存储技术基础

1. 存储基础介绍

1.1 什么是存储

• 定义：在计算机或电子设备上存储和管理数字信息的过程。
• 形式：物理设备（硬盘、SSD）+ 虚拟系统（云存储）。
• 目标：可靠、安全地存储和访问数据。

1.2 存储发展历程

阶段	特点
硬盘 → 磁盘阵列	提高容量和可靠性
分离 → 融合	存储与计算融合
存储虚拟化	抽象物理设备，统一提供逻辑资源
分布式存储	多台独立服务器组成逻辑存储池
云存储	多租户、可扩展、按需分配

---

2. 主流硬盘类型与指标

2.1 硬盘关键指标

• 容量
• 转速（仅机械硬盘）
• 平均访问时间
• 数据传输率
• IOPS（每秒读写次数）
• 带宽（最大读/写速率）

---

3. 存储组网类型（重点对比）

类型	连接方式	访问协议	特点
DAS（直连存储）	SAS/SCSI/FC	块级	扩展性差，适合单机
NAS（网络附加存储）	以太网	NFS / CIFS	文件级共享，适合多机并发
FC-SAN（光纤SAN）	FC交换机	FC协议	高性能，价格高
IP-SAN（以太网SAN）	以太网交换机	iSCSI	成本低，管理方便

---

4. 存储形态

4.1 集中式存储

• 所有设备集中在一套系统中（如华为企业存储）。
• 优点：部署简单，无需分布式协调。
• 适用：数据库等高性能需求场景。

4.2 分布式存储

• 数据分散在多台独立服务器上。
• 优点：高可靠性、易扩展、负载均衡。
• 适用：大数据、云平台、高性能应用。

---

5. 存储关键技术

5.1 RAID 技术

RAID 基本概念

• RAID：将多块物理盘组合为逻辑盘，提升性能或可靠性。
• 数据组织：条带化（strip / stripe）。
• 数据保护方式：
  • 镜像（Mirroring）
  • 奇偶校验（XOR）

常见 RAID 级别

级别	特点	最少盘数
RAID 0	条带化，性能高，无冗余	2
RAID 1	镜像，高冗余	2
RAID 5	条带 + 奇偶校验	3
RAID 6	双奇偶校验（DP）	4
RAID 10	RAID 1 + RAID 0	4

RAID 6 DP 示例

• 横向校验 + 斜向校验，支持双盘故障。

华为 RAID 2.0+

• 块级虚拟化：细粒度划分资源，负载均衡。
• 解决传统RAID重构时间长的问题。
• 两层虚拟化管理（底层硬盘 + 上层资源池）。

---

5.2 存储协议

协议	说明
SCSI	小型机接口，主机与外部设备通信
iSCSI	将SCSI命令封装在TCP/IP中传输
FC	光纤通道，专用于SAN
iFCP	FC over IP，网关间协议
FCoE	FC over Ethernet，统一LAN/SAN网络

应用场景对比

• iFCP：适合已有IP网络，需跨站点连接FC设备。
• FCoE：适合新建数据中心，减少线缆和设备数量。

---

6. 课程小结

• 掌握主流存储方式（DAS/NAS/SAN）
• 理解RAID及华为RAID 2.0+块虚拟化
• 区分集中式与分布式存储
• 熟悉存储协议及其适用场景

---

7. 缩略语速查

缩写	全称
FC	Fiber Channel
FCoE	Fibre Channel over Ethernet
iFCP	Internet Fibre Channel Protocol
iSCSI	Internet SCSI
IOPS	Input/Output Per Second
NAS	Network Attached Storage
RAID	Redundant Array of Independent Disks
SAN	Storage Area Network
SCSI	Small Computer System Interface