网工_存储技术

2025.11.11：网工老姜学习笔记

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主要学习磁盘阵列Raid技术和存储架构

RAID技术

RAID:独立磁盘冗余阵列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的（读写性能）和（数据可靠性）。

• 有的RAID技术能提高读写性能
• 有的RAID技术能提高数据可靠性
• 有的RAID技术对于读写性能和数据可靠性都能提高

实现方法：硬件RAID（性能更高但成本高）和软件RAID（操作系统或者第三方软件）

注意：不同的RAID技术，逻辑硬盘的容量不太一样

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RAID的数据组织形式（提升硬盘读写性能）

硬盘的条带化：将硬盘空间按照设定的大小分为多个条带，数据写入时也按照条带的大小来划分数据模块

• 条带：硬盘中单个或者多个连续的扇区构成一个条带，是组成分条的元素
• 分条：同一硬盘阵列中的多个硬盘驱动器上的相同”位置“（或者说是相同编号）的条带（不同硬盘相同位置的条带组在一起，形成一个分条）

RAID是怎么提升硬盘的读写性能呢？多块硬盘同时进行写，同时进行读，并行操作，这样以来他的性能就能得到提升

RAID的数据保护方式（提升数据可靠性）

常用RAID级别与分类标准

（1）RAID 0 的工作原理：数据条带化、无校验

提升速度，没有提升可靠性，当一块物理硬盘出现损坏，数据会丢失

（2）RAID 1 的工作原理：数据镜像、无校验

有备份、可靠性很高

（3）RAID 3 的工作原理：数据条带化、奇偶校验盘

写惩罚：牵一发而动全身，校验盘压力大

（4）RAID 5 的工作原理：数据条带化、分布式校验

大家压力都差不多，注意最少需要三块硬盘

（5）RAID 6 的工作原理：数据条带化、分布式校验并提供两级冗余

注意最少需要4块硬盘

（6）RAID 10 的工作原理：先做RAID1，再做RAID 0

（7）RAID 50 的工作原理：先做RAID 5，再做RAID 0

RAID技术比较

RAID 2.0+基本原理

以存储块为单位

RAID2.0与RAID1.0对比优势

• 快速重构：热备空间分散分布
• 硬盘负载均衡：LUN空间分散分布
• 硬盘利用率：性能大大提升、硬盘利用率提升
• 存储管理效率：存储池易扩容、LUN易扩容

常见的存储架构

DAS：直连附加存储

NAS：网络附加存储

• CIFS是windows共享协议
• NFS是linux共享协议

SAN：存储区域网

FC-SAN：光通道存储区域网

IP-SAN：IP存储区域网

分布式存储组网

对象存储和块存储、文件存储的区别

• （块存储）读写速度最快，但查询速度最慢，数据管理难度最高，块存储设备适合大批量冷数据快速写入及管理，常见于：数据中心块设备集群、磁带机存储阵列、磁盘内部工作等
• （文件存储）读写速度最慢、查询速度适中、但可以直接使用，容易管理，安全性较差，价格便宜，文件存储就是我们经常看到的文件树状结构，方便用户直接访问。优点是直观，缺点是计算机查询文件效率低，安全性差。是面向用户的计算机系统里最常见的文件存储方式。常见于：NAS、NFS存储系统、FTP等
• （对象存储）读写速度和块存储相当，查询速度最快，扩容简单，程序容易管理，安全性较高。对象存储可以理解为把文件分解成一个个对象进行存储，简单说就是存储文件会附加一段元数据，查询时寻找元数据然后定位到文件即可。对象存储结合了文件存储和块存储的优点，是存储的发展方向。是面向程序和系统的最有文件存储方式。常见于：各大共有云存储系统及网盘，对存储量要求较高的大型存储系统，对高可用要求较高的存储系统

备份与快照

数据备份方式

数据快照（注意懂过程）

备份与快照的区别

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本章小结

• RAID技术：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10、RAID50、
• RAID2.0：快速重构、负载均衡、利用率提升、方便扩容
• 存储架构：DAS、NAS、SAN
• 分布式存储：多副本、纠删码EC
• 备份与快照：速度、占用空间、安全性