儲存知識小結

什麼是LUN

即邏輯裝置號，用於主機識別儲存的邏輯卷，對主機來說就是一個物理磁碟，可對應多個物理磁碟；

 

磁碟一旦格式化後， 扇區需要儲存一些後設資料諸如扇區號/磁頭號/磁軌號等，故可用大小會比格式化之前要略微小一些；

 

磁碟效能指標

影響因素有3個：尋道時間，旋轉延遲和傳輸速率

尋道時間：將讀寫頭移動到正確的磁軌所需時間，平均為3-15ms

旋轉延遲：磁碟旋轉以定位所需扇區的時間，受限於磁碟轉速

傳輸速率：單位時間內從磁碟傳送到主機介面卡的平均資料量；分為內部和外部，前者指資料從磁頭到快取記憶體的速率，而後者指資料從磁碟介面到HBA的速率；

                         其中外部傳輸速率受限於磁碟介面，如ATA/SATA等；

 

RAID

分為硬體和軟體兩種，前者需要RAID 控制卡，而控制卡又可分為兩種：基於主機和基於儲存陣列

 

RAID10和RAID01

先做RAID1映象，然後每個副本內做RAID0條帶，被稱作分條的映象；

當某磁碟故障時，只需利用映象組裡存活的磁碟完成資料恢復；

適用於寫密集/隨機訪問/資料量小的I/O系統，如OLTP；

而RAID01是先將資料條帶化，而後對條帶生成映象；若某塊磁碟失效則整個條帶都需要重建，會增加I/O負載且易引發二次磁碟失效；

 

熱備用磁碟hot spare

用於替代RAID中失效的磁碟，根據RAID級別不同採用不同的替換方法：

校驗RAID：按照RAID集中的校驗值和餘下的磁碟重建資料

映象RAID：從存活映象上覆制

替換完成後該磁碟變為RAID中的永久性磁碟，必須為系統新加一個熱備用磁碟

 

 

什麼是DAS

直連儲存，伺服器直接連線到儲存器，應用程式使用塊級儲存協議訪問資料；

可分為內建和外接，後者主機和儲存裝置之間採用SCSI/FC協議通訊；

費用低容易維護，但是儲存埠有限不易擴充套件；依賴伺服器資源進行I/O操作，資料備份/恢復都需要用到伺服器資源；

DAS可以使用多種協議用於主機和儲存的通訊，IDE/SATA/SAS/SCSI/FC；

由於這些協議都整合到HDD(hard disk drive)控制器上，故人們通常以這些協議名稱呼其支援的儲存裝置，諸如SCSI盤是指內建了SCSI控制器的硬碟；

ATA：一個ATA介面支援兩個儲存裝置；有多種衍生型別，諸如Ultra DMA等；價格低廉；

SATA：支援熱插拔；SATA埠只允許單裝置連線，即主機需要N個埠來連線N個SATA驅動器；

SAS：全稱為Serial Attached SCSI，即序列SCSI，與SATA針腳相容；最大支援3Gbit/s，雙埠/全雙工；透過擴充套件器可以連線多個裝置；

 

DMA：CPU對硬體發出一個指令後可以執行其它任務，等該指令完成後由其DMA控制器呼叫中斷通知CPU；很多硬體系統都支援DMA，包括磁碟控制器/網路卡/音效卡/顯示卡(graphics)；

 

什麼是SAN

全稱為storage area network，透過FC連線，提供塊級訪問儲存；

SAN一般包含3個元件：伺服器，網路裝置和儲存裝置；

檔案操作：主機將需求傳送給檔案系統，後者將需求透過SCSI格式轉發給SAN

 

什麼是NAS

全稱network-attached storage，基於IP協議的檔案共享裝置，其本質是一臺檔案伺服器；linux下最常見的就是NFS協議；

相比於SAN，NAS消耗資源且網路傳輸速率不佳，適用於大量隨機小I/O且快取命中率低的環境，即主要耗時在後端磁碟尋道的系統；

FTP不屬於NAS，因為不能實現掛載且檔案只有完全傳輸到本地後才能操作，而網路檔案系統與本地檔案系統唯一的區別為I/O傳輸從主機板的導線變成了乙太網路；

 

 

磁碟控制器 VS 主機介面卡

顧名思義，前者安裝在磁碟上而後者存在於主機中，各負責磁碟/主機與外圍匯流排傳輸資料；

通常流程如下：

磁碟頭讀取的資料訊號先經由控制器轉換，然後透過匯流排傳輸給伺服器，接著被主機介面卡再次解析轉換，最後讀入CPU