Системы хранения данных

Системы хранения данных

Виктор АшикКуратор практик

Лекция КИТ, Москва, 23 марта 2011 года

2

#yakit

3

КИТПлан курса

— Операционные системы

— Архитектура ЭВМ

— Устройство GNU/Linux

— Системы хранения данных

— Файловые системы

— Сети и протоколы

— Виртуализация

— Безопасность

4

Системы хранения даныхПлан лекции

— История

— Классификация

— Особенности

5

6

Каким были первые внешние накопители?

7

8

9

10

11

12

Какими бывают современные системы хранения данных?

13

14

15

mrw-r--r--Что означает m?

16

Память компьютера: классификация

Основная память

– регистры, кэш ЦПУ, ОЗУ

Дополнительная память

– Жесткие диски, SSD

Съемные накопители

– CD/DVD-RW

Роботизированные библиотеки со съемными накопителями

17

Интерфейсы подключения накопителей

— IDE/ATAPI/AoE

— SCSI/.../Ultra-320 SCSI/iSCSI

— SATA/eSATA

— SAS

— Fibre Channel / FCoE

— InfiniBand

— USB/IEEE 1394/ThunderBolt …Wikipedia List of device bandwidths

18

Типы дополнительной памяти

— DAS

— NAS

— SAN

19

20

21

Интерфейсы SAN

— ATA over Ethernet (AoE)

— Fibre Channel Protocol (FCP)

— Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

— iSCSI

— InfiniBand

22

Fibre Channel

23

RAID

— 0 — striping — чередование блоков

— 1 — mirroring — зеркалирование

— 2 — чередование битов с кодом Хэмминга

— 3 — контрольный байт на отдельном диске

— 4 — контрольный блок на отдельном диске

— 5 — контрольный блок на одном из дисков (с чередованием)

— 6 — 2 контрольных блока (с чередованием)

24

XOR

0 XOR 0 = 00 XOR 1 = 11 XOR 0 = 11 XOR 1 = 0

25

Пример

Drive #1: 00101010 (Data)Drive #2: 10001110 (Data)Drive #3: 11110111 (Data)Drive #4: 10110101 (Data)Drive #5: -------- (Hot Spare)Drive #6: -------- (Parity)

26

Пример

Drive #1: 00101010 (Data)Drive #2: 10001110 (Data)Drive #3: 11110111 (Data)Drive #4: 10110101 (Data)Drive #5: -------- (Hot Spare)Drive #6: 11100110 (Parity)

27

Пример

Drive #1: 00101010 (Data)Drive #2: 10001110 (Data)Drive #3: --Dead-- (Data)Drive #4: 10110101 (Data)Drive #5: -------- (Hot Spare)Drive #6: 11100110 (Parity)

28

Пример

Drive #1: 00101010 (Data)Drive #2: 10001110 (Data)Drive #3: --Dead-- (Data)Drive #4: 10110101 (Data)Drive #5: 11110111 (Hot Spare)Drive #6: 11100110 (Parity)

29

Пример

Drive #1: 00101010 (Data)Drive #2: 10001110 (Data)Drive #3: -------- (Hot Spare)Drive #4: 10110101 (Data)Drive #5: 11110111 (Data)Drive #6: 11100110 (Parity)

30

31

32

33

s

34

s

35

s

36

s

37

38

39

Комбинированные RAID

— RAID

— 0+1 — зеркало из чередующихся томов

— 1+0 — чередование зеркал

— 5+1 — зеркало из массивов RAID5

40

Реализация хранения в Linux

— Блоковые устройства: /dev/sda, /dev/sdb, ...

— Разбиение на разделы: /dev/sda1, /dev/sda2

— MBR

— основные: 1,2,3,4

— логические: 5,6,...,15

— GPT: 1..128

— ...

41

Программный RAID в Linux

— mdadm

— RAID 0, 1, 4, 5, 6, 10, mulipath

— mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=linear --raid-devices=2 /dev/sdb6 /dev/sdc5

— mkfs: Stride calculator

42

43

44

Файловая система

— Структура хранения и упорядочения файлов

— имена файлов

— метаданные

— ссылки

— жесткие

— символические

— ..

— типы файлов

— разрешения доступа

45

Недостатки разделов

— Трудно увеличивать и уменьшать

— Должны быть непрерывными

— Привязаны к диску — неудобно переносить

46

Менеджер логических томов LVM2

47

Возможности LVM

— Зеркалирование и чередование

— Увеличение и уменьшение томов

— Перенос между физическими дисками

— Моментальные снимки для чтения и записи

— Поддержка multipath

48

Команды LVM2

— lvm2

— pv(create|display|remove|resize|scan|move|...)

— vg(create|change|display|scan|remove|rename...)

— lv(create|display|extend|change|rename|...)

49

КИТПлан курса

— Операционные системы

— Архитектура ЭВМ

— Устройство GNU/Linux

— Системы хранения данных

— Файловые системы

— Сети и протоколы

— Виртуализация

— Безопасность

Виктор Ашик

Куратор практик

119021, Россия, Москва,ул. Льва Толстого, д. 16.

+7 (495) 739-70-00+7 (495) 739-70-70 — факс

vashik@yandex-team.ru