主机与存储知识（实习杂记）

Nas网络存储

Nas（network attached storage）网络存储基于标准网络协议实现数据传输，为网络中的windows/linux/mac os等各种不同操作系统的计算机提供文件共享和数据备份。支持24小时不断电BT下载,FTP,HTTP,eMale及NZB下载；作为多媒体中心，可作为数据备份还原中心。

网络存储结构大致分为三种：直连式存储（DAS：direct attached storage）,网络连接式存储（NAS:network attached storage）和存储网络（SAN:storage area network）.

直连式存储（DAS）

这是一种直接与主机系统相连接的存储设备，如作为服务器的计算机内部硬件驱动。SAS(server attached storage)意为服务器连接存储。DAS是将存储设备通过iscsi接口或者光纤通道直接到一台计算机上。其缺点是服务器成为网络瓶颈，存储容量不易扩充；服务器发生故障时，连接在服务器上的存储设备中的数据不能被存取。

DAS的适用环境为：

1. 服务器在地理分布上很分散，通过san或nas在他们之间进行互连非常困难时。
2. 存储系统必须被直接连接到应用服务器上时；
3. 只有单台服务器，存储设备无需与其他服务器共享。

连接式存储（nas）

Nas是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。

由于这些设备都分配有ip地址，所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问，甚至在某些情况下，不需要任何中介客户机也可以直接访问这些设备。

• nas适用于那些需要网络将文件数据传送到多台客户机上的数据。Nas设备在数据必须长距离传送的环境中可以很好地发挥作用。
• Nas设备非常容易部署。可以使nas主机，客户机和其他设备广泛分布在整个企业的网络环境中。Nas可以提供可靠的文件级数据整合，因为文件锁定是由设备自身来处理的。
• Nas应用于高效的文件共享任务中，例如：unix中的nfs和windows中的cifs，其中基于网络的文件级锁定提供了高级并发访问保护的功能。

Nas优点：

Nas是通过网线连接的磁盘阵列，具备磁盘阵列的所有主要特性：高容量，高效能，高可靠。

Nas设备一般支持多计算机平台，用户通过网络支持协议进入相同的文档，因而nas设备无需改造即可用于混合unix/windiws NT局域网内。

其次，nas设备的物理位置同样也是灵活的，可以放置在工作组内，靠近数据中心的应用服务器，或者也可以放在其他地方，通过物理链路与网络连接起来，无需应用服务器的干预，nas设备允许用户在网络上存取数据，这样既可以减少cpu的开销，也能显著改善网络的性能。对现有网络环境有很好的适应性。Nas设备对企业网络基本上没有什么特别的要求和限制，可以很方便的在现有的网络环境中添加nas设备。这是因为nas所支持的那些操作系统和网络协议都是已在网络中得到很好的支持，nas设备的添加不会引发新的网络支持的问题。

高可扩展性。Nas扩展只需通过一个节点及网络设备即可（即插即用），基本上启动nas设备，运行相应的网络文件系统，并将这个nas设备接入网络环境就完成添加了。

易管理性。Nas本身就是为了企业内部网络而设计，实现了异构平台下的数据共享，因此nas的使用和维护成本就相对很低，管理和维护工作也相对简单。用户只需一些简单的初期设置和管理，nas设备就能够运行起来。

Nas缺点：

Nas没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题，即使用过程中的带宽消耗。与将数据流从lan中转移出去的存储区域网不同，nas仍使用网络进行备份和恢复。Nas还有一个缺点是它将存储事务由并行iscsi连接转移到了网络上。这就是说Lan除了必须处理正常的最终用户传输流外，还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

存储性能的局限。Nas只适合应用在较小的网络或者局域网内。因为nas受限于企业网络的带宽，很可能会出现当多台客户端访问nas文件系统时，nas的性能大大下降，最终不能满足用户的请求。

可靠性还有待提高。当企业内部网络发展到一定的规模时，nas设备的数据服务和数据管理形成了网络的双重负担，也就是说nas除了要处理正常的终端数据I/O请求外，还需要做备份和恢复等操作。并且nas后期的扩容成本高；一般的nas没有高可用配置，容易形成单点故障。

Nas功能：

文件共享：文件共享是nas最基本的应用。部分nas也内置了文件服务器功能，我们可以通过浏览器访问和管理nas中的文件，并以http方式上传和下载文件，就像访问软件下载网站一样方便。

备份/容灾：nas网络存储器的另一项重要功能是备份/容灾。大多数nas都具有多种备份功能，包括本地备份（将电脑上的数据通过局域网备份到nas中），异地备份（将异地电脑上的数据通过广域网备份到nas中）和nas间备份（nas和nas之间复制数据）等等。部分nas还具有一键备份功能，将usb存储设备（如闪盘和外置硬盘）插入nas上特定usb接口，按一下备份按钮就能够把usb存储设备上的文件备份到nas中。此外，具有2个硬盘位的nas可以组建raid 0和raid 1系统，其中raid 0系统具有较好的磁盘性能，raid 1系统具有较好的安全性。具有4个硬盘位的nas则可以组建更高级的raid 5系统，在保障数据安全的同时还能提高磁盘性能。

Nas和简单pc服务器的区别

价格优势：省去了键盘，鼠标，显示器等外部设备，从而大大节约了经费开销，按照平均存储价格来说nas的单位存储价格远远低于服务器，而且他采用了raid 5级别的数据保护技术，从而让数据存储更加放心更加安全。

稳定性优势：功能单纯并且移除了许多不必要的连接器，控制晶片，电子回路等，所以架构上相比常见计算机有了简化。

管理优势：nas设备用的通常是精简版的操作系统，只提供了最单纯的档案服务和其相关的通讯协定，并且针对nas的服务提供了简便灵活的管理软件。例如web管理，客户端管理等方式。

Nas与san的区别

（1）Nas有文件操作和管理系统，而san却没有；

（2）san主要是告诉信息存储，nas偏重文件共享；

（3）san和nas相比不具有资源共享的特征；

（4）san是只能独享的数据存储池，nas是共享与独享兼顾的数据存储池；

（5）san高效可扩，nas简单灵活。

带库

带库是磁带机的升级产品，一般用于海量数据离线存储和备份。

虚拟带库：当硬盘存储的成本下降到一定程度时，就用磁盘来模仿带库的功能，既提高了读写速率，存储可靠性，又保持了带库的安全性。唯一缺点是不能像带库那样，可通过更换磁带来无限制增加容量。

备份和异地灾难备份：重要数据都需要备份，一般带库用于量大，时效性不强的数据备份，因为带库可更换磁带，其存储量是无限量的。用带库或磁带机来备份，可避免系统崩溃和病毒破坏数据。当系统崩溃或数据丢失时，带库的备份可以用于恢复。

对于特别重要的数据，例如银行数据应用，可将带库放到非总行所在地的其他城市，避免因火灾地震等大面积损坏造成的数据损坏。

NFS网络文件系统

Nfs是freeBSD支持的文件系统的一种，它允许网络中的计算机之间通过tcp/ip网络共享资源。在nfs的应用中，本地nfs的客户端应用可以透明的读写远端nfs服务器上的文件，就像访问本地文件一样。它的主要用途是共享文件，基础优点是节省磁盘空间。

NFS最显而易见的好处：

1. 节省本地存储空间，将常用的数据存放在一台NFS服务器上且可以通过网络访问，那么本地终端将可以减少自身存储空间的使用。
2. 用户不需要在网络中的每个机器上都建有Home目录，Home目录可以放在NFS服务器上且可以在网络上被访问使用。
3. 一些存储设备如软驱，CDROM和zip等都可以在网络上被别的机器使用，这可以减少整个网络上可移动介质设备的数量。

Cifs（common internet file system）通用网络文件系统

Cifs是一个新提出的协议，它使得程序可以访问远程internet计算机上的文件并要求此计算机提供服务。Cifs使用客户/服务器模式。客户程序请求远在服务器上的服务器程序为它提供服务，，服务器获得请求并返回响应。Cifs是公共的或开放的smb协议版本，SMb协议在局域网上用于服务器文件访问和打印的协议。像smb协议一样，cifs在高层运行，而不像tcp/ip协议那样运行在底层。Cifs可以看做是应用程序协议如文件传输协议和超文本传输协议的一个实现。主要作用是用于网络设备间文件共享。

Cifs功能：

1. 访问服务器本地文件并读写这些文件；
2. 与其他用户一起共享一些文件块；
3. 在断线时自动恢复与网络的连接；
4. 使用统一码（unicode）文件名：文件名可以使用任何字符集，而不局限于为其他语言设计的字符集。

Cifs优点：

Cifs使得用户得到比ftp更好的对文件的控制。它提供潜在的更直接地服务器程序接口，这比使用http协议的浏览器更好，cifs最典型的应用是windows用户能够从“网上邻居”中找到网络中的其他主机并访问其中的共享文件夹。

Cifs和nfs的对比：

1. cifs面向网络连接的共享协议，对网络传输的可靠性要求高，常使用tcp/ip；

Nfs是独立于传输的，可使用tcp或udp；

1. nfs缺点之一，是要求client必须安装专用软件；而cifs集成在os内部，无需额外添加软件；
2. Nfs属无状态协议，而cifs属有状态协议；nfs受故障影响小，可以自恢复交互过程，cifs不行；从传输效率上看，cifs优先于nfs，没有太多冗余信息传送；
3. 两协议都需要文件格式转换，nfs保留了unix的文件格式特性，如所有人，组等等；cifs则完全按照win的风格来做。

服务器常用的几种存储硬件

1. SATA硬盘（内附与已被淘汰的PATA的比较）

SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘，是pc机硬盘的趋势，现已基本取代了传统的PATA硬盘。SATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单，支持热插拔的优点。

SATA硬盘取代PATA硬盘已经成为趋势，在英特尔规范的965芯片组中已经取消了对PATA硬盘接口的支持。SATA的优势：支持热插拔，传输速度快，执行效率高。

在传统的PATA（使用单模信号放大系统）硬盘，噪声会随着正常信号一起传输，放大，不易被抑制；在高速时尤其严重。和PATA相比，新的SATA使用了差动信号系统，这种系统能有效的将噪声从正常讯号中滤除，良好的噪声滤除能力使得SATA只要使用了低电压操作即可。

SATA硬盘采用新的设计结构，数据传输快，节省空间，相对于IDE硬盘具有很多优势：

1. SATA硬盘比IDE硬盘传输速度快，目前SATA可以提供150MB/s的高峰传输速率。今后将达到300MB/s和600MB/s。到时我们将得到比IDE硬盘快近10倍的传输速率。
2. 相对于IDE硬盘的PATA 40针的数据线，SATA的线缆少而细，传输距离远，可延伸至1米，使得安装设备和机内布线更加容易。连接器的体积小，这种线缆有效的改进了计算机内部的空气流动，也改善了机箱内的散热。
3. 相对于IDE硬盘系统功耗有所减少。SATA硬盘使用500毫伏的电压就可以工作。
4. SATA不需要设置主从盘跳线。BIOS会为它按照1,2,3顺序编号。这取决于驱动器连接在哪个SATA连接器上（安装方便）。而IDE硬盘需要设置通过跳线来设置主从盘。
5. SATA还支持热插拔，可以像U盘一样使用，而IDE硬盘不支持热插拔。

2.SAS（Serial attached SCSI）

Sas就是串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的SATA硬盘相同，都是采用串行技术以获取更高的传输速度，并通过缩短连接线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能，可用性和扩展性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。SAS的接口技术可以向下兼容SATA。

从接口标准上而言，SATA是SAS的一个子标准，因此SAS控制器可以直接操纵SATA硬盘，但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中，因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制。

3.SSD（固态硬盘）

SSD摒弃传统磁介质，采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术，突破了传统机械硬盘的性能瓶颈，拥有极高的存储性能，被认为是存储技术发展的未来新星。

固态硬盘的全集成电路化，无任何机械运动部件的设计，从根本上解决了在移动办公环境下，对于数据读写稳定性的需求。全集成电路化设计可以让固态硬盘做成任何形状。与传统硬盘相比，SSD固态电子盘具有以下优点：

第一：SSD不需要机械结构，完全的半导体化，不存在数据查找时间，延迟时间和磁盘寻道时间，数据存取速度快，读取数据的能力在100M/s，最高的目前可达300M/s；

• SSD全部采用闪存芯片，经久耐用，防震抗摔，即使发生与硬物碰撞，数据丢失的可能性也能够降到最小；
• 得益于无机械部件及FLASh闪存芯片，SSD没有任何噪声，功耗低。
• 质量轻，比常规1.8英寸硬盘重量轻20-30克，使得便携设备搭载多块SSD成为可能。同时因其完全半导体化，无结构限制，可根据实际情况设计成各种不同接口，形状的特殊电子硬盘。

为什么说Zone相当于vlan（virtual locial area network）

Zone功能类似于以太网交换机上的vlan功能，它是将连接在SAN网络中的设备（主机和存储），逻辑上划到为不同的区域内，使得不同区域中的设备相互间不能FC网络直接访问，从而实现网络中的设备之间的相互隔离。

按照zone的划分方法，无论存储系统的结构有多么复杂都可以通过画图的方式把LUN，存储设备主机端口，交换机端口和工作站之间的关系分析清楚。

VSAN（virtual storage area network，虚拟san）用户可以根据实际需要将物理上连通的FC SAN网络划分为多个VSAN，每个VSAN相互隔离，并独立提供服务，增强网络的适应性，安全性，使其能够为用户提供更有效的服务。

Emc

Emc主要业务为信息存储及管理产品，服务和解决方案。2003年，Emc收购了VMware，2015年，其自身又被DELL收购。

Emc的主要产品为企业级服务器存储硬件和软件，以及与存储相关的网络产品。主要有以下产品：

高端存储：emc的高端存储主要有symmetrix系列和VNX系列。Symmetrix系列主要有VMAX,VMAXe等，VNX主要有VNX和VNXe两种产品。

中端存储

云备份以及其它

 

RAID（独立冗余磁盘阵列）

磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，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，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘中。磁盘阵列还能利用同位检查的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新的硬盘中。

磁盘阵列样式有三种：一是外接式磁盘阵列柜，二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。外接式被使用在大型服务器上，具有可热交换的特性，不过价格昂贵；内接式价格便宜，但需要较高的安装技术，硬件阵列能够提供在线扩容，动态修改阵列级别，自动数据恢复，驱动器漫游，超高速缓存等功能。它能提供性能，数据保护，可靠性，可用性和可管理型的解决方案；利用软件仿真的方式，是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通scsi卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。但这样磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达30%左右。因此会拖累机器的速度，不适合大数据流量的服务器。

Raid可以提高传输速率。Raid通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量。在raid中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又为一个磁盘驱动器，所以使用raid可以达到单个磁盘驱动器几倍，几十倍甚至上百倍的速率，这也是raid最初想解决的问题。

几种主要的Raid级别：

Raid 0是最早出现的raid模式，也是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。Raid0没有提供冗余或错误修复能力，可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果出现故障，无法进行任何补救。所以，raid0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。

Raid1称为磁盘镜像，原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，也就是说数据在写入一块磁盘的同时，会在另一块闲置磁盘上生成镜像文件，在不影响性能的情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性，只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行，虽然这样对数据来讲绝对安全，但是成本也会增加，磁盘利用率为50%,另外当出现硬盘故障时raid系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。

Raid5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构

Raid5的读出效率很高，写入效率一般，模式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上，所以提高了可靠性。但它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。对于raid5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，可进行并行操作。在raid5中“写损失”，即每次写操作，将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的。

交换机级联

在多交换机的局域网环境中，交换机的级联，堆叠和集群是3种重要的技术。级联技术可以实现多台交换机之间的互连；堆叠技术可以将多台交换机组成一个单元，从而增大端口密度和提高端口的性能；集群技术可以将相互连接的多台交换机作为一个逻辑设备进行管理，从而大大降低了网络管理技术，简化管理操作。

用交换机进行级联时要注意以下几个问题。原则上任何厂家，任何型号的以太网交换机均可相互进行级联，但也不排除一些特殊情况下两台交换机无法进行级联。交换机间级联的层数是有一定限度的。成功实现级联的最根本原则，就是任意两节点之间的距离不能超过媒体端的最大跨度。应保证它们都支持生成树协议，既要防止网内出现环路，又要允许冗余链路存在。

网络的知识：

接入：

交换机：

路由：

LAN：

SAM：

存储的知识：

在存储中，主要要考虑的是：容量，性能，安全，高可用。

现今存储的物理硬件主要有：SATA，FC（基本不再用了），SAS，SSD。

 

×衡即可。

无论是pc还是小机，他们的基本计算机硬件都有：cpu，mem，disk（PCI-e或PCI-x接口）。

对数据的存储

本地----------》nas------------》带库备份

对数据一般都会周期性的进行全备份（7天，10天，半个月等），其他时间都是对之前的全备份进行增量添加，如果某时段发生写入错误时，可通过回滚到全备份及发生错误前的增量数据进行找回，如果找回不够完整，可通过日志查看之前的操作记录来进行完整找回（在redoos里记录）。一般进行恢复有两种方法：覆盖；重写。

重写：重写方法使用最多，因为对错误后的操作还能有所保留（例如全备份周期为7天，在第5天发现第3天有误写，会仍然对第4,5天的写入有保留）。

覆盖：极端情况下才会使用，此方法会摒弃误写时段后的所有写入，时间花销大，错误发生率高，恢复效果不够理想。

                       

例如周四有错误，我们可以通过周日的全备份数据+日志redoes中的操作记录通过以上方法恢复。

LAN与LAN-free

 

服务器后一个网线口注明mgmt，mgmt的作用

management管理端口，属于IPMI类端口，用于远程管理服务器，实现重装系统、死机重启、日志查看、硬件状态监控等，具有KVM功能等，需要配置IP，类似于HP服务器的iLo的功能。

一般这个端口与其他2个或者4个不相邻，且方向为竖向的，这个端口可以不用，因为要占用1个ip和网络接口，不会影响服务器功能，只是一些IPMI功能用不到而已，设置IP等需要在服务器启动时，根据提示进入配置，此接口的配置和操作系统无关，部分这类接口还可以通过设置调整为普通网卡接口，当系统网卡使用。

Pc与小机（OA）的比较差别

主要差别就是小机的容错性更好，当物理卡槽里一根内存条坏了时，小机还可以继续工作，而当在pc中是不能出现错误的，一般直接就会出现系统起不来，显示器蓝屏，死机等状态发生。

状态有public,private,service等。

小型机的HA与oracle

一般小机与Oracle是同时存在的，不会以单独的几台小机来测试HA，没有价值也没意义。

Oracle RAC

Oracle RAC是Oracle Real Application Cluster的简写，一般翻译为“真正应用集群”，它一般有两台或者两台以上同构计算机及共享存储设备构成，可提供强大的数据库处理能力，现在是oracle 10g Grid应用的重要组成部分。RAC的出现解决了传统数据库面临的一个重要问题：高性能，高可伸缩性与低价格之间的矛盾！

Oracle  RAC一般也可构建于大型SMP主机，IBM的AIX系列服务器往往是其中高端平台，inter linux往往作为其低端平台。当AIX UNIX用来运行oracle RAC作为大型数据库系统平台时，其集群系统构建，实施，运维，高可用设置，有其平台特点。

高可用性：oracle RAC提供一个高性能低成本的应用平台，支持所有类型的应用系统，无论是事务处理型应用还是分析型应用。所有应用共享同样的服务器和存储资源。出现任何的服务器或磁盘故障，系统会自动重新接管发生故障的功能。这些对前端用户是完全透明的。同样，如果您需要增加服务器或改变其他组件的配置也不会影响到应用系统。

高性能：事务处理能力强，也能保证我们的用户能够达到更好更快的ROL。

按需扩展：您现有的系统可能是基于当前的工作负载而构建的，当要支持更多的数据，用户或应用，那就需要扩展系统以保证系统性能，这时如果使用oracle RAC的话，可以通过增加一台或多台低成本的服务器来扩充系统的处理能力，满足应用需求。