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专业人士谈 存储基本知识 教你HBA SAN NAS等基础概念和发展趋势

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admin 发表于 2017-1-25 16:21:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
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专业人士谈:存储和有关基础常识
有些菜鸟老是在林林总总的概念里绕来绕去,弄的不亦乐乎。所以我就把我的一些理
解写了下来,供您参阅.我说的不局限于任何一种详细商品和厂家,也也许有些说法和某
些厂家的说法不相同,可是我觉得应当算的上是来源的东西,有以不变应万变之成效,
呵呵,见笑
一、关于HBA
HBA 的全称为Host Bus Adapter,即主机总线适配器。
1、总线适配器是个啥东西呢?
咱们首先要了解一下主机的构造,一台核算机内部八成由两条总线串在起来(当然实
际状况会有不相同,这儿只评论多见的,简略的状况),一条总线叫体系总 线,一条叫
I/O 总线。体系总线上接了CPU,MEmory,cache 啥的,I/O 总线上接的即是外围设
备,现如今最多见的即是PCI 总线了。这两条 总线之间用桥接的芯片或许说电路衔接
起来。举个形象的比方,就比方一个城市里,有两条骨干道,一条归于行政区,一条
归于商业区,中心有个环岛,将两条骨干 道衔接到了一同,体系总线就比方行政区里
的骨干道,而I/O 总线就比方商业区的骨干道。体系总线和I/O 总线的带宽的单位都
是以Gbyte 来记,可是显而 易见的是,行政区的骨干道和商业区的骨干道对比的话,
前者必定更“中心”,更宽,更顺利,规划的恳求也高。
咱们知道,在向公仆有些恳求效劳的时分,是要有一些接口的有些和程序的,而桥接
芯片的效果即是衔接和协调两条总线的作业的。
尽管I/O 总线的速度和体系总线的带宽对比要低许多,可是好歹也是以G 来计量的,
而咱们知道外围设备的速度,通常只需几百兆,乃至几十k 罢了,怎样协调工 作呢?
比方卖煎饼果子摊子不能直接戳到城市骨干道上,怎样办?好办,在骨干道边上开个
2000 平米的小吃城,把摊子都收进去好了。那么主机总线适配器的作 用也即是这个,
咱们即是要把外设安排起来,衔接到I/O 总线上去!HBA 即是指Host 和I/O BUS 直接
的一个适配器,也比方一个水管工常说的“双通”。
2、多见的HBA 有哪些呢?
比方显卡,网卡,scsi 卡,1394 卡等等。我要拿出来说的即是FCHBA 和ATA&IDE。
咱们通常说的啥Emulex 的LP9002,什 么Qlogic 的QLA2340 都是FCHBA 卡,即是
将Fibre Channel 的设备和IO 总线衔接起来的适配器。ATA 也是一种适配器技能,我
们PC 主板上的ATA 接口,即是一个磁盘适配器的对外接口,要强调的即是,ATA 说
的是适配器技能,IDE 是说得存储外设技能,比方咱们可以说IDE 硬盘,IDE 光驱,说
ATA 接口,可是说IDE 接口,ATA 硬盘就不时那么合适了,尽管许多状况下,咱们都
习气把他们混在一同说。
描绘HBA 的时分,有几个首要的规范要说一下
一个承上,即是说,HBA 和IOBUS 怎样连,咱们常常说的PCI 接口卡,即是指这个
HBA 卡是要插在PCI BUS 上的PCI slot 上的,可是如今的核算机上,不只仅只需PCI
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总线罢了,咱们碰到的时分留心。
一个启下,即是说HBA 要和外设怎样连,这么的规范就许多了。
再说HBA 自身,比方带宽,比方运转机制(protocol 等),独立处理才干等等
Tips:有时分咱们看到的一块卡,看到的实践是一个物理的卡,有的时分实践上是
多个Adapter,比方一家安排,挂多个牌子,有的时分,一块卡有两条通道,比方一家
公司,有两套人马。
二、关于lun 的几个疑问
1、lun 的概念
lun 的全称是logical unit number,也即是逻辑单元号。咱们知道scsi 总线上可挂接
的设备数量是有限的,通常为6 个或许15 个,咱们可以用target ID(也有称为scsi id
的)来描绘这些设备,设备只需一参加体系,就有一个代号,咱们在区别设备的时分,只
要说几号几号就ok 了。
而实践上咱们需求用来描绘的方针,是远远超越该数字的,所以咱们引入了lun 的
概念,也即是说lun id 的效果即是扩大了target id。每个target 下都可以有多个lun
device,咱们通常简称lun device 为lun,这么就可以说每个设备的描绘就有原来的
target x 变成target x lun y 了,那么显而易见的,咱们描绘设备的才干增强了.就比方,以
前你给别人邮递东西,写地址的时分,可以写: xx 市公民大街54 号 xxx(收) 可是自从高
楼大厦不断添加,你不得不这么写: xx 市公民大街54 号xx 大厦518 室 xxx (收)
所以咱们可以总结一下,lun 即是咱们为了运用和描绘更多设备及方针而引入的一个
办法罢了,一点也没啥格外的当地.
2、lun 是啥东西?
lun id 不等于某个设备,仅仅个号码罢了,不代表任何实体特色,在咱们的实践环境里,
咱们碰到的lun 也许是磁盘空间,也许是磁带机,或许是media changer 等等.
lun 的奥秘的当地(有关于一些菜鸟来说)在于,它许多时分不是啥可见的实体,而是
一些虚拟的方针。比方一个阵列柜,主机那儿看作是一个target device,那为了某些
特别需求,咱们要将磁盘阵列柜的磁盘空间划分红若干个小的单元给主机来用,所以
就发作了一些啥逻辑驱动器的说法,也即是比 target device 等级更低的逻辑方针,
咱们习气于把这些更小的磁盘资本称之为lun0,lun1,lun2....啥的。而操作体系的机制
使然,操作体系识 别的最小存储方针等级即是lun device,这是一个逻辑方针,所以
许多时分被称之为logical device。
有人说,我的windows 里,就认到一个磁盘呀,没看到啥lun 的说法,是不是
lun=physical disk 呢?回答是否定的,只需你留意,磁盘的特色里就可以看到有一个
lun 的值,仅仅因为你的disk 没有被划分为多个存储资本方针,而将悉数磁盘当作 一
个lun 来用,lun id 默以为零,如此罢了。
咱们从前碰到过这么的疑问,比方有人问,咱们有一个磁盘阵列,连到了两个主机
上,咱们划分了一个lun 给两个主机认到,然后咱们想,先在操作体系将磁盘分为两
个区,让两个主机别离运用两个分区,然后再呈现某一台主机宕机今后,运用集群软
件将 该分区切换到别的一个主机上去,这么可行吗?答案也是否定的,集群软件操作
的磁盘单元是lun,而不是分区,所以该操作是不行行的。当然,在一些环境,一 般
也是一些恳求对比低的环境,可以在多个主机上挂载不相同的磁盘分区,可是这种状况
下,实践上是没有触及到磁盘的切换的,所以在一些高恳求的环境里,这种情 况底子
就不答应存在。
还要阐明的当地是,在有些厂商和有些商品的概念里,lun id 被绑定到了详细的
device 上,比方ibm 的一些带库,悉数带库只需一个target id,然后changer,tape
drive 被别离分配为lun0,lun1,lun2.....,可是咱们要留意到,这仅仅商品做了格外规划,
也是少量状况。
3、存储和主机的电气独立时代的lun 的概念
还有许多菜鸟老是把阵列里面的磁盘和主机的内部磁盘的一些概念搞混杂了。
在磁盘阵列和磁带库大行其道的时代,存储越来越智能化,越来越像一个独立的机
器,实践上存储和主机的电气独立本来即是一个必定趋势,俗话说得好,儿大体分家
嘛。在存储越来越首要的时代,存储要自立门户是必定的事。
假设咱们把存储当作一个独立的主机来看,了解起来就很简略了。咱们说到lun 的
概念的时分,咱们就要将分为两个层面。一个层面即是在阵列这个机器的os 辨认到的
规模,一个层面即是效劳器的 os 辨认到的规模。这两个层面是相对独立的,因为假设
咱们把存储当作一个主机来看,那么它天然有自个的device,target,lun 之说,而服
务器 也有自个的device,target,lun 之说;别的一方面,这两个层面又是彼此有关的,
一个阵列的操控体系,大多都有虚拟化的 功用,阵列想让主机看到啥样的东西,主
机才干看到相应的东西。当然,效劳器辨认到的最小的存储资本,即是lun 等级的。
那么主机的HBA 卡看到的存储上 的存储资本就靠首要两个东西来定位,一个即是存储
体系的操控器(target),一个即是lun id,这个lun 是由存储的操控体系给定的,是存
储体系的某有些存储资本。
4、lun masking,lun mapping
咱们有了独立的磁盘阵列用了今后,效劳器只需看到存储的操控体系,就有也许使
用磁盘阵列的磁盘资本,可是磁盘阵列不也许只为某一个效劳器来运用,所以他必 须
操控主机运用某有些磁盘资本。这个操控分为两个有些:一有些即是lun mapping,类
似于绿色通道,即是确保效劳器能看到某有些存储资本,一有些即是lun masking,类
似于警戒线,即是确保效劳器只可拜访给它分配的存储资本,而没分配给效劳器的资
源,就不要染指了。
完结lun masking 和lun mapping 有三种办法:一个是依据存储操控体系来设置,
一个是依据存储交流体系来设置,一个是依据效劳器os 来设置。
依据存储操控体系得设置,是对比多见的设置,比方许多磁盘阵列的操控体系,本
身就能设置lun 被某效劳器看到。比方FastT 的partition 功用。
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依据存储交流体系的设置,也是一种常用的办法,比方常说的zoning。
依据效劳器os 的设置,对比少选用,通常选用装置某些操作体系上装置某些软件来
完结,因为这个办法全赖效劳器自觉,所以对比少用,呵呵。
5、lun 的multi-path
如今,存储网络越来越兴旺了,一个lun 有多条通路可以拜访也不是新鲜事了。
效劳器运用多个HBA 衔接到存储网络,存储网络又也许是由多个交流设备构成,而
存储体系又也许有多个操控器和链路,lun 到效劳器的存储网络链路又也许存 在着多
条不相同的逻辑链路。那么,必定的,同一个physical lun 在效劳器上必定被辨认为多个
设备。因为os 区别设备无非用的是总线,target id,lun id 来,只需号码不相同,就认
为是不相同的设备。
因为上面的状况,多途径办理软件应运而生了,比方emc 的powerpath,这个软件的
效果即是让操作体系知道那些操作体系辨认到lun 实践上是一个真实的physical lun,
详细的做法,即是生成一个格外的设备文件,操作体系操作这个特别的设备文件。而
咱们知道,设备文件+driver+firmware 的一个效果,即是通知操作体系该怎样运用这
个设备。那么即是说,多途径办理软件从driver 和设备文件着手,通知了操作体系怎
么来处理这些身份杂乱的lun。
存储基础常识(一):首要技能DAS、SAN、NAS
一、直接附加存储(DAS)
DAS(Direct Attached Storage—直接附加存储)是指将存储设备经过SCSI 线缆或光
纤通道直接衔接到效劳器上。一个SCSI 环路或称为SCSI 通道可以挂载最多16 台设备,
FC 可以在裁定环的办法下支撑126 个设备。
DAS 办法完结了机内存储到存储子体系的跨过,可是缺陷依然有许多:
1、拓展性差,效劳器与存储设备直接衔接的办法致使呈现新的运用需求时,只能为新
增的效劳器独自配置存储设备,构成重复出资。
2、资本运用率低,DAS 办法的存储长时刻来看存储空间无法充沛运用,存在糟蹋。不相同
的运用效劳器面临的存储数据量是不共同的,一同事务开展的状况也决议这存储数据
量的改变。因而,呈现了有些运用对应的存储空间不够用,另一些却有许多的存储空
间闲置。
3、可办理性差,DAS 办法数据依然是涣散的,不相同的运用各有一套存储设备。办理分
散,无法会集。
4、异构化严峻,DAS 办法使得公司在不相一同期收购了不相同类型不相同厂商的存储设备,
设备之间异构化景象严峻,致使维护本钱据高不下。
二、存储区域网络(SAN)
SAN(Storage Aera Network )存储区域网络,是一种经过网络办法衔接存储设备和
运用效劳器的存储构架,这个网络专用于主机和存储设备之间的拜访。当稀有据的存
取需求时,数据可以经过存储区域网络在效劳器和后台存储设备之间高速传输。
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SAN 的开展进程较短,从90 时代后期兴起,因为其时以太网的带宽有限,而FC 协议
在其时就可以支撑1Gb 的带宽,因而前期的SAN 存储体系大都由FC 存储设备构成,
致使许多用户误以为SAN 即是光纤通道设备,本来SAN 代表的是一种专用于存储的网
络架构,与协议和设备类型无关,跟着千兆以太网的广泛和万兆以太网的完结,大家
关于SAN 的了解将更为悉数。
SAN 的构成:SAN 由效劳器、后端存储体系、SAN 衔接设备。后端存储体系由SAN 控
制器和磁盘体系构成,操控器是后端存储体系的要害,它供给存储接入,数据操作及
备份,数据同享、数据快照等数据安全办理,及体系办理等一系列功用。后端存储系
统为SAN 处理计划供给了存储空间。运用磁盘阵列和RAID 策略为数据供给存储空间
和安全维护措施。衔接设备包括交流机,HBA 卡和各种介质的衔接线。
SAN 的长处:
1、设备联系,多台效劳器可以经过存储网络一同拜访后端存储体系,不用为每台效劳
器独自采购存储设备,下降存储设备异构化程度,减轻维护作业量,下降维护费用;
2、数据会集,不相同运用和效劳器的数据完结了物理上的会集,空间调整和数据仿制等
作业可以在一台设备上完结,大大进步了存储资本运用率;
3、高拓展性,存储网络架构使得效劳器可以便当的接入现有SAN 环境,较好的习惯
运用改变的需求;
4、总体具有本钱低,存储设备的联系和数据会集办理,大大下降了重复出资率和长时刻
办理维护本钱。
三、网络附加存储(NAS)
NAS(Network Attached Storage—网络附加存储),是一种文件同享效劳。具有自个
的文件体系,经过NFS 或CIFS 对外供给文件拜访效劳。
NAS 包括存储器材(例如硬盘驱动器阵列、CD 或DVD 驱动器、磁带驱动器或可移动
的存储介质)和专用效劳器。专用效劳器上装有专门的操作体系,通常是简化的
unix/linux 操作体系,或许是一个特别的win2000 内核。它为文件体系办理和拜访做了
专门的优化。专用效劳器运用NFS 或CIFS,充任长途文件效劳器,对外供给文件级的
拜访。
NAS 的长处:
1、NAS 可以即插即用。
2、NAS 经过TCP/IP 网络衔接到运用效劳器,因而可以依据已有的公司网络便当衔接。
3、专用的操作体系支撑不相同的文件体系,供给不相同操作体系的文件同享。
经过优化的文件体系进步了文件的拜访功率,也支撑相应的网络协议。即便运用效劳
器不再作业了,依然可以读出数据。
NAS 的缺陷:
1、NAS 设备与客户机经过公司网进行衔接,因而数据备份或存储进程中会占用网络的
带宽。这必定会影响公司内部网络上的别的网络运用;共用网络带宽变成约束NAS 性
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能的首要疑问。
2、NAS 的可拓展性遭到设备巨细的约束。添加另一台NAS 设备十分简单,可是要想
将两个NAS 设备的存储空间无缝兼并并不简单,因为NAS 设备通常具有共同的网络标
识符,存储空间的扩大上有限。
3、NAS 拜访需求经过文件体系格局变换,所以是以文件一级来拜访。不适和Block 级
的运用,尤其是恳求运用裸设备的数据库体系。
四、SAN 和NAS
SAN 和NAS 常常被视为两种竞争技能,实践上,二者可以极好地彼此弥补,以供给对
不相同类型数据的拜访。SAN 关于海量、面向数据块的数据传输,而NAS 则供给文件级
的数据拜访和同享效劳。尽管这两种技能类似,但严厉意义上讲NAS 本来仅仅一种文
件效劳。NAS 和SAN 不只各有运用场合,也彼此联系,许多 SAN 布置于NAS 后台,
为NAS 设备供给高功用海量存储空间。
NAS 和SAN 联系中呈现了NAS 网关这个部件。NAS 网关首要由专为供给文件效劳而优
化的操作体系和有关硬件构成,可以看作是一个专门的文件办理器。 NAS 网关衔接到
后端上的SAN 上,使的SAN 的大容量存储空间可以为NAS 所用。因而,NAS 网关后
面的存储空间可以依据环境的需求拓展到十分大的容 量。 “NAS 网关”计划首要是在
NAS 一端添加了可与SAN 相连的“接口”,体系对外只需一个用户接口。NAS 网关体系
尽管在必定程度上处理了NAS 与SAN 体系的存储设备级的同享疑问,但在文件级的共
享疑问上却与传统的NAS 体系遇到了相同的可拓展性疑问。当一个文件体系负载很大
时,NAS 网关很也许变成系 统的瓶颈。
存储基础常识(二):首要协议SCSI、FC、iSCSI
一、SCSI
SCSI 是小型核算机体系接口(Small Computer System Interface)的简称,于1979
初次提出,是为小型机研制的一种接口技能,如今已彻底广泛到了小型机,高低端服
务器以及通常PC 上。
SCSI 可以划分为SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3,最新的为SCSI-3,也是现在运用最广泛
的SCSI 版别。
1、SCSI-1:1979 年提出,支撑同步和异步SCSI 外围设备;支撑7 台8 位的外围设备,
最大数据传输速度为5MB/s。
2、SCSI-2:1992 年提出,也称为Fast SCSI,数据传输率进步到20MB/s。
3、SCSI-3:1995 年提出,Ultra SCSI(Fast-20)。Ultra 2 SCSI(Fast-40)呈现于
1997 年,最高传输速率可达80MB/s。1998 年9 月,Ultra 3 SCSI(Utra 160 SCSI)
正式发布,最高数据传输率为160MB/s。Ultra 320 SCSI 的最高数据传输率现已到达了
320MB/s。
二、FC(光纤通道)
FC 光纤通道:用于核算机设备之间数据传输,传输率到达2G(将来会到达4G)。光
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纤通道用于效劳器同享存储设备的衔接,存储操控器和驱动器之间的内部衔接。
协议底子架构:
FC-4 Upper Layer Protocol:SCSI,HIPPI,SBCCS,802.2,ATM,VI,IP
FC-3 common service
FC-2 Framing Protocol /Flow Control
FC-1 Encode/Decode
FC-0 Media:Optical or copper,100MB/sec to 1.062GB/sec
协议层阐明:
FC-0:物理层,定制了不相同介质,传输间隔,信号机制规范,也界说了光纤和铜线接

以及电缆方针
FC-1:界说编码和解码的规范
FC-2:界说了帧、流操控、和效劳质量等
FC-3:界说了常用效劳,如数据加密和紧缩
FC-4:协议映射层,界说了光纤通道和上层运用之间的接口,上层运用比方:串行
SCSI 协 议,HBA 的驱动供给了FC-4 的接口函数,FC-4 支撑多协议,如:FCP-SCSI,
FC-IP,FC-VI
协议简介:
FCP-SCSI:是将SCSI 并行接口转化为串行接口办法的协议,运用于存储体系和效劳器
之间的数据传输。新的ANSI T10 规范,支撑SAN 上存储体系之间经过数据搬迁运用
来直接移动数据。 FCP-SCSI 供给200MB/s(全双工独占带宽)的传输速率,每衔接
最远达10 公里,最大16000000 个节点。FCP-SCSI 运用帧传输替代块传输。帧传输
以大数据流传输办法传输短的小的事务数据。
三、iSCSI
iSCSI(互联网小型核算机体系接口)是一种在TCP/IP 进步行数据块传输的规范。它
是由Cisco 和IBM 两家建议的,而且得到了各大存储厂商的大 力支撑。iSCSI 可以实
如今IP 网络上运转SCSI 协议,使其可以在比方高速千兆以太网进步行快速的数据存
取备份操作。
iSCSI 规范在2003 年 2 月11 日由IETF(互联网工程使命组)认证经过。iSCSI 继承了
两大最传统技能:SCSI 和TCP/IP 协议。这为iSCSI 的开展奠定了坚实的基 础。依据
iSCSI 的存储体系只需求不多的出资便可完结SAN 存储功用,乃至直接运用现有的
TCP/IP 网络。有关于以往的网络存储技能,它处理了敞开 性、容量、传输速度、兼容
性、安全性等疑问,其优胜的功用使其备受始重视与青睐。
作业流程:
iSCSI 体系由SCSI 适配器发送一个SCSI 指令。
指令封装到TCP/IP 包中并送入到以太网络。
接纳方从TCP/IP 包中抽取SCSI 指令并履行有关操作。
把回来的SCSI 指令和数据封装到TCP/IP 包中,将它们发回到发送方。
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体系提取出数据或指令,并把它们传回SCSI 子体系。
安全性描绘:
iSCSI 协议自身供给了QoS 及安全特性。
可以约束initiator 仅向target 列表中的方针发登录恳求,再由target 承认并回来呼应,
今后才答应通讯。
经过IPSec 将数据包加密今后传输,包括数据完好性、断定性及机密性检查等。
iSCSI 的优势:
(1)广泛散布的以太网为iSCSI 的布置供给了基础。
(2)千兆/万兆以太网的广泛为iSCSI 供给了更大的运转带宽。
(3)以太网常识的广泛为依据iSCSI 技能的存储技能供给了许多的办理人才。
(4)因为依据TCP/IP 网络,彻底处理数据长途仿制(Data Replication)及灾祸康复
(Disaster Recover)等传输间隔上的难题。
(5)得益于以太网设备的价格优势和TCP/IP 网络的敞开性和便当的办理性,设备扩
充和运用调整的本钱支付小。
四、iSCSI 和FC 的对比
从传输层看,光纤通道的传输选用其FC 协议,iSCSI 选用TCP/IP 协议。
FC 协议与现有的以太网是彻底异构的,两者不能彼此接驳。因而光纤通道是具有封闭
性的,而且不只与现有的公司内部网络(以太网)接入,也与别的不相同厂商的 光纤通
道网络接入(因为厂家对FC 规范的了解的反常,FC 设备的兼容性是一个无穷的难
题)。因而,关于今后存储网络的拓展因为兼容性的疑问而变成了难题。 而且,FC 协
议因为其协议特性,网络建完后,参加新的存储子网时,必需求从头配置悉数网络,
这也是FC 网络拓展的妨碍。
iSCSI 依据的TCP/IP 协议,它自身就运转于以太网之上,因而可以和现有的公司内部
以太网无缝联系。TCP/IP 网络设备之间的兼容性现已无需评论,迅猛开展的internent
网上运转着全球许多家网络设备厂商供给的网络设备,这是一个最好的佐证。
从网络办理的视点看,运转FC 协议的光网络,其技能难度适当之大。其办理选用了专
有的软件,因而需求专门的办理人员,且其训练费用昂扬。TCP/IP 网络的常识经过这
些年的广泛,已有许多的网络办理人才,而且,因为支撑TCP/IP 的设备对协议的支撑
共同性好,即便是不相同厂家的设备,其网络办理办法也是底子共同的。
FC 运转于光网络之上,其速度是十分快的,如今现已到达了2G 的带宽,这也是它的
首要优势地点。下一代的FC 规范正在拟定傍边,其速度可以到达4G,今日 的千兆以
太网现已在广泛傍边,这也是依据TCP/IP 的iSCSI 协议进入有用的确保。得益于优秀
的规划,以太网从诞生到如今,广泛了一切有网络的当地, 到如今依然表现出特殊的
生命力,在全球许多网络厂商的共同努力下,以太网的速度稳步进步,千兆网络现已
实践运用,万兆网络呼之欲出,以太网的首要部件交流 机路由器均已有万兆等级的产
品。跟着商品的不断丰富,以及设备厂商间的剧烈竞争,其建造本钱在不断下降,万
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兆网络的广泛已日益接近。当iSCSI 以 10Gb 的高速传输数据时,依据iSCSI 协议的存
储技能将无可争议的变成网络存储的王者。
存储基础常识(三):文件体系
一、概述
文件体系界说了把文件存储于磁盘时一切必要的数据构造及磁盘数据的办理办法。咱们
知道,磁盘是由许多个扇区(Sector)构成的,假设扇区之间不树立任何 的联系,写
入其间的文件就无法拜访,因为无法知道文件从哪个扇区开端,文件占多少个扇区,
文件有啥特色。为了拜访磁盘中的数据,就必需在扇区之间树立联 系,也即是需求
一种逻辑上的数据存储构造。树立这种逻辑构造即是文件体系要做的作业,在磁盘上
树立文件体系的进程通常称为“格局化”。
以Windows 渠道下 最多见的FAT 文件体系为例。FAT 文件体系有两个首要的构成部
分:FAT 表(File Allocation Table)和数据存储区。FAT 表是FAT 文件体系的称号来
源,它界说了存储数据的簇(Cluster,由2 的n 次方个Sector 构成,n 值依据分区 大
小而定,需归纳思考数据存取功率和存储空间的运用率)之间的衔接联系,这种衔接
联系是一个单向链表,指向0xFF 表明完毕。依据一个簇编号所用bit 数 的不相同,可分
为FAT12、FAT16 和FAT32 文件体系。数据区存储的数据包括文件目录项(Directory
Entries)和文件数据。文件目录项存储的是一个文件或目录的特色信息,包括文件名
称(把目录也看成是文件)、读写特色、文件巨细、创立时刻、开端簇 编号等,一个
目录下的每个子目录和文件都对应一个表项记录。文件目录项以固定32 字节的长度存
储,以树型构造办理,其间根目录的方位是断定的。也即是说, 依据分区根目录可以
找到下级子目录和文件的开端簇编号,依据下级子目录又可以找到更下级目录或文件
的开端簇编号。可见,FAT 表和文件目录项是为了文件的 拜访和办理而树立的。运用
程序要拜访一个文件时,依据文件途径(逻辑分区号+目录,如F:\software)和文件
称号(如setup.exe)可从文 件目录项中取得存储文件数据的开端簇号,今后从FAT
表查询这个簇号对应的链表,就可以取得该文件对应的悉数簇编号。从这些簇中读出
悉数数据,就得到一个 完好的文件。
通常来说,文件体系是和操作体系紧密联系在一同的,不相同的操作体系运用不相同的文
件体系,但有时为了兼容,不相同操作体系也运用相同的文件体系。
二、干流文件体系特色
在Windows 系 列操作体系中,MS-DOS 和Windows 3.x 运用FAT16 文件体系,默许
状况下Windows 98 也运用FAT16,Windows 98 和Windows Me 可以一同支撑FAT16、
FAT32 两种文件体系,Windows NT 则支撑FAT16、NTFS 两种文件体系,Windows
2000 可以支撑FAT16、FAT32、NTFS 三种文件体系.每一种文件体系供给的功用与特
点各不相同。比方FAT32 文件体系。,选用32 位的文件 分配表,磁盘的办理才干大
为增强。但因为文件分配表的增大,功用相对来说有所下降。此外,这个版别的文件
体系不能向下兼容。
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NTFS 是跟着 Windows NT 操作体系而发作的,它的长处和FAT 文件体系对比是有更
好的安全性和稳定性,在运用中不易发作文件碎片,NTFS 分区对用户权限作出了十分
严厉的限 制,一同它还供给了容错构造日志,然后维护了体系的安全。但NTFS 分区
格局的兼容性不好,Windows 98/ME 操作体系均不能直接拜访该分区。关于超越4GB
以上的硬盘,运用NTFS 分区,可以减少磁盘碎片的数量,大大进步硬盘的运用率;
NTFS 可以支 持的文件巨细可以到达64GB,远远大于FAT32 下的4GB;支撑长文件
名,支撑的最大分区为 2TB。
在Linux 体系中,每个分区都是一个文件体系,都有自个的目录层次构造。Linux 的最
首要特征之一即是支撑多种文件体系,并可以和许多其它种操作体系 共存。跟着Linux
的不断开展,它所支撑的文件格局体系也在敏捷扩大。格外是Linux 2.4 内核正式推出
后,呈现了许多新的文件体系。Linux 体系可以支撑十多种文件体系类型包括:JFS、
ext、ext2、ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、
NFS、SMB、SysV、 PROC 等。
操作体系
文件体系
特色
Windows 95、Windows 98、OSR2、Windows 98 SE、Windows Me、Windows 2000
和Windows XP
Fat 文件体系
FAT12/FAT16 和FAT32
可以答应多种操作体系拜访,如MS-DOS、Windows 3.x、Windows 9x、Windows NT
和OS/2 等。这一文件体系在运用时遵从8.3 命名规则(即文件名最多为8 个字符,扩
展名为3 个字符)。最大的约束在于兼容性方面,Fat32 不能保 持向下兼容。当分区小
于512M 时,Fat32 不会发作效果。单个文件不能大于4G。
Windows NT/2000
NTFS 文件体系
支撑文件体系毛病康复,尤其是大存储媒体、长文件名。分区巨细可以到达2TB。通
过运用规范的事物处理日志和康复技能来确保分区的共同性。只能被Windows
NT/2000 所辨认,不能被FAT 文件体系所存取。
Windows longhorn
Winfs
用以安排、查找和同享多种多样的信息的存储渠道。WinFS 被规划为在无构造文件和
数据库数据之间树立起非常好的互操作性,然后供给快捷的文件浏览和查找功用。
Linux
Ext2/ ext3/ XFS 等文件体系
是一种日志式文件体系。日志式文件体系的优胜性在于:因为文件体系都有快取层参
与运作,如不运用时有必要将文件体系卸下,以便将快取层的材料写回磁盘中。因而每
当体系要关机时,有必要将其一切的文件体系悉数卸下后才干进行关机。
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网络文件体系,答应多台核算机之间同享文件体系,易于从一切这些核算机寄存文件。
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lisir 发表于 2017-3-3 22:54:47 | 显示全部楼层
为楼主点个赞!
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liulangren 发表于 2017-4-1 05:33:05 | 显示全部楼层
远看是美景,近看想报警。
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MGM 发表于 2017-6-6 18:53:08 | 显示全部楼层
元芳你怎么看?
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zhouqh 发表于 2017-6-8 05:58:36 | 显示全部楼层
我最恨别人用鼠标指着我的头.
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pussy 发表于 2017-6-11 19:12:52 | 显示全部楼层
小手一抖,经验到手,为了升级,到处游走,纯属路过,不要介意,高抬贵手,立马飘走.
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dgctzxs 发表于 2017-6-22 12:18:22 | 显示全部楼层
楼主这么可爱,你造么?
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ah_Ben 发表于 2017-6-30 11:08:16 | 显示全部楼层
我可以轻视你,鄙视你,小看你,不看你.
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正义 发表于 2017-7-4 18:46:25 | 显示全部楼层
有的人,做面膜的时候,比真人好看多了。
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新精英 发表于 2017-7-15 13:26:27 | 显示全部楼层
别回头,哥恋的只是你的背影。
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