存储基础原理（一）

• 什么是存储

​ 狭义上：某种设备，如软盘、CD、DVD以及硬盘等。

​ 广义上：数据中心里使用的存储设备。包含存储硬件系统、软件系统、存储网络和存储解决方案。

​ 数据的重要性引起了存储对业务的处理和数据的保护。

• 存储发展历程

​ 用户需求和技术提升是推动力。

​ 早期：服务器与存储一体，CPU主频低，内存小，磁盘容量少，业务少

​ 后来：服务器与存储剥离以满足要求

​ DAS存储形态:
——JBOD(Just a Bunch Of Disks，磁盘簇)：数据管控管理（服务器负责，仍有额外开销)+存储

——智能化:服务器只关心数据读写（开销小）

——SAN和NAS存储

SAN ：通过SAN网络连接服务器，服务器存储数据。首先要在服务器上用文件系统格式化。存储结构化数据。用户数据库场景。
高端SAN：IBM DS8000等。
中端SAN：面向稳定性要求高、性能要求高场景。应用于大企业、政府等。
NAS ：把服务器的文件系统放在存储理。存储非结构化数据。用于关键办公文档共享。
NAS网关 ：应用于文件共享、VDI等。
大数据海量存储：应用于媒资库、视频监控等。
统一存储形成灾备中心，统一存储：SAN+NAS,如FAS、3Par等。

• 存储与应用环境

​ 计算机内部

软件——应用软件、操作系统、软件资源；
硬件——计算资源：CPU/内存、系统总线:主板及插槽，I/O总线：输入/输出，存储资源：硬盘等。

​ IT架构下

DAS、SAN、NAS。

• 存储介质与接口介绍

​ 硬盘

机械硬盘--机械结构：盘片、主轴、磁头驱动机构、接口、控制电路、磁头组件；电子结构：主控芯片、数据传输芯片、高速缓存芯片。

机械硬盘主要参数：1.硬盘容量（磁头，磁道数等越多，磁盘性能越好）；2.转速（越快，性能越好）；3.缓存（CPU处理速度快，而硬盘读写速度慢，平衡两者的速度）；4.平均访问时间（平均寻道时间+平均等待时间）；5.数据传输率（内部传输速率+外部传输速率）。

SSD固态硬盘（主要有控制单元，存储单元（flash(支持热拔插) 和 DDR(主要应用于系统中的存储，不支持热拔插））。

​ 接口类型

SCSI接口：串行接口，当前主流Ultra 320（320MB/s)。优点：适应性广、高性能、支持热拔插；缺点：价格昂贵，安装复杂。
ATA接口：高级技术发附加装置，ATA硬盘也被成为IDE硬盘，ATA接口为并行ATA技术，最大传输133MBps。
SATA接口：串行进行数据传输，最低为150MBps，并且第二代为300MBps.采用点对点连接方式，支持热拔插，即插即用。
SAS接口：串行连接SCSI接口，支持点对点，全双工，双端口。速率每路600M。在传输速率，抗干扰性方面强于SCSI,价格相对更高。
FC接口：光纤通道接口。优点：长距离传输，传输宽带高，通用性强；缺点：价格昂贵，组件复杂。