华为存储培训

01 存储前沿技术和发展趋势

狭义的存储定义

CD、DVD、ZIP、磁带、硬盘等

广义的存储定义

存储硬件系统（磁盘阵列，控制器，磁盘柜，磁带库等）

存储软件（备份软件；管理软件，快照，复制等增值软件）

存储网络（HBA卡，光纤交换机，FC/SAS线缆等）

存储解决方案（集中存储，归档，备份，容灾等）

存储发展史

存储系统的组网方式有以下几种：

1. **直接附加存储（Direct Attached Storage, DAS）**：直接将存储设备连接到单个主机或服务器。这种方式适合小型环境，但不利于共享存储和数据管理。

2. **网络附加存储（Network Attached Storage, NAS）**：使用专用设备连接到网络，允许多个客户端通过标准网络协议（如NFS、CIFS/SMB）访问共享存储。NAS提供简单的文件级共享。

3. **光纤通道存储区域网络（Fibre Channel Storage Area Network, FC SAN）**：使用光纤通道技术将存储设备连接到主机或服务器，构建高速、高可靠性的存储网络。它提供块级访问，通常用于关键应用和大规模存储。

4. **基于IP的存储区域网络（IP SAN）**：利用TCP/IP网络协议通过专用硬件或软件将存储设备连接到主机或服务器。IP SAN可以使用iSCSI或FCoE等协议，提 供块级访问，类似于FC SAN，但使用通用IP网络。

DAS架构

NAS架构

常用存储协议详细说明（SCSI、SAS、FC、PCle、IB、CIFS、FTP、HTTP）【5】_磁盘阵列数据传输接口 scsi sas pice_҉人间无事人的博客-CSDN博客

FC SAN架构

IP SAN架构

存储架构趋势：融合存储

云存储：分布式存储

云存储：软件定义存储

存储技术演进

低端存储系统关键技术演进

S2200/2600 V3：中小企业的最佳选择

中端存储系统架构技术演进

融合存储：智能多业务承载

高端存储系统架构技术演进

高端存储技术当前特点

OceanStor高端存储系统

存储前沿技术和发展趋势

Sever SAN逐步成为企业主流存储形态

新业务催生新资源供给模式

软件定义的全融合云存储

华为存储解决方案

STaaS：存储即服务解决方案

OceanStor DJ：简单，智能，开放

OceanStor Dorado V3：快如闪电，稳如磐石

OceanStor V3：融合存储让业务更敏捷

FusionStorage：全融合云存储

Berreleye：面向云打造的新一代硬件架构

STaaS：混合云方案

答案都是ABCD

02 AI、大数据和云计算的存储应用技术

ICT技术发展趋势

ICT正在成为传统产业转型升级的引擎

重构世界的IT四大趋势

云数据中心无处不在

云计算存储应用技术

ICT产业布局中云计算的位置和作用

IT架构云化 ：由“分离”走向“融合”

传统业务向云平台迁移

什么是云计算？

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。                                                                                                                             ——美国国家标准与技术研究院

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。云计算依赖资源的共享以达成规模经济，类似基础设施（如电力网）。                                                                                     ——维基百科

云计算是商业模式和技术理念的统一

云计算关键技术

云计算业务模式

云计算的本质就是服务

云计算的关键实现技术 - 虚拟化

存储资源化

基于异构融合和应用模板的存储服务化

华为云计算产品全景

AI、大数据存储应用技术

大数据时代已经来临

一个大规模生产、分享和应用数据的时代正在开启…...                                                                                                                                                ——肯尼思·库克耶（《大数据时代》作者）

大数据从哪里来？

什么是大数据 (Big Data)？

大数据技术架构

大数据处理需要多方面的技术支撑

存储技术的变革

大数据与云计算深度融合

大数据与AI深度融合 - 认知计算

03 ICT架构体系

数据与信息管理

数据与信息           数据=信息+数据冗余

信息数据的生命周期管理

新ICT时代的来临

新产业革命需要创新的ICT

ICT系统从支撑系统向生产系统迁移

什么是ICT

ICT基础架构

业务驱动的ICT基础架构

华为聚焦横贯云、管、端的融合ICT架构

ICT基础设施组件

常用组件

组件示例

ICT基础实施组件前视图

ICT基础实施组件后视图

04 存储系统结构

中低端SAN/NAS融合存储架构：双控制器

双控存储结构图

高端SAN阵列架构：多控制器

高端SAN阵列架构：网格存储

集群NAS存储架构

分布式存储架构：无中心节点

分布式存储架构：有中心节点

分布式对象存储架构

存储组件

常见阵列组成形式

盘控分离式控制框

2U 2.5”硬盘框

4U 3.5”硬盘框

4U 3.5”高密硬盘框

硬盘类型

磁盘组件

硬盘属性

SAS盘

NL-SAS硬盘

固态硬盘概述

由于价格逐渐下降，容量越来越大，固态硬盘（SSD）变得越来越流行。

SSD原理：

使用flash技术存储信息

内部没有机械结构因此耗电量更小、散热小、噪音小

但是，基于SSD的使用频率，SSD盘使用寿命有限。

SSD的3种主要的类型：

SLC (Single Level Cell)，单层式存储单元

MLC (Multi Level Cell)，多层式存储单元

TLC (Triple Level Cell)，三层式存储单元

SLC-MLC-TLC

在SLC中，每个存储单元(cell)只存1bit数据：0或1

在MLC中，每个存储单元(cell)可存2bit数据：00,01,10,11

在TLC中，每个存储单元(cell)可存3bit数据: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 和111

固态硬盘结构

无高速旋转部件，性能高、功耗低

多通道并发，通道内Flash颗粒复用时序

支持TCQ/NCQ，一次响应多个IO请求

典型响应时间低于0.1ms

SSD性能优势

硬盘关键指标

硬盘容量 (Volume)：容量的单位为兆字节（MB）或千兆字节（GB）。影响硬盘容量的因素有碟容量和碟片数量。

转速 (Rotational speed): 硬盘的转速指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为RPM（Rotation Per Minute）。一般硬盘的转速都达到5400RPM/7200RPM。SCSI接口硬盘转速可达10000－15000RPM。

平均访问时间*（Average Access Time）＝平均寻道时间＋平均等待时间。

数据传输率 (Date Transfer Rate): 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率包括内部传输率和外部传输率两个指标。

IOPS (Input/Output Per Second): 即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。

FC I/O模块

FCoE I/O模块

以太网I/O模块

56Gb IB模块

SmartIO模块

智能加速模块

12Gb SAS级联模块

PCIe模块

FC Switch

HBA卡

设备线缆

华为存储产品介绍

融合存储产品

SSD硬盘的类型有以下哪些 ( ) ?

SLC。

MLC。

TLC。

NLC。

SSD硬盘（固态硬盘）的类型主要包括以下几种：

1. **SLC（Single-Level Cell）**: 单层单元，每个存储单元只存储一个比特（0或1），因此具有最高的耐用性和最快的写入速度，但成本较高。

2. **MLC（Multi-Level Cell）**: 多层单元，每个存储单元可以存储多个比特，通常为2比特（00、01、10、11），相比SLC成本较低，但写入速度和耐用性相对较低。

3. **TLC（Triple-Level Cell）**: 三层单元，每个存储单元可以存储更多比特，通常为3比特，即8种状态（000、001、010、011、100、101、110、111），比MLC更便宜，但写入速度、耐用性进一步降低。

4. **QLC（Quad-Level Cell）**：四层单元，每个存储单元可以存储4比特，即16种状态，比TLC存储更多信息，但写入速度、耐用性更低。

"NLC" 不是通用的 SSD 类型术语，可能是一种新的或特定厂商的命名，但一般来说，SSD 类型主要涵盖了SLC、MLC、TLC和QLC这四种常见类型。

衡量机械硬盘性能的参数有哪些 ( )。

硬盘容量。

硬盘转速。

数据传输率。

平均访问时间。

05 常用存储协议介绍

SCSI/ISCSI SAS FC/FCOE PCIe IB CIFS/NFS FTP/HTTP

存储中的SCSI和iSCSI

什么是SCSI

SCSI的历史

SCSI逻辑拓扑

SCSI启动器模型

目标器模型

SCSI协议和存储系统

SCSI协议是主机与存储磁盘通信的基本协议。

DAS使用SCSI协议实现主机服务器与存储设备的互联

SCSI 协议寻址

iSCSI的诞生

什么是iSCSI？

iSCSI 启动器 - 目标器模型

iSCSI体系结构

iSCSI节点将SCSI指令和数据封装成iSCSI包，然后该数据封装被传送给TCP/IP层，再由TCP/IP协议将iSCSI包封装成IP协议数据以适合在网络中传输。

iSCSI和SCSI、TCP和IP的关系

SAS

存储中的SAS

在企业级存储系统中，SAS（Serial Attached SCSI ）接口已经取代并行连接SCSI和SATA接口。

SAS采用点对点架构，性能可高达300MB/s、600MB/s、或更高 。

为什么要发展SAS?

什么是SAS？

SAS：Serial Attached SCSI，是SCSI总线协议的串行标准，即串行连接SCSI

SAS采用串行技术以获得更高的传输速率和更好的扩充性，并兼容SATA硬盘

SAS目前的传输速率高达3Gbps、 6Gbps、 12Gbps 或更高，支持全双工模式

SAS协议层次结构

SAS特点

SAS的串行通信方式允许多个数据通路全速与各个设备通信。

SAS支持多个窄端口捆绑形成宽端口。

SAS结构采用扩展器（expander）进行接口扩展，具有非常好的扩展能力。

SAS采用全双工模式。

SAS的可扩展性

SAS结构采用扩展器（expander）进行接口扩展，具有非常好的扩展能力，1个SAS域最多可以连接16384个磁盘设备。

SAS连线的原则

SAS线缆一般有四个通道，每个通道现在常用的是12 Gb/s。

SAS设备以环路（也称为链）的形式连接在一起。

线缆的带宽为4X12Gb/s，限制了环路中的硬盘数。

当前一个环路中的最大硬盘数的最佳实践是168块盘，也就是说最多7个24个硬盘槽位的硬盘框组成一个环路。

SAS与其他传输技术的比较

存储中的FC

什么是FC？

FC协议的演进趋势

FC协议结构

FC交换机端口类型

D_Port：诊断端口，可通过D_Port隔离ISL以诊断链路级故障，只做诊断测试，不承担任何Fabric流量。

E_Port：级联端口，用于级联（ISL）其他交换机实现Fabric扩展。

EX_Port：E_Port的一种，用于连接FC路由器和边缘Fabric。EX_Port的连接终止于路由器，不能像E_Port连接的交换机那样可以融合Fabric。

F_Port：节点端口，即Fabric设备的端口。例如连接存储设备时，交换机端口类型显示为F_Port。

FL_Port：用于连接Loop中的设备。 G_Port：通用端口，作为非环路Fabric设备的过度端口。

M_Port：镜像端口，用于复制指定源端口和目的端口之间的流量。

U_Port（或GL_Port）：通用FC端口，最基本的FC端口类型。所有未识别的和未初始化的端口都属于U_Port（或GL_Port）。

FC Zone

FCoE协议

直接在增强型无损以太网基础设施上传输光纤信道信号功能的协议。

FCoE把FC帧封装在以太网帧中，允许LAN和SAN的业务流量在同一个以太网中传送。

FC与FCoE的区别

FC连接器

什么是PCIe？

PCI Express（又称PCIe）是一种高性能、高带宽串行通讯互连标准，最早由英特尔提出，后由外设组件互连特别兴趣组（PCI-SIG）制定，以取代基于总线的通信架构，如：PCI、PCI Extended  (PCI-X) 以及加速图形端口（AGP）。

为什么用PCIe?

PCIe协议结构

PCIe链路的带宽

IB

存储中的IB

什么是IB？

IB(InfiniBand):

        InfiniBand技术不是用于一般网络连接的，它的主要设计目的针对服务器端的连接问题。         InfiniBand技术被应用于服务器与服务器（比如复制、分布式工作等）、服务器和存储设备（比如SAN和直接存储附件）以及服务器和网络之间（比如LAN、 WANs和the Internet）的通信。

InfiniBand的特点:

        基于标准协议

        高带宽，低时延

        远程直接内存存取功能

        传输卸载

InfiniBand结构的关键在于通过采用点到点的交换结构解决了共享总线的瓶颈问题，这种交换结构专门用于解决容错性和可扩展性问题。通过向InfiniBand系统添加交换机可以很容易地实现I/O系统的扩展，进而允许更多的终端设备接入到I/O系统。

IB分层结构

IB架构

IBA(InfiniBand Architecture)组件(Component):

Node：主机通道适配器(HCA)，目标通道适配器(CA)

Network：交换器(Switch)，路由器(Router)

Physical：Link(光纤firbic或者电缆cable)，中继器(Repeater)

IB接口

IB信令模式

SDR : Single Data Rate

DDR : Double Data Rate

QDR : Quad Data Rate

FDR : Fourteen Data Rate

EDR : Enhanced Data Rate

HDR : High Data Rate

NDR : Next Data Rate

IB性能快在哪里？

基于通道的端到端交换互联结构，不共享总线，没有相关的电子限制、仲裁冲突和内存一致性问题。

协议简单高效，开销小，协议硬件卸载

QoS：16级的VL和16级的SL，实现了高效服务质量管理和基于信用度的双层流控机制

RDMA + 数据零拷贝

支持多并发链接：理论上并发越多速度越快，如QDR：X1 10Gbps，X4 40Gbps，X8 80Gbps，X12 120Gbps

CIFS/NFS

存储中的CIFS/NFS

NAS最常用的两个网络共享协议：CIFS和NFS。

CIFS (Common Internet File System) ：CIFS指SMB（Server Message Block）的统称， 在windows主机之间进行网络文件共享是通过使用微软公司自己的CIFS服务实现的。

NFS（ Network File System ）是网络文件系统，云计算和数据库大量使用NFS。在Linux/UNIX/AIX/HP-UX/Mac OS X等类UNIX的操作系统提供网络文件系统存储服务。

CIFS工作原理

NFS 工作原理

CIFS典型应用案例：文件共享服务

文件共享服务场景适用于企业文件服务器、媒资等应用场景。

NFS典型应用案例：云计算共享存储

云计算使用NFS服务器作为内部共享存储:

FTP/HTTP

什么是FTP？

FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）用于在远端服务器和本地主机之间传输文件，是IP网络上传输文件的通用协议。

FTP协议在TCP/IP协议族中属于应用层协议，用于在远端服务器和本地客户端之间传输文件，使用TCP端口20和21进行传输。端口20用于传输数据，端口21用于传输控制消息。FTP协议基本操作在RFC959中进行了描述。

FTP有两种工作方式：

主动方式（PORT）：建立数据连接时由FTP服务器发起连接请求，当FTP客户端处于防火墙内时不适用（如FTP客户端处于私网内）。

被动方式（PASV）：建立数据连接时由FTP客户端发起连接请求，当FTP服务器限制客户端连接其高位端口（一般情况下大于1024）时不适用。

什么是HTTP？

超文本传输协议HTTP(Hypertext transfer protocol )是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。

FTP典型应用场景：文件上传和下载

HTTP典型应用场景：Web访问

文件共享协议有以下哪些？（  ）

HTTP

iSCSI

NFS

CIFS

文件共享协议主要有以下几种：

1. **HTTP (HyperText Transfer Protocol)**: HTTP是一种用于传输超文本（例如网页）数据的协议，不是专门用于文件共享的协议，而是用于在Web上传输和接收HTML页面、图片、视频等数据。

2. **iSCSI (Internet Small Computer System Interface)**: iSCSI是一种网络存储协议，允许将SCSI协议封装到TCP/IP协议上，以便通过网络传输SCSI命令和数据，用于存储和文件传输。

3. **NFS (Network File System)**: NFS是一种基于网络的文件共享协议，允许不同操作系统的计算机之间共享文件和存储设备。NFS通常用于UNIX和类UNIX系统。

4. **CIFS (Common Internet File System)**: CIFS是一种用于在网络上共享文件和打印机的协议。它是SMB（Server Message Block）协议的扩展，通常用于Windows操作系统，也能与其他操作系统兼容。

因此，正确的文件共享协议有：

- NFS (Network File System)
- CIFS (Common Internet File System)

FC拓扑结构有以下哪些?（ ）

仲裁环网络

点对点网络

交换网络

双交换网络

光纤通道（Fibre Channel，简称FC）拓扑结构主要有以下两种：

1. **点对点网络（Point-to-Point Topology）**: 点对点网络是最简单的FC拓扑结构，连接只有两个设备。每个设备都直接连接到另一个设备，形成一对一的连接。

2. **交换网络（Switched Topology）**: 交换网络是一种常用的FC拓扑结构，其中多个设备通过交换机连接，允许多个设备同时进行通信。交换网络提供高度灵活性和性能，并支持多对多的连接。

因此，FC拓扑结构中的主要两种类型是点对点网络和交换网络。"仲裁环网络"和"双交换网络"不是光纤通道的标准拓扑结构。

06 存储组网技术

网络存储分类

数据中心存储网络

存储分类

存储模型的比较

SAN与NAS

DAS、SAN、NAS对比

DAS - 传统存储技术

DAS (Direct Attached Storage)

DAS定义

DAS的定义：DAS是1个或多个直接连接到使用它们的服务器上的指定存储设备，这些存储设备为服务器提供块级数据访问服务。

DAS分类：基于存储设备与服务器间的位置关系，DAS分为内部DAS和外部DAS。

按块存储的本地物理硬盘DAS系统

DAS遇到的挑战

可扩展性低

        可连接到主机的端口数目有限

        可寻址的磁盘数有限

        距离限制

维护内部DAS时，系统需要下电

资源共享性较差

        阵列前端端口、存储空间 难以共享

        导致资源孤岛：如存储空间紧张的DAS不能共享存储资源过剩的DAS的剩余空间

SAN - 存储区域网络

主机、存储设备可以独立扩展

SAN：存储区域网络，提供在主机和存储系统之间数据传输，网络内部数据传输的速率快

存储容量利用率高

按块存储的网络虚拟硬盘SAN系统

FC SAN和IP SAN

一个SAN系统的组成

NIC + initiator软件

TOE NIC + initiator软件

iSCSI HBA卡

FC SAN与IP SAN比较

SAN存储应用

NAS - 网络附加存储

文件共享环境

文件系统用来存储和组织数据结构

文件共享

        通过网络存储访问数据

        文件系统需要挂载才能使用

传统C/S模型中，远程文件共享通过文件共享协议实现

        FTP  

        DFS

文件共享技术演进

NAS (Network Attached Storage)

NAS（Network Attached Storage）网络附加存储，即将存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务

支持网络文件共享协议CIFS，NFS

NAS实际上就是一个专门优化了的文件服务器

NAS常见协议

通用服务器与NAS设备

NAS的优点

支持全面获取信息

提高效率

提高灵活性

集中存储

简化管理

可扩展性

高可用性 - 通过本地集群

提供安全集成环境（用户认证和授权）

FC协议数据传输速率？（  ）4Gb 8Gb  16Gb

4Gb

8Gb

10Gb

16Gb

SAN组网中的常见协议有以下哪些？（  ）ABCD

FC

iSCSI

FCoE

IB

07 存储可靠性技术

传统RAID技术

RAID的基本概念和实现方式

RAID：redundant array of independent disks

独立硬盘冗余阵列，也被称为RAID

实现方法：

硬件RAID

软件RAID

RAID的数据组织形式

条带 (strip)：硬盘中单个或者多个连续的扇区构成一个条带，他是一块硬盘上进一次数据读写的最小单元。 它是组成分条的元素。

分条 (stipe)：同一硬盘阵列中的多个硬盘驱动器上的相同“位置”（或者说是相同编号）的条带。

RAID数据保护的方式

方法一：在另一块冗余的硬盘上保存数据的副本。

方法二：奇偶校验算法 (XOR)。

XOR运算广泛地使用在数字电子和计算机科学中。

XOR校验的算法——相同为假，相异为真：

0⊕0= 0； 0⊕1= 1； 1⊕0= 1； 1⊕1= 0；

常用RAID级别与分类标准

RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑盘，提高了硬盘的读写性能和数据安全性，根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。

RAID 0的工作原理

RAID 0的数据写入

RAID 0的数据写入

RAID 0的数据读取

RAID 1的工作原理

RAID 1的数据写入

RAID 1的数据读取

RAID 3的工作原理

RAID 3的数据写入

RAID 3的数据读取

RAID 5的工作原理

RAID 5的数据写入

RAID 5的数据读取

RAID 6概述

RAID 6

        具有两种校验算法的RAID类型

        需要至少N+2(N>2)个硬盘来构成阵列，一般用在数据可靠性、可用性要求极高的应用场合 。

常用的RAID 6技术有：

        RAID6 P＋Q

        RAID6 DP

RAID 6 P+Q的工作原理

RAID6 P＋Q需要计算出两个校验数据P和Q，当有两个数据丢失时，根据P和Q恢复出丢失的数据。校验数据P和Q是由以下公式计算得来的：

混合RAID - RAID 10

混合RAID - RAID 50

RAID 2.0+技术

RAID技术发展

RAID 2.0+ 软件逻辑对象

RAID 2.0+ 基本原理

硬盘域

Storage Pool & Tier

Storage Pool即存储池，是存放存储空间资源的容器，所有应用服务器使用的存储空间都来自于存储池。

Tier即存储层级，存储池中性能类似的存储介质集合，用于管理不同性能的存储介质，以便为不同性能要求的应用提供不同存储空间。

Disk Group (DG)

Disk Group (DG)即硬盘组，由硬盘域内相同类型的多个硬盘组成的集合，硬盘类型包括SSD、SAS和NL-SAS三种。

LD（逻辑磁盘）

Logical Drive (LD)即逻辑磁盘，是被存储系统所管理的硬盘，和物理硬盘一一对应。

Chunk (CK)

Chunk简称CK，是存储池内的硬盘空间切分成若干固定大小的物理空间，是组成RAID的基本单位。

Chunk Group (CKG)

Chunk Group简称CKG，是由来自于同一个DG内不同硬盘的CK按照RAID算法组成的逻辑存储单元，是存储池从硬盘域上分配资源的最小单位。

Extent

Extent是在CKG基础上划分的固定大小的逻辑存储空间，大小可调，是热点数据统计和迁移的最小单元（数据迁移粒度），也是存储池中申请空间、释放空间的最小单位。

Grain

在Thin LUN模式下，Extent按照固定大小被进一步划分为更细粒度的块，这些块称之为Grain。Thin LUN以Grain为粒度进行空间分配，Grain内的LBA是连续的。

Volume & LUN

Volume即卷，是存储系统内部管理对象。

LUN是可以直接映射给主机读写的存储单元，是Volume对象的对外体现。

主机多路径技术

多路径技术原理

多路径软件与OS集成方式

UltraPath功能 - Failover

UltraPath功能 - Failback

UltraPath在检测到路径故障恢复后会自动重新把IO下发到该路径。

路径恢复有两种方式：

        对于支持热拔插的系统（如Windows），主机与存储之间的链路断开会导致SCSI设备被删除，相应的在链路恢复后会触发重新创建SCSI设备，对于这种场景UltraPath可以立即感知到路径恢复；

        对于不支持热拔插的系统（如AIX、低版本的Linux），UltraPath通过周期例测感知路径恢复。

磁盘可靠性技术

硬盘组成

硬盘失效分类

TOP 1：UNC (Uncorrectable) 接近60%的硬盘错误都是坏道导致的

TOP 2：NPF (No Problem Found) 接近12%的硬盘错误，在返厂的分析并未发现任何故障。

TOP 3：盘即将失效时提前预测,即将失效预测率只有7.69%，大量故障未能提前预测。

硬盘智能扫描和坏道修复

技术原理

        坏道产生特性：时间/空间局部性、时间衰减性

        存储系统周期性的对系统中所有硬盘进行介质扫描，以发现硬盘介质上的潜在错误

        扫描算法：交叉扫描，速率动态调整

        当系统发现硬盘坏道错误时，通过RAID冗余能力，恢复坏道所在的数据，并将恢复后的数据重新写入硬盘

技术优势

        尽早发现安全隐患，并进行修复，减少硬盘失效带来的系统风险

        提高硬盘使用寿命，保证用户的投资

硬盘智能在线诊断系统

硬盘预拷贝

慢IO快速响应

RAID重构技术简介

RAID重构技术原理

(判断题) RAID5比RAID0高级？（  ）

判断题回答：错误。

RAID（冗余阵列独立磁盘）是一种数据存储技术，用于将数据分布在多个硬盘上以提高性能、容错性和数据可用性。RAID级别的选择取决于特定需求，每种级别都有其自身的优势和用途。

RAID 0和RAID 5是不同的RAID级别，具有不同的特点：
- RAID 0是一种“条带化”（striping）RAID级别，它将数据分割成固定大小的块并将这些块分布在多个硬盘上。RAID 0提高了读写性能，但没有冗余，一颗硬盘失效将导致数据丢失。
- RAID 5是一种带有分布式奇偶校验的RAID级别，它提供了数据冗余和容错能力。RAID 5至少需要三颗硬盘，其中一颗硬盘存储奇偶校验信息，可以容忍一颗硬盘的故障而不丢失数据。

因此，从容错能力和数据保护的角度来看，RAID 5比RAID 0更高级。RAID 0主要用于提高性能，但没有冗余机制，而RAID 5具有冗余和容错特性。

常用的RAID级别有以下哪些选项？（  ）  RAID10  RAID5  RAID0

RAID10

RAID5

RAID0

RAID4

08 常用存储高级技术

精简配置技术

精简LUN

SmartThin主要功能

SmartThin软件的主要功能如下：

支持Thin LUN容量虚拟化。SmartThin允许主机可感知容量大于Thin LUN实际占用存储空间。

支持存储空间写时分配。SmartThin允许主机在向Thin LUN写入数据时才给Thin LUN分配实际空间，写入多少分配多少。

支持Thin LUN在线扩容。SmartThin提供两种在线扩容方式，分别是存储池间接扩容和Thin LUN直接扩容。

支持Thin LUN空间回收。SmartThin提供两种空间回收方式，分别是标准SCSI命令空间回收和零数据释放空间回收。

Thin LUN容量虚拟化

存储空间写时分配：Capacity-on-write

Thin LUN的写I/O请求会触发空间分配。

Thin LUN的当前可分配物理空间低于阈值后会向存储池申请新的空间。

应用场景

对业务连续性要求较高的系统核心业务，使用智能精简配置，可以在线对系统进行扩容，不会中断业务。例如：银行票据交易系统。

应用系统数据增长速度无法准确评估的业务，使用智能精简配置，可以按需分配物理存储空间，避免浪费，例如：E-mail邮箱服务、网盘服务等。

多种业务系统混杂并且对存储需求不一的业务，使用智能精简配置，可以让不同业务去竞争物理存储空间，实现物理存储空间的优化配置，例如：运营商服务等。

配置流程

存储分层技术

分层存储概述

存储分层

工作原理

关键技术

容量初始分配

迁移策略

I/O监控统计分析

数据迁移

应用场景 – 降低TCO

配置流程

服务质量控制技术

工作原理

IO优先级调度技术：通过区分不同业务的重要性来划分业务响应的优先级。在存储系统为不同业务分配计算资源的时候，优先保证高优先级业务的资源分配请求。在计算资源紧张的情况下，为高优先级的资源分配较多的资源，以此尽可能保证高优先级业务的服务质量。当前用户可以配置的优先级分为高、中、低三个等级。

IO流量控制技术：基于传统的令牌桶机制，针对用户设置的性能控制目标（IOPS、带宽）进行流量限制，通过IO流控机制，限制某些业务由于流量过大而影响其它业务。

IO性能保障技术：基于按权重调度的方式，允许用户为高优先级业务指定最低性能目标（最小IOPS、最小带宽、最大时延），当该业务的最低性能无法保障时，系统内部通过对保障业务与非保障业务按照权重进行调度，从而尽力使保障业务达到最低性能目标。

IO优先级调度技术

IO流量控制技术

应用场景 - 保证高级用户的业务性能

配置流程

缓存分区技术

SmartPartition（智能缓存分区）是OceanStor V3 融合存储系统为应对存储融合趋势下QoS的挑战而设计的智能缓存分区技术，其核心思想是通过对系统核心资源的分区，保证关键应用的性能。管理员可以针对不同的应用配置不同大小的缓存分区，系统将保证该分区中的缓存资源被该应用独占，并根据业务实际情况实时动态调配不同分区中的其他资源，从而保证位于该分区的应用性能。

SmartPartion本质上就是一种Cache分区技术，Cache分区在业界是比较成熟的一项技术，推出的时间也比较长。当前主流的存储厂商，比如EMC和HDS，均推出了各自的Cache分区特性。从技术层面来看，各大厂商实现的方式基本一致，都是将有限的Cache资源划分为多个逻辑区域进行管理，区别主要在于Cache分区内部的具体的一些算法和调整策略。

IT架构的融合趋势对存储的要求

工作原理

对多业务的调控

应用场景 - 多业务系统场景中确保核心业务性能

同一套存储系统上同时运行着生产系统和测试系统，业务特征如下：

根据生产系统和测试系统的I/O读写频率设置一个合理的读缓存和写缓存，提升生产系统的I/O读写性能的同时，也不会影响测试系统的正常运行。

        为生产系统创建SmartPartition1（例如读缓存20GB，写缓存10GB），该读写缓存容量完全满足生产系统频繁的I/O读写性能要求。

        为测试系统创建SmartPartition2（例如读缓存15GB，写缓存8GB），此缓存容量小于生产系统的缓存容量，可确保测试系统的正常运行，且不影响生产系统的性能。

配置流程

快照技术

LUN快照概述

定义：快照是指源数据在某个时间点的一致性数据副本。快照生成后可以被主机读取，也可以作为某个时间点的数据备份。

快照的主要特点包括：

        瞬间生成：存储系统可以在几秒钟内生成一个快照，获取源数据的一致性副本。

        占用存储空间少：生成的快照数据并非完整的物理数据拷贝，不会占用大量存储空间。所以即使源数据量很大，也只会占用很少的存储空间。

相关概念

映射表

用于表示快照数据映射关系，形象的说就是“指针”。

        映射项的左项为源地址，作为查找键值；

        右项记录资源块的地址；

        可以对表中的项进行添加和删除；

         使用B+树方式保存。

COW技术

快照功能原理

应用场景 – 数据持续保护

配置流程

文件系统配额管理技术

术语

在Quota Tree目录上进行资源管控

Quota Tree的资源用量

应用场景 - 灵活限制一个部门内各使用者的资源

配置流程

判断题：SmartTier是一个读取缓存特性，它使用SSD为LUN或文件系统读取数据加速。（     ）

判断题回答：错误。

SmartTier 是一种存储智能分层技术，主要用于自动将数据按照热度（访问频率）层级化，将热数据存储在性能较高的存储介质（如SSD），而将冷数据存储在性能较低的存储介质（如HDD）。这种层级化的数据存储能够提高整体存储系统的性能和效率。

SmartTier 不仅涉及读取缓存，它主要涉及整体数据层级的管理，包括将数据分层到不同类型的存储介质，以实现最佳性能和成本效益。在这个过程中，SSD 确实可以用于存储频繁访问的热数据，但 SmartTier 并不仅仅限于读取缓存，它也可以针对写入进行智能优化。

选择题：SmartQoS可以控制以下哪一些I/O指标？（     ）

I/O优先级调度    

I/O带宽控制    

I/O性能保障

I/O缓存大小

选择题回答：以上选项都正确。

SmartQoS（智能质量服务）是一种存储系统的功能，旨在优化存储资源的使用，以满足不同应用程序或工作负载的性能和负载需求。以下是 SmartQoS 可以控制的 I/O 指标：

1. **I/O优先级调度**：通过设置不同优先级，可以确保高优先级的I/O请求优先得到服务，以提高关键应用程序的性能。

2. **I/O带宽控制**：可以限制每个应用程序或服务使用的I/O带宽，以确保公平共享存储资源并避免其中一个应用程序占用过多带宽影响其他应用程序。

3. **I/O性能保障**：通过保障特定应用程序或服务的最低I/O性能水平，确保关键应用程序的性能不会降低到不可接受的程度。

4. **I/O缓存大小**：虽然 SmartQoS主要关注I/O优先级调度、I/O带宽控制和I/O性能保障，但它可以通过控制I/O请求的处理方式影响I/O缓存大小，以优化存储性能。

09 业务连续性方案概述

业务连续性挑战

不可预测的自然灾害与人为灾害

为什么要做业务连续性容灾？

影响IT系统业务连续性的事件类型

业务连续性的需求

业务连续性灾备面临的挑战

业务连续性定义

什么是业务连续性？

业务连续性(Business Continuity)是指企业有应对风险、自动调整和快速反应的能力，以保证企业业务的连续运转。

为企业重要应用和流程提供业务连续性应该包括以下三个方面：

高可用性（High availability） ：指提供在本地故障情况下，能继续访问应用的能力。无论这个故障是业务流程、物理设施，还是IT软硬件故障。

连续操作（Continuous operations）： 指当所有设备无故障时保持业务连续运行的能力。用户不需要仅仅因为正常的备份或维护而需要停止应用的能力。

灾难恢复（Disaster Recovery）：指当灾难破坏生产中心时，在不同的地点恢复数据的能力。

同时，上述三个部分不是相互孤立的，是相互关联，而且有交叉的。

业务连续性解决方案概述

根据容灾效果划分容灾等级

建设容灾系统的主要挑战

容灾方案架构

容灾建设的持续改善方法

华为业务连续性解决方案全景图

华为端到端容灾集成服务

华为端到端容灾集成服务

华为容灾集成解决方案全景图

应用案例：业界最佳实践组合的多厂商产品解决方案

衡量容灾系统的指标有以下哪些？（     ）

RPO

CIO

RTO

RTT

衡量容灾系统的指标有以下选项：
- RPO (Recovery Point Objective)：恢复点目标，表示允许的数据丢失量，通常以时间为单位，例如，最多可以接受多少小时或分钟的数据丢失。
- RTO (Recovery Time Objective)：恢复时间目标，表示从发生灾难性事件到系统完全恢复运行所需的时间。
- RTT (Round-Trip Time)：往返时间，通常用于衡量网络通信的延迟，不是容灾指标。
  
因此，正确的选项是：
- RPO
- RTO

业务连续性解决方案有以下哪些？（     ）全选

双活数据中心解决方案

主备容灾解决方案

两地三中心解决方案

本地高可靠解决方案

10 备份方案技术及应用

备份方案概述

为什么需要备

备份面临的挑战：数据类型多样化

多种数据类型备份管理复杂！

如何便捷管理多种数据类型的备份？

什么是备份？

备份：指将文件系统或数据库系统中的数据加以复制；一旦发生灾难或错误操作时，得以方便而及时地恢复系统的有效数据和正常运作。

备份 VS 容灾 VS 归档

备份方案架构

备份系统的组成

备份系统三要素

备份策略

备份方案架构

本地集中备份

一体化备份

本地和远程集中备份

多分支集中备份

典型备份网络

LAN - Base

LAN - Free

Server - Free

常用备份技术

多种备份特性

统一管理

全局重删

重删技术分类

重删技术可以按照重删的位置、时刻、粒度、范围等多个维度进行分类。

高可靠系统

易扩展：易于向外扩展的单一备份域

易扩展：使用D2D2T将数据备份到磁盘

快照备份

广泛的兼容性支持

备份应用案例

案例1：XX大学图书馆备份

案例2：XX检察院备份

案例3：XX异地备份方案

判断题：备份就是归档。（     )

判断题回答：错误。

备份（Backup）和归档（Archive）是两个不同的概念：
- **备份（Backup）**是指将数据复制到另一个位置或介质，以便在原始数据丢失或损坏时能够恢复数据。备份是周期性的，通常包括整个系统或特定数据的复制，并保留多个版本，允许恢复到不同时间点的状态。
  
- **归档（Archive）**是将数据从原始位置移动到归档存储中，以满足合规性、法律或业务要求。归档不是为了备份或恢复数据，而是为了长期保留数据，通常是不再需要频繁访问但仍需要保留的数据。

尽管备份和归档都涉及数据的复制和保存，但它们的目的和使用场景不同。备份是为了灾难恢复和数据丢失时的恢复，而归档是为了长期存储和合规性要求。

多选题：以下哪些是备份系统的组件？（      ）

iDA

MA

BA

CS

备份系统的常见组件包括以下选项：
- **iDA**（Integrated Data Agent）：用于备份特定类型的数据，例如文件、数据库或应用程序数据。iDA负责与要备份的数据源通信和协调备份过程。

- **MA**（Media Agent）：负责备份数据流向备份设备，以及备份数据的存储和恢复。Media Agent还管理备份设备的读写操作。

- **BA**（Backup Application）：是备份应用程序的核心组件，负责管理和协调备份操作。它与其他组件进行通信，指导备份过程并记录备份日志。

选项中的 **CS** 通常指 **Client System**（客户端系统），不是备份系统的核心组件。它是指要备份的源端系统，即包含要备份的数据的系统或设备。

所以，备份系统的组件包括：
- iDA（Integrated Data Agent）
- MA（Media Agent）
- BA（Backup Application）

答案是：
- iDA
- MA
- BA

单选题：以下哪一项不属于备份方案的组网？（     ）

LAN-Free

SAN-Base

LAN-Base

Server-Free

在备份方案的组网中，以下选项不属于备份方案的组网：
- **LAN-Base** (基于LAN的备份)

LAN-Free（无LAN备份）和SAN-Based（基于SAN的备份）是备份组网中常见的方式，用于提高备份效率和减轻对本地网络的负担。

Server-Free（无服务器备份）是一种备份方式，它允许备份数据直接从存储子系统传输到备份设备，而不需要通过应用服务器。这可以减轻应用服务器的负载并提高备份效率。

因此，不属于备份方案的组网的选项是：
- **LAN-Base** (基于LAN的备份)

11 容灾方案技术及应用

容灾方案概述

容灾需求

三大风险：数据丢失、数据破坏、业务中断。每小时业务中断导致损失以百万美元计

法规遵从：金融合规，等保3，安全隔离，两地三中心，高业务连续性

IT运维：系统容灾，有备无患，简化IT运维工作，避免突出事件冲击

容灾挑战

什么是HA？

HA（ High Availability，高可用）是指提供在本地系统单个组件故障情况下，能继续访问应用的能力。无论这个故障是业务流程、物理设施、IT软/硬件的故障。

最好的高可用性就是数据中心的一台机器宕机了，但是使用该数据中心服务的用户完全感觉不到。但一般数据中心的机器宕机了，在该机器上运行的服务故障切换（failover）一般都需要时间，从而导致客户会有感知。

A 的关键指标是可用性，其计算公式是[ 1 - (宕机时间)/（宕机时间 + 运行时间）]，我们常常用几个 9 表示可用性：

        4 个9 ： 99.99% = 0.01% * 365 * 24 * 60 = 52.56 分钟/年

        5 个9 ： 99.999% = 0.001% * 365 = 5.265 分钟/年

        6 个9 ： 99.9999% = 0.0001% * 365 = 31秒钟/年的宕机时间

对 HA 来说，往往使用共享存储，这样的话，RPO =0 ；同时往往使用 Active/Active （双活集群） HA 模式来使得 RTO 几乎0，如果使用 Active/Passive 模式的 HA 的话，则需要将 RTO 减少到最小限度。

什么是容灾？

灾难（Disaster）是由于人为或自然的原因，造成一个数据中心内的信息系统运行严重故障或瘫痪，使信息系统支持的业务功能停顿或服务水平不可接受、达到特定的时间的突发性事件，通常导致信息系统需要切换到备用场地运行。

灾难恢复（Disaster Recovery）是指当灾难破坏生产中心时在不同地点的数据中心内恢复数据、应用或者业务的能力。

容灾是指，除了生产站点以外，用户另外建立的冗余站点，当灾难发生，生产站点受到破坏时，冗余站点可以接管用户正常的业务，达到业务不间断的目的。为了达到更高的可用性，许多用户甚至建立多个冗余站点。

HA 和 DR 的关系

两者相互关联，互相补充，互有交叉，同时又有显著的区别：

12 数据中心概述

13 数据中心存储系统管理

14 数据中心存储日常运维