服务器、网络、存储设备术语

一、服务器

1.HBA卡

主机总线适配器是网络与交换,是能插入计算机或大型主机的板卡。光纤通道HBA(Host Bus Adapter)卡是将主机接入FC网络必不可少的设备。国内在光纤通道HBA卡的研发上还尚未成熟,少数的设计方案也仅停留在实验室阶段,且大多用于存储,只能完成普通帧的收发。

1.1概念

能插入计算机、服务器或大型主机的板卡,通过光纤信道或SCSI把计算机连接到存储器或存储器网。主机总线适配器(Host Bus Adapter,HBA)是一个在服务器和存储装置间提供输入/输出(I/O)处理和物理连接的电路板或集成电路适配器。因为HBA减轻了主处理器在数据存储和检索任务的负担,它能够提高服务器的性能。一个HBA和与之相连的磁盘子系统有时一起被称作一个磁盘通道。

  • "FC网卡:一般也叫光纤网卡,学名Fibre ChannelHBA。传输协议为光纤通道协议,一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输,接口模块一般为SFP(传输率2Gb/s)和GBIC(1Gb/s),对应的接口为SC和LC。电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。
  • "ISCSI网卡:学名ISCSI HBA,传输ISCSI协议,接口类型与以太网卡相同。
      大家说的“光纤网卡”一般是指FC HBA卡,插在服务器上,外接存储用的光纤交换机;而光口的以太网卡一般都叫做“光纤以太网卡”,也是插在服务器上,
      不过它外接的是带光口的以太网交换机。

1.2样图

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2.SCSI(小型计算机系统接口)

Small Computer System Interface
是一种用于计算机及其周边设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。SCSI标准定义命令、通信协议以及实体的电气特性(换成OSI的说法,就是占据物理层、链接层、套接层、应用层),最大部分的应用是在存储设备上(例如硬盘、磁带机);但,其实SCSI可以连接的设备包括有扫描仪、光学设备(像CD、DVD)、打印机……等等,SCSI命令中有条列出支持的设备SCSI周边设备。理论上,SCSI不可能连接所有的设备,所以有“1Fh - unknown or no device type”这个参数存在。

2.1样图

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3.刀片服务器

刀片服务器是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元,是一种实现HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,为特殊应用行业和高密度计算环境专门设计。刀片服务器就像“刀片”一样,每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。
它们可以通过"板载"硬盘启动自己的操作系统,如Windows NT/2000、Linux等,类似于一个个独立的服务器,在这种模式下,每一块母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过,管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,并同时共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的"刀片",就可以提高整体性能。而由于每块"刀片"都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。
这些刀片服务器在设计之初都具有低功耗、空间小、单机售价低等特点,同时它还继承发扬了传统服务器的一些技术指标,比如把热插拔和冗余运用到刀片服务器之中,这些设计满足了密集计算环境对服务器性能的需求;有的还通过内置的负载均衡技术,有效地提高了服务器的稳定性和核心网络性能。而从外表看,与传统的机架式服务器/塔式服务器相比,刀片服务器能够最大限度地节约服务器的使用空间和费用,并为用户提供灵活、便捷的扩展升级手段。
刀片服务器比机架式服务器更节省空间,同时,散热问题也更突出,往往要在机箱内装上大型强力风扇来散热。此型服务器虽然空间较节省,但是其机柜与刀片价格都不低,一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域,如银行电信金融行业以及互联网数据中心等。
刀片式服务器已经成为高性能计算集群的主流,在全球超级500 强和国内100 强超级计算机中,许多新增的集群系统都采用了刀片架构。由于采用刀片服务器可以极大减少所需外部线缆的数量,可以大大降低由于线缆连接故障带来的隐患,提高系统可靠性。

3.1样图

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二、网络

三、存储

块存储、文件存储、对象存储的理解

存储方式 技术实现 优势 劣势 代表作
块存储 裸盘上划分逻辑卷,逻辑卷格式化成任意文件系统 支持多种文件系统,传输速度快,提供硬件容错机制 无法实现网络共享 FC-SAN,iSCSI
文件存储 在格式化的磁盘上存储文件 提供网络共享 网络传输速度制约读写速度,分层目录结构限制可扩展性 NFS,FAT,EXT3
对象存储 以灵活可定制的对象为存储单元,元数据服务器提供快速并发寻址 读写速度较快的同时支持网络共享,对象灵活定义 管理软件的购买、使用和运维成本高 Swift

块存储

典型设备: 磁盘阵列,硬盘

1.磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID)

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。
磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任意一个硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。

1.1 概念

独立磁盘冗余阵列,是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方(因此,冗余地)的方法。通过把数据放在多个硬盘上,输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。

1.2 功能

RAID技术主要有以下三个基本功能:
(1)通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。
(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。
(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护。

1.3 分类

磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。

1.4 优缺点

  • 优点
    提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。在RAID中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快,而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高,所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。
    通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能,如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错度,提高了系统的稳定冗余性。

  • 缺点
    RAID0没有冗余功能,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。
    RAID1磁盘的利用率最高只能达到50%(使用两块盘的情况下),是所有RAID级别中最低的。
    RAID0+1以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比 Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。

1.5 RAID级别

  • RAID 0
    RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。
  • RAID 1
    RAID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。另外,出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。因此,RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。
  • RAID0+1
    从RAID 0+1名称上我们便可以看出是RAID0与RAID1的结合体。在我们单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题,即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据,不能充分利用所有的资源。为了解决这一问题,我们可以在磁盘镜像中建立带区集。因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势,所以被称为RAID 0+1。把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。

1.6样图

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2.存储卷

2.1. 卷类型
卷(通常也称之为盘或者分区)是我们使用的对于文件管理的基本容器单位,按照其功能,主要有:生产卷、镜像卷、快照卷、克隆卷、拷贝卷、复制卷。
2.1.1. 生产卷
生产卷:一般指客户直接用于做数据存储和应用的原始卷。
2.1.2. 镜像卷
镜像卷:一般指生产卷的实时的数据拷贝而产生的卷,镜像卷的数据始终和生产卷是一致的,只要生产卷数据有变化,镜像卷就随之而变。
2.1.3. 快照卷
快照卷:一般指生产卷的一个历史副本,它具有完整的数据,主要用于数据备份和恢复,一般来说,快照卷是只读的。
2.1.4. 克隆卷
克隆卷:一般指快照卷的一份数据的完整性拷贝,用户可以在克隆卷上另起一个分支进行读写。
2.2. 卷管理
2.2.1. LVM
LVM最初是运行在Linux系统中的一种实现,后来又被广泛的应用到AIX和HPUX系统上。LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层,来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局,提供一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。通过它最终形成的LV,它的大小可以随时变更。LVM操作非常的简单,创建PV,将PV加入VG,在VG中创建LV,然后就可以格式化LV来使用了。
2.2.2. VxVM
VxVM是Veritas公司开发的一个高级卷管理软件,目前支持RAID0、RAID1、RAID01和RAID5四种RAID模式,支持动态扩大和缩小卷容量。
2.2.3. LDM
LDM是微软在win2000之后的操作系统中引入的动态磁盘的概念后,和Veritas合作开发的一种卷管理软件。

3.存储池

存储池是 Data Protection Manager (DPM) 服务器在其中存储副本、卷影副本和传输日志的一组磁盘。
您必须向存储池添加至少一个磁盘才可开始保护数据。添加到存储池的磁盘应是空的。为了准备数据保护,DPM 重新格式化磁盘并擦除磁盘上的任何数据。
DPM 服务器必须安装至少两个磁盘,一个专用于启动、系统和 DPM 安装文件,而另一个专用于存储池。在 DPM 环境中,"磁盘"是指在 Windows 磁盘管理工具中显示为磁盘的任何磁盘设备。DPM 不会将含有启动文件、系统文件或 DPM 安装的任何组件的任何磁盘添加到存储池

MAC地址

(英语:Media Access Control Address)直译为媒体存取控制位址,也称为局域网地址(LAN Address),MAC位址,以太网地址(Ethernet Address)或物理地址(Physical Address),它是一个用来确认网络设备位置的位址。在OSI模型中,第三层网络层负责IP地址,第二层数据链路层则负责MAC位址。MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址

MAC地址简介

MAC地址也叫物理地址、硬件地址,由网络设备制造商生产时烧录在网卡(Network lnterface Card)的EPROM(一种闪存芯片,通常可以通过程序擦写)。IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的,IP地址是32位的,而MAC地址则是48位的。
MAC地址的长度为48位(6个字节),通常表示为12个16进制数,如:00-16-EA-AE-3C-40就是一个MAC地址,其中前6位16进制数00-16-EA代表网络硬件制造商的编号,它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配,而后6位16进制数AE-3C-40代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。只要不更改自己的MAC地址,MAC地址在世界是惟一的。形象地说,MAC地址就如同身份证上的身份证号码,具有唯一性

未完待续。。。

引用
[1] 胖墩哥 https://www.cnblogs.com/jimlau/p/11926282.html
[2] 百度百科
图片来源网络

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转载自blog.csdn.net/weixin_42119415/article/details/105286186