存储设备直存协议

1. 什么是iSCsi

iSCSI是一种基于因特网及SCSI-3协议下的存储技术，Internet小型计算机系统接口，又称为IP-SAN，由IETF提出，并于2003年2月11日成为正式的标准。iSCSI利用了TCP/IP的port 860 和 3260 作为沟通的渠道。

透过两部计算机之间利用iSCSI的协议来交换SCSI命令，让计算机可以透过高速的局域网集线来把SAN模拟成为本地的储存装置。

(1)存储设备直存协议扩展阅读

iSCSI功能：

iSCSI利用了TCP/IP的port 860 和 3260 作为沟通的渠道。透过两部计算机之间利用iSCSI的协议来交换SCSI命令，让计算机可以透过高速的局域网集线来把SAN模拟成为本地的储存装置。

iSCSI使用 TCP/IP 协议（一般使用TCP端口860和3260）。 本质上，iSCSI 让两个主机通过 IP 网络相互协商然后交换SCSI命令。这样一来，iSCSI 就是用广域网仿真了一个常用的高性能本地存储总线，从而创建了一个存储局域网（SAN）。

不像某些 SAN 协议，iSCSI 不需要专用的电缆；它可以在已有的交换和 IP 基础架构上运行。然而，如果不使用专用的网络或者子网（ LAN 或者 VLAN ），iSCSI SAN 的部署性能可能会严重下降。

2. 几种存储接口协议全面比较（一）

硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与控制器之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的性能高低对磁盘阵列整体性能有直接的影响，因此了解一款磁盘阵列的硬盘接口往往是衡量这款产品的关键指标之一。存储系统中目前普遍应用的硬盘接口主要包括SATA、SCSI、SAS和FC等，此外ATA硬盘在SATA硬盘出现前也在一些低端存储系统里被广泛使用。 每种接口协议拥有不同的技术规范，具备不同的传输速度，其存取效能的差异较大，所面对的实际应用和目标市场也各不相同。同时，各接口协议所处于的技术生命阶段也各不相同，有些已经没落并面临淘汰，有些则前景光明，但发展尚未成熟。那么经常困扰客户的则是如何选择合适类型阵列，既可以满足应用的性能要求，又可以降低整体投资成本。现在，我们将带您了解目前常见的硬盘接口技术的差异与特点，从而帮助您选择适合自身需求的最佳方案。 ATA，在并行中没落 ATA (AT Attachment)接口标准是IDE(Integrated Drive Electronics)硬盘的特定接口标准。自问世以来，一直以其价廉、稳定性好、标准化程度高等特点，深得广大中低端用户的青睐，甚至在某些高端应用领域，如服务器应用中也有一定的市场。ATA规格包括了 ATA/ATAPI-6 其中Ultra ATA 100兼容以前的ATA版本，在40-pin的连接器中使用标准的16位并行数据总线和16个控制信号。 最早的接口协议都是并行ATA(Paralle ATA)接口协议。PATA接口一般使用16-bit数据总线, 每次总线处理时传送2个字节。PATA接口一般是100Mbytes/sec带宽，数据总线必须锁定在50MHz，为了减小滤波设计的复杂性，PATA使用Ultra总线，通过“双倍数据比率”或者2个边缘(上升沿和下降沿)时钟机制用来进行DMA传输。这样在数据滤波的上升沿和下降沿都采集数据，就降低一半所需要的滤波频率。这样带宽就是:25MHz 时钟频率x 2 双倍时钟频率x 16 位/每一个边缘/ 8 位/每个字节= 100 Mbytes/sec。 在过去的20年中，PATA成为ATA硬盘接口的主流技术。但随着CPU时钟频率和内存带宽的不断提升，PATA逐渐显现出不足来。一方面，硬盘制造技术的成熟使ATA硬盘的单位价格逐渐降低，另一方面，由于采用并行总线接口，传输数据和信号的总线是复用的，因此传输速率会受到一定的限制。如果要提高传输的速率，那么传输的数据和信号往往会产生干扰，从而导致错误。 PATA的技术潜力似乎已经走到尽头，在当今的许多大型企业中，PATA现有的传输速率已经逐渐不能满足用户的需求。人们迫切期待一种更可靠、更高效的接口协议来替代PATA，在这种需求的驱使下，串行(Serial)ATA总线接口技术应运而生，直接导致了传统PATA技术的没落。

3. 存储设备与服务器的连接方式通常有三种形式：直连式存储，（ ）和存储区域网络

存储设备与服务器的连接方式通常有三种形式：直连式存储，网络附加存储和存储区域网络。

直连式存储的优点：

1、实现大容量存储；将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘，满足海量存储的需求。

2、可实现应用数据和操作系统的分离：操作系统一般存放本机硬盘中，而应用数据放置于阵列中。

3、提高存取性能：操作单个文件资料，同时有多个物理磁盘在并行工作，运行速度比单个磁盘运行速度高。

4、实施简单：无须专业人员操作和维护，节省用户投资。

局限：

1、服务器本身容易成为系统瓶颈；

2、服务器发生故障，数据不可访问；

3、对于存在多个服务器的系统来说，设备分散，不便管理。同时多台服务器使用DAS时，存储空间不能在服务器之间分配，可能造成相当的资源浪费；

(3)存储设备直存协议扩展阅读：

常见的服务器和存储设备之间的数据通讯协议是IDE，SCSI和光纤通道。为了实现服务器和存储设备之间的通讯，通讯的两端都需要实现同样的通讯协议。存储设备上通常都有控制器，控制器实现了一种或几种通讯协议，它可以实现IDE，SCSI或光纤通道等存储协议到物理存储设备的操作协议之间的转换。

而服务器的通讯协议是由扩展卡或主板上的集成电路实现的，它负责实现服务器内总线协议和IDE，SCSI等存储协议的转换。

4. 存储升级时,哪些协议版本支持 NAS 业务不中断

NFS协议，CIFS协议。
所以NAS存储支持的协议有NFS协议，CIFS协议等网络文件共享协议，实现网络文件共享。以及FTP，HTTP协议，支持文件上传和下载和web管理。
NAS按字面简单说就是连接在网络上，具备资料存储功能的装置，因此也称为网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。目前国际着名的NAS企业有Netapp、EMC、OUO等。

5. 数据中心，网络存储设备是用什么协议进行管理的还是SNMP吗

数据中心的磁盘阵列一般有几种管理方式：
1.通过软件的方式连接，一般会有特定的管理软件，我们公司用的就是赛门铁克的bank软件，这种是SNMP；
2.通过网页的方式管理，就是HTTP；
3.还有telent的方式，这种的话，就不是很清楚了，反正我知道就是这样三种方式。

6. 块储存，对象存储，文件存储的区别和联系

通常来讲，磁盘阵列都是基于Block块的存储，而所有的NAS产品都是文件级存储。
1. 块存储：DAS SAN
a) DAS(Direct Attach Storage): 是直接连接于主机服务器的一种存储方式，每台服务器有独立的存储设备，每台主机服务器的存储设备无法互通，需要跨主机存取资料室，必须经过相对复杂的设定，若主机分属不同的操作系统，则更复杂。
应用：单一网络环境下且数据交换量不大，性能要求不高的环境，技术实现较早。
b) SAN(Storage Area Network): 是一种高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种存储方式，此系统会位于主机群的后端，它使用高速I/O联接方式，如：SCSI,ESCON及Fibre-Channels.特点是，代价高、性能好。但是由于SAN系统的价格较高，且可扩展性较差，已不能满足成千上万个CPU规模的系统。
应用：对网速要求高、对数据可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中。

2. 文件存储
通常NAS产品都是文件级存储。
NAS(Network Attached Storage)：是一套网络存储设备，通常直接连在网络上并提供资料存取服务，一套NAS储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统，特点是性价比高。
它采用NFS或CIFS命令集访问数据，以文件为传输协议，可扩展性好、价格便宜、用户易管理。目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统，但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大，不利于在高性能集群中应用。

3. 对象存储：
总体上讲，对象存储同时兼具SAN高级直接访问磁盘特点及NAS的分布式共享特点。
核心是将数据通路(数据读或写)和控制通路(元数据)分离，并且基于对象存储设备(OSD)，构建存储系统，每个对象存储设备具备一定的职能，能够自动管理其上的数据分布。
对象储存结构组成部分(对象、对象存储设备、元数据服务器、对象存储系统的客户端)
3.1 对象
一个对象实际就是文件的数据和一组属性信息的组合。
3.2 对象存储设备(OSD)
OSD具有一定的智能，它有自己的CPU、内存、网络和磁盘系统。
OSD提供三个主要功能：包括数据存储和安全访问
(1)数据存储 (2)智能分布 (3)每个对象元数据的管理
3.3 元数据服务器(Metadata Server , MDS)
MDS控制Client与OSD对象的交互，主要提供以下几个功能：
(1) 对象存储访问
允许Client直接访问对象，OSD接收到请求时先验证该能力，再访问。
(2) 文件和目录访问管理
MDS在存储系统上构建一个文件结构，限额控制、包括目录、文件的创建、访问控制等
(3) Client Cache 一致性
为提高性能，在对象存储系统设计时通常支持Client的Cache。因此带来了Cache一致性的问题，当Cache文件发生改变时，将通知Client刷新Cache,以防Cache不一致引发的问题。
对象存储：
一个文件包含了属性(术语叫matadata元数据，例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(简称数据)。
以往的文件系统，存储过程将文件按文件系统的最小块来打散，再写进硬盘，过程中没有区分元数据(metadata)和数据。而在每个块最后才会告知下一个块的地址，因此只能一个一个读，速度慢。
而对象存储则将元数据独立出来，控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件)，里面主要存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息)，而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD，主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象时，会先访问元数据服务器，元数据服务器只负责反馈对象存储在那些OSD。假设反馈文件A存储在B,C,D三台OSD，那么用户就会再次访问三台OSD服务器去读取数据。
这时三台OSD同时对外传输数据，因此传输的速度就加快了。OSD服务器数量越多，这种读写速度的提升就越大。
另一方面，对象存储软件有专门的文件系统，所以OSD对外又相当于文件服务器，那么就不存在文件共享方面的困难了，也解决了文件共享方面的问题。
因此对象存储的出现，很好的结合了块存储与文件存储的优点。

为什么还要使用块存储和文件存储：
1.有一类应用是需要存储直接裸盘映射的，比如数据库。因为数据库需要存储裸盘映射给自己后，再根据自己的数据库文件系统来对了裸盘进行格式化，因此不能采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储。此类更适合块存储。
2.对象存储的成本比普通的文件存储还是较高，需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量，只是为了作文件共享的时候，直接用文件存储的形式就好了，性价比高。