存儲基礎知識培訓TP002-StorageBaseKnowledge星河大帝NEC(China)Co.,Ltd.NECTechnical

Certification

(PrimaryLevel)主要內容TP002-SBK存儲系統的架構存儲系統的部件存儲系統的SCSI技術光纖通道技術星河大帝存儲備份技術 主要內容TP002-SBK存儲系統的架構存儲系統的部件存儲系統的SCSI技術光纖通道技術存儲備份技術 存儲是什么?廣義:存放電子數字信息的介質狹義:陣列、帶庫、交換機等專業存儲設備存儲系統的架構TP002-SBK存儲分類:以記錄方式來劃分：磁記錄（軟盤、磁帶機、磁帶庫）光記錄（CD、DVD、MD、MO等）以數據訪問方式劃分：在線存儲離線存儲存儲系統的架構TP002-SBK系統應用應用應用數據數據一個自由存在的，不必屬于任何特定系統的實體一種可以共同享用的財富，需要加以保護和存儲存儲產品和體系結構也需要制定研究和規劃

存儲系統的架構TP002-SBK單機存儲－非網絡環境大型機系統中的數據開放系統客戶/服務器存儲開放系統服務器的數據存儲傳統存儲系統TP002-SBKDAS(

DirectAttachedStorage)直接掛接存儲SAN(StorageAreaNetwork)存儲區域網絡

NAS(NetworkAttachedStorage)網絡掛接存儲

存儲的架構TP002-SBKDAS-直聯存儲NAS-附網存儲SAN-區域存儲存儲架構的發展TP002-SBKDAS－DirectAttachedStorage存儲設備(通常為磁盤或磁帶)通過電纜直接與計算機相連.

系統存取訪問I/O請求(又稱為協議或命令)直接在計算機和存儲設備間進行.存儲的架構—DASTP002-SBKNAS－NetworkAttachedStorage

一種直連到網絡（LANorWAN）里的特殊用途的存儲設備突出的文件服務性能向異構客戶端平臺提供高可用的數據共享存儲的架構—NASTP002-SBK直接與LANs,WANs相連突出的文件服務性能對所有客戶端的數據高可用性異構平臺文件共享與已經存在的系統和網絡無縫集成簡單的存儲管理存儲的架構—NAS的優勢TP002-SBKSAN－StorageAreaNetwork是一種光纖路徑網絡主要目的用于在計算機和存儲設備之間傳輸數據通過使用被稱為光纖路徑技術（FCP）的串行SCSII/O協議來傳輸I/O流量存儲的架構—SANTP002-SBK任意兩點之間的連接和通訊所有的系統主機共享存儲資源存儲數據的傳輸與應用分開獨立可伸縮的存儲資源存儲資源的集中化管理數據高可用性數據訪問容錯能力存儲的架構—SAN的優勢TP002-SBKNAS–基于LAN存儲設備文件管理易于安裝進入成本低在多平臺之間提供資源共享SAN–一種專用存儲網絡更高的連通性和帶寬更好的擴展性最優化的存儲協議異構平臺的數據共享存儲的架構—NAS和SAN比較TP002-SBK主要內容TP002-SBK存儲系統的架構存儲系統的部件存儲系統的SCSI技術光纖通道技術存儲備份技術 存儲系統的主要組成部分(硬件）TP002-SBK

GBIC與線纜

光纖通道卡HBAFibreChannel仲裁環路集線器FibreChannelFabric交換機Bridge–FC與SCSI之間轉換Extender-連接SAN孤島(FC-ATM/IP)存儲設備磁盤陣列、帶庫SAN管理軟件

存儲系統常見設備及分類TP002-SBKGBIC-GigabitInterfaceConverters在使用光纖介質的光信號和電信號之間進行轉換包含一個發射信號的激光設備GBIC模塊被安裝在以下設備上：主機適配卡（HBA）光纖通道RAID控制器光纖通道集線器（HUB）光纖通道交換機（Switch）兩條通道—每通道連一條光纖真正的全雙工傳輸設備2–24存儲系統設備—GBICTP002-SBK信號轉換GBIC并行－串行電氣信號－光信號PSPS介質并/串轉換電氣信號電氣信號光控制器GBICGBIC控制器并/串轉換存儲系統設備—GBIC（續）TP002-SBK電纜和GBIC的連接前推存儲系統設備—GBIC（續）TP002-SBK

GBIC的種類光纖銅纜1G2GSCSFPHSSDCDB9HSSDC2速率連接線纜存儲系統設備—GBIC（續）TP002-SBK電纜銅纜便宜無需激光發射設備短距離

光纖線纜核心層敷層表層存儲系統設備—電纜TP002-SBK多模：Multi-modeFiber125umcladding125umcladding50umcore62.5umcore單模：Single-modeFiber125umcladding9umcore50/125500meters62.5/125240meters9/12510kilometers存儲系統設備—光纖線纜分類TP002-SBK

安裝在服務器上PCItoFCAdapter、SbustoFC

速度1Gb/s或2Gb/s，支持FC-AL協議、Fabric

光纖通道卡（HBA–HostBusAdapter）存儲系統設備—光纖通道卡TP002-SBK支持FC-SW標準每端口獨享100MB/200MB帶寬

提供SNS、RSCN等服務支持FC-AL協議每個LOOP共享100MB帶寬可管理或不可管理光纖交換機Switch光纖集線器HUB存儲系統設備—網絡交換設備TP002-SBK

將SCSI設備映象為光纖通道網絡中的設備

保護用戶現有投資存儲系統設備—FC-SCSI橋接器TP002-SBK

使得光纖通道可以在超過10公里的距離外傳輸

FCoverIP或FCoverATM

可應用于災難恢復、存儲集中

存儲系統設備—光纖通道ExtenderTP002-SBK主要內容TP002-SBK存儲系統的架構存儲系統的部件存儲系統的SCSI技術光纖通道技術存儲備份技術 來自于SASI（美國ShugartAssociates公司和NCR開發的小型硬盤和軟盤驅動器接口）I/O總線被廣泛用在計算機工業中的外圍設備1981年開始使用;1986年ANSI正式發布SCSI-1數據傳輸是以塊方式進行，塊是存放在存儲設備上的數據的典型的組織單元SCSI

技術基礎TP002-SBK通用性

在一條總線上可連接8/16臺主機和外設控制器，按照相同的控制方法連接磁盤、磁帶、光盤、半導體盤、打印機、繪圖儀等多種外設。高級接口

處于更高層次，與設備和主機無關的高級命令系統，該命令系統可以進行高級邏輯操作，從而對外設的更新換代和系統的系列化提供了靈活的處理手段。高速傳率

異步和同步兩種數據傳送方式，從速度較低的打印機、軟磁盤到高性能的大容量磁盤裝置等廣泛領域均可使用。

配置靈活，可擴充性能好

總線上所有的設備是一種雙向對等關系,總線能夠連接多臺主機，可用于系統間的通信，且系統擴充簡單，容易實現。支持多任務操作

SCSI提供了失連/再連和總線仲裁功能，可支持多任務處理。SCSI

協議的優勢TP002-SBKSCSI總線—數據傳輸的電纜從一個計算機系統連接到另一個總線帶寬—總線帶寬尺寸非常重要因為它要檢測某一時刻能傳輸的數據量總線速度—以MB為計量單位傳輸速率傳輸模式:NarrowSCSIbusWideSCSIbusFastSCSIUltraSCSIUltra2SCSI-3WideUltra2SCSI-3Ultra3SCSI-3SCSI定義TP002-SBK單端（Single-ended）高壓差分（HVD）低壓差分（LVD）Single-EndedLowVoltageDifferentialSingle-EndedLow-VoltageDifferentialSCSI電氣特性TP002-SBKSCSI設備類型TP002-SBKSCSI設備接口TP002-SBK主要內容TP002-SBK存儲系統的架構存儲系統的部件存儲系統的SCSI技術光纖通道技術存儲備份技術 SCSI-2協議的缺點：接口復雜、總線長度短、可擴展性差、實時性差、可用帶寬較窄95年開始，ANSIX3T11在SCSI-2協議的基礎上結合當時網絡技術(FDDI)、通道控制技術等成果，形成了光纖通道協議(20多個)，主要有：光纖通道物理和信號接口標準FC-PH關于光纖通道系統基本要求的FC-FG標準關于交換連接的FC-SW標準仲裁環連接的FC-AL標準各種上層協議的接口標準，如SCSI-FCP光纖通道協議（FCP）TP002-SBKTransmissionProtocol–Encode/DecodeFramingProtocol–Framesarevisible,dataisnotCommonServices–Dataisvisible133MB/s2.125GB/s4.25GB/s1.062GB/s266MB/s531MB/s基本速率100MB/s階段2IP802.2IPI-3HIPPISCSIPhase1網絡協議通道協議物理介質層級別FC-4FC-3FC-2FC-1FC-0階段1傳輸層信號協議層通用服務層映射層高層協議光纖通道協議分層TP002-SBKFC-0層—物理層介質種類光學連接收發器Nx8

Bits10or

20Bits

PSPS物理介質串行/并行轉換串行/并行轉換傳送接受數據8b/10b編碼8b/10b編碼數據1-BitSerial1-BitSerial10or20BitsNx8BitsFC-1層—編碼8-bit/10-bit編碼設計8Bits編碼to10傳輸短波

長波

銅纜

雙絞線

光纖通道協議分層（1）TP002-SBKFC-2level—幀協議幀數據建立不同的光纖通道數據傳輸機制管理數據傳輸次序FC-3level—通用服務保證現有標準高級特性所需的通用服務FC-4level—映射定義了上層協議在其下的FC層的映射規則2–31光纖通道協議分層（2）TP002-SBK點對點仲裁環交換點對點仲裁環交換光纖通道拓撲結構TP002-SBK點對點相對較便宜獨有的帶寬I/O僅在兩個設備之間傳遞光纖通道拓撲結構（續）TP002-SBK仲裁環同一時間只有單對設備通訊共享帶寬設備上使用LOOP節點在一個私有環路上支持126個設備可以連接到交換網絡結構里光纖通道仲裁環光纖通道拓撲結構（續）TP002-SBK交換光纖網絡拓撲最大支持1600萬個節點交換式工作－只有發生通訊的端口間出現流量高帶寬物理或邏輯隔離花費高于FC-AL通過支持NL_portprotocol的接口連入光纖網絡中交換機上端口為F_ports交換機上FL_ports支持環路連接光纖通道拓撲結構（續）TP002-SBK性能100MB/s，200MB/s標準10000MB/S標準已經定義可