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1、1RAID技术介绍 2 存储架构发展历程 3数据容灾备份,一数据存储关键技术回顾,RAID技术介绍,一数据存储关键技术回顾,磁盘阵列,主机端,Host Computers,SCSI (or Fibre),Disks,RAID Subsystem,SCSI (or Fibre),Drive-Plane,Redundant Fans,Redundant PSUs,磁盘阵列分类,JBOD,Just a Bunch of Disks，在逻辑上将几个物理磁盘一个接一个的串联起来，其目的是增加磁盘容量，并不提供数据安全保障。,RAID- Redundant Array of Independent Dis
2、ks,独立冗余磁盘阵列。是按照一定的形式和方案组织起来的存储设备。它比单个存储在性能、稳定性和可扩展性都有很大的提高，并且具备一定的数据安全保护能力。 容量、性能、可靠性,RAID保护数据,无RAID机制,如果硬盘损坏,数据会丢失,使用 RAID保护,当一块硬盘失效,数据依然完成,RAID提升逻辑容量,无RAID机制,使用 RAID机制,磁盘容量,=,每块硬盘容量,磁盘容量,= N x,每块硬盘容量,N drives,1,N,( RAID 0为例),RAID改善存储性能,性能 N x,每块硬盘性能,Software setup Access Time Data Transfer Softwar
3、e Completion,全部请求执行时间,With RAID,I/O 1,I/O 2,I/O 1,I/O 2,(Disk 1),(Disk 2),Time Saved,Without RAID,(RAID 0为例),RAID的数据组织,分块：将一个分区分成多个大小相等的、地址相邻的块。 条带：同一磁盘阵列中的多个磁盘上相同“位置”的分块。 条带深度（Stripe Depth） 条带宽度（Stripe Width),未条带,条带化,RAID0-条带,N Blocks,条带,RAID 0: 无冗余、分条（最少2块硬盘） 性能最高、简单、易实现 易失效,RAID1-镜像,N Blocks,镜像,R
4、AID 1: - 镜像（最少2块） - 数据保护最好、最易实现 - 成本高、利用率低、性能低,RAID1+0,Striping,RAID 10 - 镜像和分条的结合（最少4块硬盘） - 容错能力和性能都很高 - 成本高、不易扩展,RAID5,N Blocks,带校验条带,RAID 5 - 读速率高、写速率中等、使用率高、平均速率较高 - 硬盘失效影响性能,实现复杂,重建恢复慢,RAID5+0,9,7,P(1,3),Disk 1,11,P(5,7),1,Disk 2,P(9,11),5,3,Disk 3,Striping,RAID 5 Logical Drive,10,8,P(2,4),Disk
5、 4,12,P(6,8),2,Disk 5,P(10,12),6,4,Disk 6,RAID 5 Logical Drive,RAID6,RAID6本质上是RAID5的升级，有第二个独立的校验设计。数据和校验码被分割成块写入每个硬盘中，像RAID5一样，第二份奇偶码有计划的写入组成盘阵的所有磁盘中。作为大盘阵考虑，在掉两块盘时，它能提供更可靠的保护。,RAID的容量,Disk 1,Disk 2,Disk 3,Disk 4,Disk 5,Disk 6,Maximum Common Capacity,(Among all member drives),存储架构的发展历程,一数据存储关键技术回顾,存
6、储架构的发展历程,第一阶段 存储基本架构的演进过程 第二阶段 存储整合、虚拟化统一的过程 第三阶段 云存储架构阶段,存储架构的发展历程,第一阶段 存储基本架构的演进过程,DAS,第一阶段 存储基本架构的演进过程,NAS,。,存储架构的发展历程,第一阶段 存储基本架构的演进过程,SAN,。,存储架构的发展历程,第一阶段 存储基本架构的演进过程,存储架构的发展历程,第二阶段 存储整合、虚拟化统一的过程,存储架构的发展历程,第三阶段 云存储架构阶段,存储架构的发展历程,第三阶段 云存储架构阶段,存储架构的发展历程,第三阶段 云存储架构阶段,存储架构的发展历程,云存储架构是为了应付高速成长的数据量与带
7、宽而产生的新形态存储系统，因此云存储在构建时重点考虑的三点：扩容简便、性能易于增长、管理简易。,数据备份和容灾,一数据存储关键技术回顾,为什么要搭建备份系统,双机热备,系统命令, 异构网络无法备份； 不具备容错功能； 不具备开放性； 复杂备份策略无法实现； 对大型、超大型数据库无能为力； 磁带库等特殊设备无法支持；,备份关键指标,恢复时间RPO（RECOVERY POINT OBJECTIVE） 灾难发生后，系统和数据必须恢复到的时间点要求。 体现恢复运转时数据丢失的可容忍程度； 恢复时间目标RTO（RECOVERY TIME OBJECTIE） 灾难发生后，信息系统或业务功能从停顿到必须恢复
8、的时间要求。 体现需要恢复的紧迫性也即多久能够得到恢复的问题；,RPO,RTO,灾难 发生,数据丢失量,业务恢复时间,成功备份需要考虑的问题,您准备花多少时间恢复系统？,每次备份您最长给我多少时间？,恢复时您能让我丢多少数据？,您备份的数据量有多大？,您希望各种数据保留多长时间？,您的系统环境？主机/存储/带宽/应用,您打算花多少钱？,您备份数据的类型是什么？,备份的概念,备份是指用户为应用系统产生的重要数据制作一份或者多份拷贝，以增强数据的安全性。 采用备份软件技术来实现数据的备份，备份前后数据格式不一致，数据经过压缩和格式转换，备份数据必须恢复后才可使用 防止认为误操作或系统问题，保存的是
9、历史数据，恢复相对长,备份系统组成,备份的类型,全备份 差异备份 增量备份,备份的方式,D2T(Disk to Tape) 数据从磁盘阵列备份到磁带的方式 D2D(Disk to Disk) 数据从磁盘阵列备份到磁盘阵列的方式 D2D2T(Disk to Disk to Disk) 数据从磁盘阵列备份到磁盘到磁带的方式,容灾的概念,利用镜像或复制等技术来实现数据的同步，其同步前后数据格式一致，容灾数据可以直接不通过恢复进行使用 防止生产数据丢失或数据中心遭受毁灭性灾难，恢复速度快，数据基本上就是发生事故那会的版本,理解容灾：数据级,生产中心,容灾中心,LAN,SAN,数据镜像/复制,理解容灾：
10、应用级,生产中心,容灾中心,LAN,SAN,AdvancedCopy Manager,ETERNUS,ETERNUS,理解容灾：业务级,生产中心,容灾中心,LAN,SAN,数据镜像/复制,主机跨域集群,备份与容灾,区别 备份关心数据的安全，容灾关心业务应用的安全，我们可以把备份称作是“数据保护”，而容灾称作“业务应用保护”。 备份按照设定的策略，定时定期对数据进行备份，保存的是历史生产数据。 容灾的数据与生产数据实时或相差一定时间保持一致，即基本上容灾中心的数据同生产数据基本上是一样； 联系 首先，在备份与容灾中都有数据保护工作。 其次，备份是存储领域的一个基础，在一个完整的容灾方案中必然包括
11、备份的部分；同时备份还是容灾方案的有效补充，因为容灾方案中的数据始终在线，因此存储有完全被破坏的可能，而备份提供了额外的一条防线，即使在线数据丢失也可以从备份数据中恢复。,灾备系统国际标准,根据SHARE 78国际组织提出的标准，可以将系统容灾的级别划分为如下7级。,0层：无异地备份数据,没有灾难恢复计划，数据仅在本地进行备份恢复，没有任何数据信息和资料被送往异地，没有处理意外 事故的计划。 恢复时间：在此种情况下，恢复时间不可预测。,1层：有数据备份，无备用系统,将需要的数据备份到磁带上，然后运送到其它较为安全的地方。但在那里缺乏能恢复数据的系统，若数据备份的频率很高，则在恢复时丢失的数据就
12、会少些。此类业务应能忍受几天乃至几星期的数据丢失。,2层：有数据备份，有备用系统,定期将数据备份到磁带上，并将其运到安全的地点。在备份中心有备用的系统，当灾难发生时，可以使用这些数据备份磁带来恢复系统。虽然还需要数小时或几天的时间来恢复数据以使业务可用，但不可预测的恢复时间减少了。,3层：电子链接,电子链接将磁带备份后更改的数据进行记录， 并传到备用中心，使用此种方法会比使用传统的磁带备份更快地得到更新的数据。 备用中心要保持持续运行，与生产中心间的通讯线路要保证畅通，增加了运营成本。,4层：使用快照技术拷贝数据,对数据的实时性和快速恢复性要求更高些。1-3层的方案中较常使用磁带备份和传输，在4层方案中开始使用基于磁盘的解决方案。同基于磁带的解决方案相比，通过加快备份频率，使用最近时间点的快照拷贝恢复数据会更快。,5层：交易的完整性,保证生产中心和数据备份中心的数据的一致性。在此层方案中只允许少量甚至是无数据丢失，但是该功能的实现完全依赖于所运行的应用。,6层- 0数据丢失，自动系统故障切换,业务可以实现0数据丢失率，是灾难恢复的最高级别，在本地和远程的所有数据被更新的同时，利用了双重在线存储和完全的网络切换能力，当发生灾难时，备份站点不仅有全部的数据，而且可以自动接管，实现零数据丢失的备份,