存储SAN

2024-04-04 15:23:05

存储技术介绍

DAS (direct attached storage) 直接连接存储--块级

SAN(storage area network) 存储区域网络--块级

NAS(network attached storage) 网络附加存储

Object storage 对象存储

scsi————小型计算机系统接口；计算机和外设进行通信的协议标标准

DAS---块级，提供总线级通信方式的存储架构

1）内部的DAS：硬盘------主板-----------主板scsi总线————前端（CPU内存OS FS）

　　　　主机本地硬盘槽位有限容量有限散热差

2）外部DAS：实现条件：a、主机有 SCSI HBA卡提供SCSI接口

　　　　　　　　　　　　b、DAS存储提供SCSI接口

　　　　　　　　　　　　c、主机和DAS存储直接只能用SCSI线缆直连

　　　　　　　　特点：距离——25m

　　　　　　　　　　　带宽——Ultrasscsi 640——640MB/s(6Gb/s)

　　　　　　　　　　 l连接方式————一对一 y一对多（8线--7*DAS 16线--15*DAS）

SAN的组件---块级的，提供网络通信方式的存储架构

1）a、实现形态：FC-SAN（协议 FC-fiber channel 光纤通道协议）
                           IP-SAN（协议 iscsi 将scsi承载在TCP/IP网络中）
b、特点：距离---无限制
            　　带宽----FC-SAN（8Gb/s   16Gb/s）
                      IP-SAN(GE 10GE)
                    连接方式----1对1 1对多多对1 多对多

SAN是企业级块存储的主流技术，DAS已淘汰

NAS---文件级的，通过TCP/IP网络实现的存储架构

   a、文件系统使用存储厂商自研的集群或者分布式文件系统，逻辑上可跨多个存储节点进行空间管理。
   b、主机和NAS之间只有一种网络形态：TCP/IP
   c、主机访问NAS的共享目录实现IO读写操作到底层NAS硬盘上。
   d、连接方式：1对1 1对多多对1 多对多

SAN的组件

1、主机---物理形态（刀片式、机架式）；虚拟云主机（虚拟机）

　　网络---FC ISCSI

　　SAN存储---生产存储、备份存储、容灾存储

2、多路径---解决方法---在主机侧安装多路径软件

　　华为的多路径软件---Ultrapath(win linux 小机OS) ---重启

　　功能：1）屏蔽冗余卷，统一成唯一虚拟卷
      　　    2）实现IO的负载分担
     　　 3）IO的最优路径优选策略   轮询 least io   least block
     　　    4）故障倒换（fail over）
      　　   5)故障回切（fail back）

FC协议栈

1）FC-0：物理层，定义FC网络中物理层接口和线缆的标准
2）FC-1：编解码层，发端编码收端解码实现光纤线路距离延长，降低误码率
8G 8b/10b 18G 60b/64b
3）FC-2：FC数据成帧拓扑定义流量控制 QOS
4）FC-3：通用服务层，加密解密压缩解压缩
5）FC-4：协议映射层，适配FC网络要承载的协议报文可以适配 scsi ip atm
发端映射收端解映射

*FC-SAN实现的物理条件：
　　　　1）主机侧：FC-HBA卡---主板PCI-E
　　　　2）存储侧：FC业务板卡
　　　　3）网络侧：FC SW

收发器（热插拔）---光模块--单模（长距传输）/多模（短距传输）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　光纤通道帧

传输字：1TW = 4B

FC SW 华为品牌

Oceanstor SNS系列 2000 3000 5000 SNS2124为例   2个管理口调测串口（命令行）管理网口（web 图形化）
                默认前8口有光模块后16口如果用需要另外购买光模块和license
FC SW 接口上电自定义   F N E G
FC协议的地址标识 WWN---全球唯一名称 64bit 表示 16*16进制数值
              两种形态：WWNN---全球唯一节点名称----标识设备节点
              　　　　　WWPN---全球唯一端口名称----标识设备上的每一个FC接口
FC SW实现网络逻辑隔离-----划zone（区域）
　　　　1）方式：基于端口划分基于WWN划分基于别名划分
　　　　2）配置方法：命令行   web图形化操作
　　　　3）配置流程：新建别名（可选）新建zone 新建zone config

IP-SAN

通过TCP/IP网络承载scsi数据块，是一种低成本的SAN网络
1）协议：iscsi----衔接scsi和TCP/IP   iscsi属于应用层
2）iscsi连接的两个对象：initiator（启动器）---->主机
                        target（目标器）---->存储
   启动器：主动发起建立iscsi连接到存储侧，下发IO请求
     目标器：控制和管理启动器和目标器之间的iscsi连接，接收启动器端IO请求并响应执行IO操作
3）iscsi的标识终端的标识符：iqn---字符串
4）主机侧IP-SAN实现方式
   　　a、NIC+initiator软件（所有协议处理都由软件实现，消耗主机计算资源）
  　　 b、TOE+initiator软件（TCP/IP协议处理下移给TOE，iscsi协议处理仍然软件实现）
   　　c、iscsi HBA（所有协议处理都由硬件实现，最大程度降低主机计算资源消耗）
成本：a<b<c   性能:a<b<c

IP-SAN物理条件：1）主机要求以上三种配置的其中一种
　　　 2）网络设备：以太网SW+IP router
　　 3）存储设备：提供GE 10GE存储业务接口

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