目标:了解华为虚拟化方案
掌握虚拟化中存储架构
了解磁盘类型
区分集中存储和分布式存储
掌握虚拟化存储和非虚拟化存储的区别
了解虚拟机磁盘的类型
了解华为虚拟产品的存储特点
一、存储分类
1、DAS(Driect Attachment Storage)
直接连接着服务器提供存储空间
①、两种方式
应用程序调用文件IO,文件IO发起Block IO到磁盘
应用程序直接发起Block IO到磁盘
②、DAS特点
A、DAS的优点
连接简单
成本需求低(SCSI总线成本低)
较好的性能
通用的解决方案(投资低,绝大多数应用可以接受)
B、DAS的劣势、
扩展性有限(SCIS总线最大距离25米,最多连接15个设备)
专属连接(不能与其他服务器共享)
备份和数据保护(备份到直连存储设备,设备故障会导致跟高的恢复成本)
TCO总拥有成本高
2、SAN(Storage Area Network)
①、两种方式
应用程序调用文件IO,文件IO发起Block IO到磁盘
应用程序直接发起Block IO到磁盘
②、SAN特点
A、SAN优点
实现存储介质共享
非常好的扩展性
易于数据备份和恢复
高性能
支持服务器集群技术
容灾手段
低的TCO
B、SAN劣势
成本较高(需要专用的连接设备)
SAN孤岛
技术较为复杂(需要专业人员维护)
可操作性低,技术成熟度低(各个厂家的设备无法兼容)
③、IP SAN 与 FC SAN
3、NAS
①、两种方式
应用服务器直接把File I/O请求通过LAN传给远端NAS中的文件系统
NAS中的文件系统发起Block I/O到与NAS直连的磁盘
②、NAS的特点
A、优点
资源共享
机构于IP网络之上
部署简单
较好的扩展性
异构环境下的文件共享
易于管理
备份方案简单
低的TCO
B、劣势
一些应用会占用带宽资源
不适应某些数据库的应用
③、CIFS
CIFS(Common Internet File System),通用网络文件系统,是由微软的SMB(Server Message Block)发展而来的一个公共、开放的文件系统。在Windows主机之间,可以通过一个简单的共享映射,将CIFS服务器上的共享资源挂载到自己的系统中,把它当成自己本地系统资源一样来使用。
④、NFS
NFS(Network File System),网络文件系统,是由Sun公司开发的,用于在Linux/UNIX/AIX/HP-UX/Mac OS X等类UNIX的操作系统中实现网络文件共享。通过挂载命令将远程的文件系统挂载在自己的文件系统之下,像使用本机文件一样使用远程共享文件。
⑤、CIFS和NFS
4、DAS、SAN、NAS的比较
①、DSA 、SAN 、NAS的区别
文件系统位置:DAS、SAN位于应用服务器;NAS位于存储服务器端
是否支持共享:NAS、SAN支持
传 输 距离:NAS、SAN传输距离相对于DAS更远
5、常见磁盘格式
二、集中存储和分布式存储
集中式存储:SAN、NAS
分布式存储:FusionStorage、VMware vSAN
1、RAID技术
RAID:独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks),简称硬盘阵列。RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)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技术
使用RAID的好处:
提供硬盘串接,将所有的硬盘组成一个虚拟的大硬盘
可将资料切割成许多区块,当读取或写入资料时以并行的方式对多颗硬盘进行存取动作,当硬盘颗数愈多时,愈能增加存取速度
通过镜像或异或校验提供硬盘容错功能
常用RAID级别:RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10
①、RAID 0
A、无差错控制的条带化阵列
B、数据写入:并行(单个IO)、并发(多个IO)
C、数据读取:并行、并发
D、一个硬盘坏了,另一个硬盘可能就用不了了,因为并行、并发,你的数据可能是跨硬盘存放
②、RAID 1
A、采用镜像方式来复制数据,保证数据的可靠性
B、数据写入:不支持并行、并发
C、数据读取:并行、并发(IO小于等于一个条带大小)
D、一个硬盘坏了,另一个硬盘有该硬盘同样的数据,可以直接换硬盘恢复数据
③、RAID 3
A、RAID 3是使用奇偶校验方式来保证数据的可靠性
B、数据写入:并行、不并发(生成校验后才能进行下一个IO的写入)
C、数据读取:并行、并发
D、如一个硬盘失效、可与其他硬盘做校验恢复、校验盘的工作量大,寿命短(如n个硬盘修改数据,校验盘要工作n次,其他硬盘只工作一次)
④、RAID 5
A、分布式奇偶校验码的独立磁盘结构
B、数据写入:并行、并发(至少四块硬盘)
C、数据读取:并行、并发
D、如磁盘失效,做校验恢复,按照分条顺序恢复
⑤、RAID 10
⑥、RAID 6
A、RAID6 P+Q的工作原理
RAID6 P+Q需要计算出两个校验数据P和Q,当有两个数据丢失时,根据P和Q恢复出丢失的数据。校验数据P和Q是由以下公式计算得来的:
P=D0⊕ D1 ⊕ D2 ……
Q=(α⊗D0)⊕(β⊗D1)⊕(γ⊗D2)……
B、RAID6 DP的工作原理
DP-Double Parity,就是在RAID4所使用的一个行XOR校验磁盘的基础上又增加了一个磁盘用于存放斜向的XOR校验信息
横向校验盘中P0—P3为各个数据盘中横向数据的校验信息
例:P0=D0 XOR D1 XOR D2 XOR D3
斜向校验盘中DP0—DP3为各个数据盘及横向校验盘的斜向数据校验信息
例:DP0=D0 XOR D5 XOR D10 XOR D1
2、常用RAID技术的比较
三、华为虚拟存储的模型
1、存储资源
看得见摸得着的物理存储设备,表示具体的存储产品,比如IP-SAN、FC-SAN、NAS、FusionStorage
2、存储设备
FusionCompute虚拟化平台能够识别的,表示存储资源中的管理单元。类似LUN、NAS共享目录、FusionStorage存储池、本地硬盘
3、数据存储
表示虚拟化平台能够管理和操作的逻辑单元。可以保存虚拟机磁盘文件,快照和镜像文件
4、注意
数据存储必须由存储设备转发而来
数据存储大小等同于存储设备
一个主机能够使用多种数据存储
一个数据存储能够关联多个CNA主机
四、数据存储的使用方式
1、虚拟化(以SAN为例)
将SAN存储的LUN挂载给虚拟机,并进行格式化操作,虚拟机磁盘以文件形式进行保存,性能较差但支持虚拟化高级特性
2、非虚拟化
将SAN存储的LUN直接挂载给CNA主机,虚拟机磁盘以卷形式进行保存,性能居中,除FusionStorage其他不支持部分高级特性
3、裸设备映射(RDM)
将SAN存储的LUN直接作为物理磁盘分配给虚拟机使用,性能高但不支持高级特性
注:6.3版本之后
支持虚拟化数据存储的有:SAN、NAS、本地磁盘
支持非虚拟化数据存储的有:只有FusionStorage
支持裸设备映射:只有SAN存储