今天离考试还有18天,今天复习的重点如下：
数据存储
数据与数据存储
相关定义
数据存储是根据不同的应用环境，通过采取合理、安全和有效的方式将数据保存到某些介质上，并能保证有效的访问。
它包含两方面的含义，一方面，它是数据临时或长期驻留的物理介质；另一方面，它是保证数据完整、安全存放的方式或行为。数据存储把这两个方面结合起来，向客户提供一套数据存放的解决方案。
存储器的分类
- 按存储介质分类：
半导体存储器、磁表面存储器、光盘存储器； - 按存储器在计算机系统中的作用分类：
主存储器、高速缓冲存储器、辅助存储器； - 按存取方式分类：
随机存取存储器、顺序存取存储器、直接存取存储器； - 按读写功能分类：
只读存储器、随机（读写）存储器； - 按数据保持时间分类：
易失性存储器、非易失性存储器。
磁盘的结构和工作原理
<1> 结构
物理结构：
- 盘片
- 主轴（电机）
- 磁头（磁头臂）
- 音圈电机
逻辑结构
- 盘面
- 磁道
- 扇区
- 柱面
<2> 工作原理
在平整的磁性表面存储和检索数字数据。写入时，将脉冲代码以磁化电流形式加入磁头线圈，使记录介质产生相应的磁化状态，即电磁转换；读出时，磁层中的磁化翻转使磁头的读出线圈产生感应信号，即磁电转换。
固态盘的结构
硬件层面，固态盘使用半导体的Flash芯片作为存储介质，类似于内存，允许通过地址直接访问任何一个存储单元。
从外观上看，固态盘的硬件由PCB（印刷电路板）、SSD控制器（主控芯片）、缓存芯片、Flash存储阵列和SSD接口组成。
磁盘阵列
<1> 磁盘阵列的组成
磁盘阵列由RAID控制器、磁盘控制器和磁盘组成。
<2> 磁盘阵列分级
- RAID 0 （条带化存储，读写速率为单个磁盘的N倍，N为磁盘总数）
- RAID 1 （镜像，空间利用率为50%）
- RAID 2 （纠错海明码，RAID 0加入校验，很少用）
- RAID 3 （简单的奇偶校验，增加专用校验盘）
- RAID 4 （类似RAID 3，单一校验盘，很少用）
- RAID 5 （类似RAID 4，校验数据分布在所有磁盘上，最常见）
- 混合RAID （RAID 0+1、RAID 1+0）
直接直连存储（DAS）
<1> 定义
DAS是一种将存储设备通过总线适配器或电缆（SCSI或FC等）直接连接到主机的架构。
<2> 连接
DAS连接有内部连接和外部连接两种形式。
<3>优缺点
- 依赖服务器主机操作系统进行数据的读写和存储维护管理，占用服务器主机资源。
- DAS与服务器主机的连接通道通常采用SCSI连接，受到有限的SCSI通道连接影响较大。
- 服务器集群扩展或存储阵列容量的扩展都会造成业务系统的停机。
网络连接存储（NAS）
<1> 定义
NAS是一种将NAS设备部署到网络中的结构。
NAS设备是单独为网络数据存储而开发的一种文件服务器，基于标准网络协议实现数据传输。
<2> 特点
- 即插即用，可扩展性好。
- 具有独立的IP地址，通过TCP/IP连接，可扩展性好。
- 专用操作系统支持不同的文件系统，支持异构系统的文件共享。
- NAS设备物理位置灵活，便于部署、更新和升级。
- 不需要其他网络设施投入，成本低。
- 基于文件存储，可实现多个主机之间的文件共享。
- 没有解决备份过程中的带宽消耗问题。
- NAS设备存储空间的扩大有限，扩展能力有限。
存储区域网络（SAN）
<1> 定义
SAN是通过专用高速网络将一个或多个网络存储设备和计算机系统连接起来的专用存储系统。大多采用光纤通道（FC）技术，通过FC交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。
SAN本身就是一个存储网络，可以是交换式网络，也可以是共享式网络。
<2> 发展
FC SAN -> IP SAN
<3> 特点
- 解决了存储网络和应用网络争用网络带宽的问题。
- 实现了有效的数据隔离。
- 具有较远的传输距离。
- 具有较高的传输带宽。
- 具有较高的可扩展性。
- 数据具有高可用性。
- IO通道大多使用FC技术，需购买光纤通道卡和FC交换机，成本高。
- 不同文件系统间的数据无法共享。
数据备份和恢复
<1> 备份系统的逻辑结构
- 备份原系统
- 备份管理器
- 备份目标系统
<2> 备份的分类
- 完全备份
- 增量备份
- 差分备份