存储知识点

DAS存储更多的依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统IO等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20-30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。

 

19.存储架构

在不断追求scale out的今天，软件主导的集群方案将会越来越受到关注和欢迎。

从最简单的单控磁盘阵列到复杂的矩阵交换结构的多控阵列，可以满足不同级别的应用需求

单控磁盘阵列组 成比较简单，其核心是一个RAID控制器，一个机柜中可以配置十多块磁盘，通过RAID控制器实现RAID功能。这种磁盘阵列通常会支持逻辑卷管理的功 能，可以将RAID设备池化，然后根据应用需求导出不同的LUN设备。在导出协议这一块，通常会采用ISCSI协议，满足低端IPSAN的应用需求。
单控磁盘阵列的最大优势是成本低，但是可靠性比较差。RAID控制器出现问题时，无法提供持续存储服务。为此，在单控的基础上发展成双控磁盘阵列。
双控磁盘阵列可 以分为Active-Standby，Active-Active工作模式，前者工作模式比较简单，Standby的控制器需要对Active控制器进行 心跳监测，一旦发现Active控制器出现问题时，可以接替该控制器的角色，继续为用户提供存储服务。Active-Standby增强了系统可用性，但 是，没有因此带来吞吐量的提升。Active-Active不仅增强系统可用性，而且提升了存储系统性能。在实现上，后者复杂了很多，不仅要解决存储共享 的问题，而且需要两个控制器进行内存同步。为了解决控制器间高效内存同步的问题，可以采用PCI-Express的非透明桥技术。
一个机头带一堆 盘柜的存储设备,也就是机头的双控A与B中间串接很多盘柜组成一个环，机头通过multipath的方式连接所有盘柜，所有盘柜通过环形连接的方式串联起 来。这种系统连接方式比较简单，带来的问题是盘柜数量会影响系统IO性能。在老系统中，后端是通过FC总线互连的，在现有的很多系统中都是通过SAS总线 进行互连。
双控多机柜的方式虽然可以满足容量上的需求，但是很难满足一些高性能应用的需求。
为了获取高性能，只有将后端的盘柜串行网络打破，并且采用多控制器的方式
CC-NUMA结构是高性能计算中的重要架构，同样在存储领域得到了大量应用。著名的Symetrix DMX和VMAX都是典型的CC-NUMA结构，该架构的本质是双控或者单控设备的集群，并且通过集群互连总线共享内存，组成NUMA系统，所有控制器通过RapidIO总线互连
HP的3PAR采用和VMAX类似的结构，但是互连总线采用的是PCI-Express
MPP架构在可扩展性和可靠性方面表现非凡，但是对后端网络的设计要求苛刻，通常也是性能的瓶颈点所在。MPP集群不会共享内存，因此，后端网络采用的是交换互连网络。每个控制器和盘柜组构成一个独立的存储节点，所有的存储节点之间通过后端交换互连网络连接在一起，实现集群存储。
上述很多的存储架构都是在优化控制器和磁盘柜之间的关系，试图通过控制器和磁盘柜的访问并行化来提高性能和可靠性。
其实在集群文件系统的角度可以比较容易的实现数据存储的集群化。HDFS和国内的蓝鲸文件系统就是采用的这种架构

EMC的Isilon就属于这种架构

IBM的XIV存储系统就是采用的这种架构

单控 双控 cc-numa(rapidIO) cc-numa(pci-e) mpp 集群文件系统