1.简述

磁盘驱动器是讨论存储I/O路径的最终目的地,这里主要讨论两种磁盘驱动器:常规磁盘驱动器以及固态磁盘驱动器。常规磁盘驱动器即传统机械式磁盘驱动器,常规磁盘驱动器主要组件示意图如下。
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固态驱动器(Solid State Drive,SSD)是一种基于永久性内存,如闪存,或非永久性内存的计算机外部存储设备。
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2.NAS存储设备

NAS是一种将存储设备和应用服务器分开的机制,它使用CIFS和NFS向客户端提供文件级服务。
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3.iSCSI存储设备

iSCSI存储设备即以硬件方式或软件方式实现iSCSI协议目标端的存储设备。
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4.NAS/iSCSI存储系统

NAS技术和iSCSI技术适用于不同的应用领域,将它们融合在一个设备中,可以构建更灵活的网络存储节点。
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5.虚拟化

计算机科学家David Wheeler有一句名言:“计算机科学中的任何问题,都可以通过加上一层逻辑层来解决。”存储技术和存储产品,都深刻反映了这一思想的应用。
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根据虚拟化的层次来分,可分为块级虚拟化和文件级虚拟化。Linux内核中的Multi-Disk和Device Mapper技术,就是块级虚拟化的典型。

6.网络存储结构

从外挂式磁盘存储的角度,存储技术分为三种:直接连接存储(DAS)、网络连接存储(NAS)和存储区域网络(SAN),如图所示。其中NAS和SAN被称为网络存储(NetworkedStorage或Network Storage)。
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7.存储I/O物理通道

计算机总线是计算机的互连子系统,在计算机内部的各个组件之间,或者在不同的计算机之间进行数据传输的公共通路。
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如果I/O是发往其他应用服务器或存储系统的,则会通过网络I/O总线到达对方应用服务器的网络适配器,并且在对方内部经过类似的路径。先由主机I/O总线到达系统内存总线,进而又经主机I/O总线到达I/O控制器,在存储I/O总线上找到存储设备或存储子系统,被后者最终写到存储介质上。
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8.存储I/O逻辑通道

大部分I/O开始于需要访问数据的应用,这里假设是系统调用。应用通常不管存储的细节,而是直接调用由操作系统提供的系统调用接口。提供数据的对象被看成是一个个的“文件”,由虚拟文件系统提供这种幻想。接下来,左边是存储I/O的执行过程,右边是网络I/O的执行过程。
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存储I/O经过具体的文件系统到达块I/O子系统,经过通用块层、I/O调度层,最终到达块设备层。如果是虚拟块设备,又经过多次反复来到物理块设备,由它进入SCSI子系统。在其中经过高层驱动、公共层和低层驱动的处理,最终通过消息传递接口,被固件转换为硬件上的信号系列。

8.参考

《存储技术原理分析》敖青云著

9.参与讨论

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