第十章 云存储技术总结

第十章 云存储技术总结

云存储技术总结

存储概述

存储组网形态

DAS

NAS

SAN

RAID

磁盘热备

快照

云存储的概念与技术原理

对象存储技术

存储概述

存储组网形态

存储历史

存储技术是计算机的核心技术之一，计算机的存储技术的总体趋势是存储容量和I/O速度不断增加。

第一台磁盘存储器

世界上第一台硬盘存储器IBM 350 RAMAC诞生，当时它的总容量置邮5MB，但总共使用了50个直径位24英寸的磁盘。

RAID技术出现

1987年，加州柏克大学的人员发表了《磁盘阵列控制器研究》论文，正式提到了RAID，即磁盘阵列控制器，提出廉价的5.25英寸及3.5英寸的硬盘也能如大机器上的8英寸盘般提供大容量 、高性能和数据的一致性，并详述了RAID1~5的技术。

SAN技术出现

1994年，ANSI标准组织通过了第一个版本的光纤通道SAN，并迅速在数据苛刻型企业中获得广泛应用，而由此我们也正式迈入了网络存储的时代。

存储的分类

DAS

DAS是指将存储设备通过SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统专用接口）接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。顾名思义，这是为了小型计算机设计的扩充接口。DAS将存储设备直接连接到服务器，是最传统的、最常见的连接方式，容易理解、规划和实施。但是DAS没有独立操作系统，也不能提供跨平台的文件共享，各平台下的数据需分别存储，且各DAS系统之间没有连接，数据只能分散管理。

NAS

NAS是将存储设备连接到现有网络上，提供数据和文件服务，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。NAS主要面向搞笑的文件共享任务，适用于那些需要网络进行大容量文件数据传输的场合。NAS本身装有独立的操作系统，通过网络协议可以实现完全跨平台共享，但NAS系统的前期投入相对较高。

SAN

SAN通过光纤通道连接到一群计算机上。在该网络中提供了多主机连接，但并非标准的网络拓扑。它是一个用在服务器和存储资源之间的、专用的、高性能的网络体系，为实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。SAN是一种高可用性、高性能的专用存储网络，用于安全的连接服务器和存储设备并具备灵活性和可扩展性；SAN对于数据库环境、数据备份和恢复存在巨大的优势；SAN是一种非常安全的快速传输、存储、保护、共享和恢复数据的方法。

RAID

磁盘阵列是有很多价格较为便宜的磁盘组合而成的一个容量巨大的磁盘组，可利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，可将数据切割成许多区段，分别存放在各个磁盘上。

RAID 0

RAID 0是没有容错设计的条带磁盘阵列，以条带形式将RAID阵列的数据均匀分布在各个阵列中。RAID0没有磁盘冗余，一个磁盘失败导致数据丢失。

总容量 = 磁盘数量 * 磁盘容量

RAID 1

RAID 1以镜像作为冗余手段，模拟磁盘中的数据有多个副本，放在成员磁盘上，具有100%的数据冗余，但磁盘空间利用率置邮50%。

总容量 = （磁盘数量 / 2） * 磁盘容量

RAID 3

RAID 3以XOR校验为冗余方式，只有一个磁盘损坏的情况下，RAID 3能通过校验数据恢复损坏磁盘，但在两个以上磁盘同时损坏的情况下，RAID 3不能发挥数据校验功能。

总容量 = （磁盘数量 - 1）* 磁盘容量

RAID 5

RAID 5以XOR检验为冗余方式，校验数据均匀分布在各个数据磁盘上，对各个数据磁盘的访问为异步操作。相对于RAID 3，RAID 5改善了校验盘的瓶颈。

总容量 = （磁盘数量 - 1） * 磁盘容量

RAID 6

RAID 6能够允许两个磁盘同时失效的RAID级别系统。、

总容量 = （磁盘数量 - 2） * 磁盘容量

RAID 10

RAID 10（镜像阵列条带化）是将镜像和条带组合起来的组合RAID级别，最低一级是RAID镜像对，第二级别为RAID 0。

总容量 = （磁盘数量 / 2） * 磁盘容量

RAID 50

RAID 50是将镜像和条带组合起来的组合RAID级别，最低一级是RAID镜像对，第二级别为RAID 0。

总容量 = （磁盘数量 - 1） * 磁盘容量

磁盘热备

热备份是指在建立RAID磁盘阵列系统的时候，将其中一个磁盘指定为热备磁盘，此热备磁盘在平常并不操作，当阵列中某一磁盘发生故障时，热备磁盘便取代故障磁盘，并自动将故障磁盘的数据重构在热备磁盘上。

快照

快照是某一个时间点上的逻辑卷的映像，逻辑上相当于整个快照源卷（base volume）的副本。可将快照卷分配给任何一台主机。快照卷可读取、写入或复制，需要相当于快照源卷的20%的额外空间，主要用途是利用少量存储空间保存原始数据的备份，文件、逻辑卷恢复及备份、测试、数据分析等。