分类： 服务器与存储
2008-07-28 22:02:02
存储设备分为以下几类：
磁带机、磁带库、磁盘阵列、SUN网络存储、NAS网络存储、IP SAN网络存储、虚拟磁带库、光盘库、光盘库
l 磁带机：
磁带存储器的读写原理基本上与磁盘存储器相同，只是它的载磁体是一种带状塑料，叫做磁带。写入时可通过磁头把信息代码记录在磁带上。当记录代码的磁带在磁头下移动时，就可在磁头线圈上感应出电动势，即读出信息代码。磁带存储器由磁带机和磁带两部分组成。
磁带机的分类和结构
磁带的分类：
按带宽分有1/4英寸和1/2英寸；
按带长分有
按外形分有开盘式磁带和盒式磁带；
按记录密度分有800位/英寸、1600位/英寸、6250位/英寸；
按带面并行记录的磁道数分有9道、16道等。
计算机系统中多采用1/2英寸开盘磁带和1/4英寸盒式磁带，它们是标准磁带
磁带机的分类：
按磁带机规模分，有标准半英1/2磁带机、盒式磁带机、海量宽磁带存储器。
按磁带机走带速度分，有高速磁带机(4—
按磁带的记录格式分类，有启停式和数据流式。
l 磁带库
磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB（1pb=100万GB），可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。
磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中，磁带库通过SAN（Storage Area Network-存储局域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据访问、数据存储备份，或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。
l 磁盘阵列
磁盘阵列，简称盘阵，计算机行业使用的一种企业级存储系统。盘阵把多个磁盘组合成一个阵列，通过RAID和虚拟化等技术手段，作为一个单一的存储设备来使用。通过把数据分散在不同的物理磁盘中，盘阵可以减低数据的访问时间、提高访问速度；通过RAID等容错机制，它可以提高数据的安全性；另外，它还可以有效的利用磁盘空间。
要全面理解“磁盘阵列”，就还必须了解以下几个重要概念：
最大存储容量 是指磁盘阵列设备所能存储数据容量的极限，通俗的讲，就是磁盘阵列设备能够支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容量，其实这是个理论值。实际上这个数值还取决于所使用RAID（独立冗余磁盘整理）的级别，采用不同的RAID级别，有效的存储容量也就有所差别。通常，一般小型的磁盘阵列设备会支持几百GB的存储容量，适合中小型公司作为存储设备共享数据使用，而中高档的磁盘阵列设备应该支持T级别的容量（1TB = 1000GB）。
平均传输率 是指数据从磁盘阵列的硬盘里读出送到外部主机或其他地方的稳定速度，而不是突发速率，单位通常是Mb/s（兆位/秒）。这个数值取决于磁盘阵列所使用的外部主机通道和所用磁盘类型，通常使用SCSI硬盘作为阵列和FC（Fiber Channel）光纤主机通道的速率为最高，一般可达1000Mb/s以上。而采用IDE硬盘作为阵列的产品的速率就相对于较低，适合规模不大的用户群使用。
硬盘转速 是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPM（每分钟旋转次数）。其转速越高内部传输速率就越大。目前常见的IDE接口硬盘转速为5400RPM和7200RPM,而SCSI接口的硬盘的转速可达到10000RPM以上。如果是小型公司没有大量数据存储的话，用5400RPM或7200RPM的硬盘即可，而对于有大量数据要求的部门则最好选用高速SCSI硬盘，且具有热插拔的优点。
每台磁盘阵列设备都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用，而且大多用户以后可以扩充。在磁盘阵列设备中，常见的内存类型由SDRAM（同步内存）、FLASH（闪存）等。不同的磁盘阵列产品出厂时配备的内存容量不同，一般为几十兆到数GB（1GB=1000MB）容量不等，这取决于磁盘阵列产品的应用范围，一般来讲，应用在小规模的局域网当中的磁盘阵列，如果只是应付几台设备的访问，
MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。
磁盘阵列作为数据的存储设备，供网络用户使用，那么就需要磁盘阵列提供接口，和服务器主机或其他网络设备相连接，这个接口我们把它叫做主机通道或外接主机通道。现在大多数外接主机通道为Ultra2 SCSI和Ultra3 SCSI，部分产品由于和SAN（存储区域网络）连接具有FC（Fiber Channel光纤通道）接口。
通常，磁盘阵列有单主机通道磁盘阵列和多主机通道磁盘阵列之别: 单主机通道磁盘阵列只能接一台主机，多主机通道磁盘阵列可接多个主机系统，并同时使用,有很大的灵活扩充能力，可以群集(Cluster)的方式共用磁盘阵列。且大多数的阵列都支持73GB、36GB和18GB的硬盘，也有部分的阵列可以支持180GB的硬盘，并支持热插拔，其可支持的RAID级别有0、1(0+1)、3和5等。
l SAN网络存储
SAN的一个概念是允许存储设备和处理器（服务器）之间建立直接的高速网络（与LAN相比）连接，通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。
SAN可以被看作是存储总线概念的一个扩展，它使用局域网（LAN）和广域网（WAN）中类似的单元，实现存储设备和服务器之间的互连。这些单元包括：路由器、集线器、
交换机和网关。SAN可在服务器间共享，也可以为某一服务器所专有，既可以是本地的存储设备也可以扩展到地理区域上的其他地方。SAN的接口可以是企业系统连接（ESCON）、
小型计算机系统接口（SCSI）、串行存储结构（SSA）、高性能并行接口（HIPPI）、光纤通道（FC）或任何新的物理连接方法。
适用操作系统
UNIX, NT, OS/400, OS/390
SAN 简介
SAN的一个概念是允许存储设备和处理器（服务器）之间建立直接的高速网络（与LAN相比）连接，通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。
SAN可以被看作是存储总线概念的一个扩展，它使用局域网（LAN）和广域网（WAN）中类似的单元，实现存储设备和服务器之间的互连。这些单元包括：路由器、集线器、
交换机和网关。SAN可在服务器间共享，也可以为某一服务器所专有，既可以是本地的存储设备也可以扩展到地理区域上的其他地方。SAN的接口可以是企业系统连接（ESCON）、
小型计算机系统接口（SCSI）、串行存储结构（SSA）、高性能并行接口（HIPPI）、光纤通道（FC）或任何新的物理连接方法。
SAN的另一个定义是：它是一个集中式管理的高速存储网络，由多供应商存储系统、存储管理软件、应用程序服务器和网络硬件组成，能够帮助您充分利用您所拥有的商业
信息的价值。
由于SAN的基础是存储接口，所以是与传统网络不同的一种网络，常常被称为服务器后面的网络。
SAN可被用来绕过传统网络的瓶颈，它通过以下三种方式支持服务器与存储设备之间的直接高速数据传输：
* 服务器到存储设备：这是服务器与存储设备之间的传统的相互作用模式，其优点在于多个服务器
可以串行或并行地访问同一个存储设备。
* 服务器到服务器：SAN可用于服务器之间的高速大容量数据通信。
* 存储设备到存储设备：通过这种外部数据传输能力，可以在不需要服务器参与的情况下传输数据,
从而使服务器周期能更多地用于其他活动如应用程序处理等。这样的例子还包括磁盘设备不需服
务器参与就可以将数据备份到磁带设备上，以及跨SAN的远程设备镜像操作。
SAN 包括:
* SAN服务器
服务器基础结构是所有SAN解决方案的前提，这种基础结构是多种服务器平台的混合体，包括
Windows NT、不同风格的UNIX和OS/390。由于服务器整合和电子商务的推动，对SAN的需求
将不断增长.
* SAN存储
存储基础结构是信息所依赖的基础，因此它必须支持公司的商业目标和商业模式。在这种情况下,
仅仅使用更多和更快的存储设备是不够的，需要建立一种新的基础结构。和今天的基础结构相比,
这种新的基础结构应该能够提供更好的网络可用性、数据访问性和系统管理性。
SAN就是为了迎接这一挑战应运而生的，它解放了存储设备，使其不依赖于特定的服务器总线，
而且将其直接接入网络。换句话说，存储被外部化，其功能分散在整个组织内部。SAN还支持存
储设备的集中化和服务器群集，使其管理更加容易，费用更加低廉。
* SAN互连
实现SAN需要考虑的第一个要素是，通过光纤通道之类的技术实现存储和服务器组件的连通性。
以下所列的组件是实现LAN和WAN所使用的典型组件。与LAN一样，SAN通过存储接口的互连
形成很多网络配置，并能够跨越很长的距离。
l NAS网络存储
NAS是指网络附加存储，全称是：Network Attached Storage，是目前成熟的网络存储技术。我校的NAS服务器集成到存储区域网络SAN(Storage area Network)中，所以具备高性能（光纤通道）的存储、SAN 备份以及存储空间可以灵活的在NAS设备上分配和共享等优势。同时由于 NAS 设备将传统的文件服务的读/写操作同应用程序的读/写操作分离开来，因此它们不会承受大量占用 CPU 的操作。
NAS服务器提供http、FTP、windows共享以及nfs（Network file system）四种方式集成于一体的网络存储。
申请人申请到一个存储空间以后，首先可以通过windows 文件共享的访问方式访问服务器上的存储空间，该空间可以通过windows 映射成一个驱动器，如Z盘，用户把工作上的文档和数据放在Z盘上，然后在任何一个联网的机器上，可以很方便访问；当然也可以以ftp方式上下载，以NFS模式mount到自己的UNIX服务器上。总体来说，NAS有如下特色：
无论用户在那里，数据存放在SAN上，不用人工同步。
单点登陆，所有服务一个帐户。
数据存放在一个RAID5的系统上，同时支持Double模式的Hot fix，具备较高程度的物理安全性。
数据放置在网络上，无论走到那里，访问都很方便。
关键数据可以申请额外的离线数据备份（磁带库备份）。
l IP SAN网络存储
1、什么是IP SAN
IP SAN存储技术，顾名思义是在传统IP以太网上架构一个SAN存储网络把服务器与存储设备连接起来的存储技术。IP SAN其实在FC SAN的基础上再进一步，它把SCSI协议完全封装在IP协议之中。简单来说，IP SAN就是把FC SAN中光纤通道解决的问题通过更为成熟的以太网实现了，从逻辑上讲，它是彻底的SAN架构，即为服务器提供块级服务。
2、IP SAN的特性
IP SAN 技术有其独特的优点： 节约大量成本、加快实施速度、优化可靠性以及增强扩展能力等。 采用 iSCSI 技术组成的 IP SAN 可以提供和传统 FC SAN 相媲美的存储解决方案，而且普通服务器或 PC 机只需要具备网卡，即可共享和使用大容量的存储空间。与传统的分散式直连存储方式不同，它采用集中的存储方式，极大地提高了存储空间的利用率，方便了用户的维护管理。
iSCSI 是基于 IP 协议的，它能容纳所有 IP 协议网络中的部件。通过 iSCSI ，用户可以穿越标准的以太网线缆，在任何需要的地方创建实际的 SAN 网络，而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储设备之间传送数据。 iSCSI 可以实现异地间的数据交换，使远程镜像和备份成为可能。因为没有光纤通道对传输距离的限制， IP SAN 使用标准的 TCP/IP 协议，数据即可在以太网上进行传输。
IP SAN 技术有其独特的优点： 节约大量成本、加快实施速度、优化可靠性以及增强扩展能力等。 采用 iSCSI 技术组成的 IP SAN 可以提供和传统 FC SAN 相媲美的存储解决方案，而且普通或 PC 机只需要具备网卡，即可共享和使用大容量的存储空间。与传统的分散式直连存储方式不同，它采用集中的存储方式，极大地提高了存储空间的利用率，方便了用户的维护管理。
iSCSI 是基于 IP 协议的，它能容纳所有 IP 协议网络中的部件。通过 iSCSI ，用户可以穿越标准的以太网线缆，在任何需要的地方创建实际的 SAN 网络，而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储设备之间传送数据。 iSCSI 可以实现异地间的数据交换，使远程镜像和备份成为可能。因为没有光纤通道对传输距离的限制， IP SAN 使用标准的 TCP/IP 协议，数据即可在以太网上进行传输。
l 虚拟磁带库
虚拟磁带库（VTL）通常为一种专用的计算工具(Appliance)，它可以仿真物理磁带库的驱动器和(并且)在磁盘上存储备份映像。VTL允许使用现有的磁带备份软件，管理人员之所以对这些工具感兴趣是因为用于备份管理的范例（paradigm）与使用磁带时的范例相同。
VTL由三部分组件构成： 计算机硬件，通常为Intel处理器（基于Linux操作系统且由该系统供电），或者相近的变体； 应用软件（用于仿真磁带库和磁带驱动器）； 和一组基于RAID技术的磁盘驱动器（在硬盘失效时它们可避免丢失任何数据）。 个别产商常常把这些组件捆绑成一个工具。 然而，也有可能从一家厂商购买计算机硬件和软件，再到另外一家不同的厂商那里购买磁盘阵列。
VTL允许客户配置虚拟磁带驱动器、虚拟磁带盒和指定磁带盒容量。 厂商不同，支持虚拟磁带驱动器的最大数目也不同，变化范围从个位数到无穷。 与物理磁带库不同，物理磁带库需要购买并安装额外的磁带驱动器，但对VTL来说通过改变软件结构(configuration)即可增加虚拟磁带驱动器，而这不需要花费任何额外的硬件成本。
l 光盘库、光盘库
CD-ROM光盘塔（CD-ROM Tower）是由多个SCSI接口的CD-ROM驱动器串联而成的，光盘预先放置在CD-ROM驱动器中。受SCSI总线ID号的限制，光盘塔中的CD-ROM驱动器一般以7的倍数出现。用户访问光盘塔时，可以直接访问CD-ROM驱动器中的光盘，因此光盘塔的访问速度较快。
CD-ROM光盘库（CD-ROM Jukebox）是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。光盘库一般配置有1~6台CD-ROM驱动器，可容纳100~600片CD-ROM光盘。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将CD-ROM驱动器中光盘取出并放置到盘架上的指定位置，然后再从盘架中取出所需的CD-ROM光盘并送入CD-ROM驱动器中。由于自动换盘机构的换盘时间通常在秒量级，因此光盘库的访问速度较低。
上述两种类型的产品由于各自的特点决定了它们各自不同的用途。硬盘阵列由于它的访问速度非常快，所以它主要用于数据的实时共享，还可以用于小型的VOD点播系统。CD-ROM光盘塔的光驱访问速度相比于硬盘来说，速度慢了一些，而且光驱数量有限，数据源很少，所以供同时使用的用户数量也很少，但是由于光驱的价格很低，作为低端产品，它还是能够适用于一些用户的要求。CD-ROM光盘库的数据访问速度与CD-ROM光盘塔速度差不多，但是它所能提供的数据量非常大。
虽然硬盘阵列的访问速度非常快，但是由于硬盘的可以改写，导致硬盘阵列在一些安全性要求比较高的环境下，不能使用。而且，硬盘的保存时间也很短。CD-ROM光盘塔在安全性方面，比硬盘阵列要强一些，但是它的数据量有限，所以在要求数据源很大时，光盘塔不能满足用户的要求。而CD-ROM光盘库能够同时满足高安全性、高可靠性、大数据源的要求，所以在要求比较高的环境里，CD-ROM光盘库有着不可替代的作用。CD-ROM光盘库主要应用于数据的备份。在访问量不是非常大，但是数据要长期保存的情况下，光盘库的作用很突出。随着科学技术的发展，光盘库产品已经系列化。以清华同方光盘公司代理的JVC光盘库为例，它不但有CD-ROM光盘库，还有DVD-ROM以及DVD-RAM光盘库。
