數(shù)據(jù)的作用

1. 對文件進(jìn)行分類和標(biāo)記（可以將一個文件打上多種標(biāo)記，更加靈活）
2. 信息檢索（直接通過標(biāo)記來找文件，更加快捷）

如何訪問

通過對象ID來進(jìn)行訪問，存儲到“桶“中的每一個對象都有一個唯一的ID標(biāo)識（只是一個編號），當(dāng)想要訪問某個對象時，只需要知道其對應(yīng)的ID就可以，因此對象存儲會維護(hù)每個ID實際對應(yīng)的硬盤位置

除了對象和對象真實的信息外，還有對象的元數(shù)據(jù)

注意實現(xiàn)

對象存儲中的文件夾不是一個真正的文件夾，也只是一個對象，但是這個對象代表了一類

在存儲時，如果多個用戶同時存儲了相同的文件，那么在存儲后端只有一份關(guān)于該文件的數(shù)據(jù)

存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

按照服務(wù)器類型分為封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)的存儲

?????? 封閉系統(tǒng)的存儲：主要指的是大型計算機(jī)系統(tǒng)

?????? 開放系統(tǒng)的存儲：指基于Windows、Linux等操作系統(tǒng)的服務(wù)器

對于開放系統(tǒng)的存儲按照存儲的連接方式分為內(nèi)置存儲和外置存儲

?????? 內(nèi)置存儲：一般指直接和計算機(jī)的CPU或主板相連的存儲，例如內(nèi)存、高速緩存等

?????? 外置存儲：非內(nèi)置存儲就是外置內(nèi)存

外置存儲根據(jù)連接的方式分為DAS直連式存儲和FAS網(wǎng)絡(luò)接入存儲

FAS網(wǎng)絡(luò)接入存儲又根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議分為NAS網(wǎng)絡(luò)接入存儲、SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

DAS直連式存儲

DAS是一種存儲設(shè)備與使用存儲空間的服務(wù)器通過總線適配器和SCSI/FC線纜直接相連的技術(shù)

DAS的分類

內(nèi)置DAS

存儲設(shè)備通過服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)部的并行/串行總線與服務(wù)器相連接（常用IDE和SATA連接協(xié)議）

外置DAS

存儲設(shè)備與服務(wù)器基于總線直接連接，通過FC、SCSI等協(xié)議進(jìn)行通信

通過將JBOD（磁盤簇）做RAID，然后與服務(wù)器連接，提高數(shù)據(jù)安全性

DAS的優(yōu)點

本地數(shù)據(jù)供給優(yōu)勢明顯、成本低、見效快、系統(tǒng)可靠性高

DAS的缺點

存在數(shù)據(jù)傳輸距離有限、存儲所能連接的設(shè)備數(shù)量有限、資源共享受限等問題

NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲

NAS是一種將存儲設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議向主機(jī)提供數(shù)據(jù)和文件服務(wù)的一種存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

特點

文件系統(tǒng)由存儲設(shè)備維護(hù)，用戶訪問文件系統(tǒng)，不直接訪問底層存儲

存儲設(shè)備擁有所有主機(jī)上文件與底層存儲空間的映射，所以此模式非常利于共享

NAS一般使用用戶的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)來傳輸存儲數(shù)據(jù)，可能會影響業(yè)務(wù)傳輸

NAS組網(wǎng)

最常用的網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議

CIFS（Window）、NFS（Linux）、FTP、HTTP、NDMP等

優(yōu)缺點

優(yōu)點：可以實現(xiàn)跨平臺的數(shù)據(jù)共享

缺點：應(yīng)用有局限，不太適合對存儲有大規(guī)模需求的場景（例如：無法在NAS存儲上安裝操作系統(tǒng)）

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SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

SAN是一種高可用性、高性能的專用存儲網(wǎng)絡(luò)，通過專用的存儲網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)器和存儲設(shè)備連接起來（這個網(wǎng)絡(luò)可以是FC網(wǎng)絡(luò)，也可以是IP網(wǎng)絡(luò)，具體取決于服務(wù)器和磁盤陣列之間通過什么樣的存儲協(xié)議進(jìn)行通信）

特點

SAN向主機(jī)提供塊存儲，主機(jī)訪問塊存儲（LUN），然后在其中創(chuàng)建文件，文件存儲由主機(jī)端維護(hù)，主機(jī)與主機(jī)之間的文件系統(tǒng)沒有同步

例如：當(dāng)用戶1與用戶2訪問存儲數(shù)據(jù)時，對于用戶2來說，他不知道用戶1使用的哪些存儲資源，那用戶2就有可能寫入資源覆蓋了用戶1的資源

搭建專用于存儲的網(wǎng)絡(luò)，安全性高，成本高

為了使得主機(jī)之間使用了哪些存儲資源進(jìn)行同步，這個數(shù)據(jù)同步的而過程我們稱為集群文件系統(tǒng)，是通過在主機(jī)上安裝相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)的；但是集群文件系統(tǒng)使用有限制：所支持主機(jī)同步的最大數(shù)量為128臺主機(jī)左右

SAN組網(wǎng)架構(gòu)

最常用的SAN存儲網(wǎng)絡(luò)

IP SAN（主機(jī)通過IP網(wǎng)絡(luò)可以獲取到存儲設(shè)備上的塊存儲）

FC SAN（主機(jī)通過FC網(wǎng)絡(luò)可以獲取到存儲設(shè)備上的塊存儲）

FCoE SAN（RCoE網(wǎng)絡(luò)是將FC幀封裝到以太網(wǎng)種，實現(xiàn)在以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施上傳輸光纖信號的功能，成本降低）

IP SAN 與 FC SAN的區(qū)別

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分布式存儲組網(wǎng)

傳統(tǒng)存儲存在的問題

1、性能瓶頸

集中存儲都是使用的專用的存儲設(shè)備，而專用存儲設(shè)備主要有控制單元和存儲單元組成；控制單元中直接與外界交流的機(jī)頭，會有數(shù)據(jù)吞吐量的限制，影響性能瓶頸；存儲單元中RAID卡或總線的帶寬都有一個上限，這個上限在一定程度上也會影響集中存儲的性能瓶頸
2、不同廠家傳統(tǒng)存儲之間具有差異性，不方便同一管理

3、專用存儲設(shè)備的成本高（遠(yuǎn)高于x86服務(wù)器價格）

4、傳統(tǒng)的SAN、NAS擴(kuò)展能力受限，不能滿足大規(guī)模存儲應(yīng)用的需要

分布式存儲基本概念--存儲資源虛擬化

分布式存儲是通過在服務(wù)器（稱之為存儲服務(wù)器）上安裝相應(yīng)軟件（例如FusionStorage），將各個服務(wù)器上的HDD、SSD等存儲介質(zhì)資源虛擬成一個大的存儲資源池，將分散的存儲資源整合到一起，在保證可靠性的同時提供多種存儲服務(wù)；在使用分布式存儲時一般都會配合使用存儲虛擬化

分布式存儲組網(wǎng)架構(gòu)

主要分為前端業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)和后端存儲網(wǎng)絡(luò)

前端業(yè)務(wù)/租戶組網(wǎng)：用于分布式網(wǎng)絡(luò)與用戶網(wǎng)絡(luò)對接，提供給租戶使用

后端存儲組網(wǎng)：??????? 用于后端存儲連接

管理網(wǎng)絡(luò)：?????????????? 與用戶維護(hù)網(wǎng)絡(luò)對接

分布式存儲后端網(wǎng)絡(luò)一般采用10GE，25GE和IB網(wǎng)絡(luò)；前端網(wǎng)絡(luò)一般采用GE，10GE，25GE網(wǎng)絡(luò)

分布式存儲如何保證數(shù)據(jù)的可靠性

傳統(tǒng)的RAID在分布式存儲中遇到了瓶頸，因此提出了多副本和糾錯碼等新的數(shù)據(jù)保護(hù)方式

1、多副本

多副本就是創(chuàng)建多個副本，也就是在保存數(shù)據(jù)時，會將一個數(shù)據(jù)拷貝多份完全一樣的副本，然后分別存放在多個不同的節(jié)點上；當(dāng)某個副本丟失時，可以通過另一個副本復(fù)制來恢復(fù)數(shù)據(jù)

一般創(chuàng)建雙副本和三副本

2、糾錯碼（nDxP）

糾刪碼就是一種糾正數(shù)據(jù)丟失的校驗碼，通過校驗的方式來恢復(fù)數(shù)據(jù)

nDxP：n個數(shù)據(jù)盤和x個校驗盤

4D2P：4塊存儲數(shù)據(jù)，2塊做校驗

	雙副本	三副本	糾刪碼（2D1P）
存儲空間利用率	50%	33.33%	D/D+P
整體IO效率	50%	33%	D/D+P
最低配置要求	2	3	D+P
可靠性	允許1塊壞	允許2塊壞	P塊盤

特點

分布式存儲通過存儲虛擬化將存儲設(shè)備進(jìn)行抽象，以邏輯資源的方式呈現(xiàn)，統(tǒng)一提供全面的存儲服務(wù)

可以在不同的存儲形態(tài)或者設(shè)備類型之間提供統(tǒng)一的功能（即物理資源可以是服務(wù)器存儲資源、專用存儲設(shè)備的存儲資源等，將其虛擬為統(tǒng)一的邏輯資源）

成本降低、橫向擴(kuò)展能力強(qiáng)、資源部利用率更高、管理方便

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-432501.html