More Related Content Similar to San basics (20) San basics1. CCoouurrssee OObbjjeeccttiivvee
BBuussiinneessss rreeqquuiirreemmeenntt ffoorr aa SSAANN
WWhhaatt iiss SSAANN
DDAASS,, NNAASS,, SSAANN CCoonncceeppttss
DDiisskk TTeecchhnnoollooggiieess RRAAIIDD
FFiibbeerr CChhaannnneell PPrroottooccooll
FFCC SSAANN BBaassiiccss
2. BBuussiinneessss nneeeeddss
FFaasstt // HHiigghh ppeerrffoorrmmaannccee
HHiigghh CCaappaacciittyy
CCoosstt EEffffeeccttiivvee
SSeeccuurriittyy
WWhhyy bbuussiinneessss nneeeeddss tthhee aabboovvee??
2244xx77 OOppeerraattiioonnss
DDaattaa mmiinniinngg
EE--ccoommmmeerrccee
3. AA FFeeww SSttoorraaggee BBaassiiccss……..
WWhheerree wwiillll ddaattaa ffiinnaallllyy eenndd uupp??
HHooww wwiillll iitt ggeett tthheerree??
WWhhaatt wwiillll iitt ppaassss tthhrroouugghh??
4. SSttoorraaggee ttyyppeess
SSiinnggllee DDiisskk DDrriivvee
JJBBOODD ((JJuusstt BBuunncchh OOff DDiisskk))
VVoolluummee
SSttoorraaggee AArrrraayy ((RRAAIIDD))
DDAASS ((DDiirreecctt AAttttaacchheedd SSttoorraaggee))
NNAASS ((NNeettwwoorrkk AAttttaacchheedd SSttoorraaggee))
SSAANN ((SSttoorraaggee AArreeaa NNeettwwoorrkk))
8. DDAASS wwiitthh iinntteerrnnaall ccoonnttrroolllleerr aanndd
eexxtteerrnnaall ssttoorraaggee
Computer System
CPU
Memory
Bus
I/O - RAID
Controller
Disk Enclosure
Disk Drives
Disk Drives
Disk Drives
1424 Main St reet
512-555-1212
12345
John Smith
9. CCoommppaarriinngg IInntteerrnnaall aanndd EExxtteerrnnaall
SSttoorraaggee
Server
Storage
Disk Drives
Internal Storage
RAID controllers
and disk drives
are internal to the
server
SCSI, ATA, or
SATA protocol
between controller
and disks
Server
RAID Controller
Storage
SCSI Bus w/ external storage
RAID Controller
RAID controller is
internal
SCSI or SATA
protocol between
controller and
disks
Disk drives are
external
Disk Drives
10. DDAASS wwiitthh eexxtteerrnnaall ccoonnttrroolllleerr aanndd
eexxtteerrnnaall ssttoorraaggee
Computer System
1424 Main St reet
12345 Disk Enclosure
John Smith
CPU
Memory
Bus
HBA
Storage System
Disk Drives
Disk Drives
Disk Drives
RAID
Controller
512-555-1212
11. DDAASS oovveerr FFiibbrree CChhaannnneell
Server
HBA
RAID Controller
Disk Drive are
external
RAID Controller
Disk Drives
HBA is internal
Fibre Channel
protocol
between HBAs
and external
RAID controller
External SAN Array
12. II//OO TTrraannssffeerr
RRAAIIDD CCoonnttrroolllleerr
CCoonnttaaiinnss tthhee ““SS..MM..AA..RR..TT””
((SSeellff--MMoonniittoorriinngg,, AAnnaallyyssiiss aanndd RReeppoorrttiinngg TTeecchhnnoollooggyy))
DDeetteerrmmiinneess hhooww tthhee ddaattaa wwiillll bbee wwrriitttteenn ((ssttrriippiinngg,,
mmiirrrroorriinngg,, RRAAIIDD 55,, RRAAIIDD 66,, RRAAIIDD 1100 aanndd 0011))
HHoosstt BBuuss AAddaapptteerr ((HHBBAA))
SSiimmppllyy ttrraannssffeerrss tthhee ddaattaa ttoo tthhee RRAAIIDD ccoonnttrroolllleerr..
DDooeessnn’’tt ddoo aannyy RRAAIIDD oorr ssttrriippiinngg ccaallccuullaattiioonnss..
RReeqquuiirreedd ffoorr eexxtteerrnnaall ssttoorraaggee..
13. DDiirreecctt AAttttaacchheedd SSttoorraaggee –– ((DDAASS))
TTrraaddiittiioonnaall wwaayy ooff iimmpplleemmeennttiinngg ssttoorraaggee
SSttoorraaggee iiss mmaannaaggeedd bbyy aa ssiinnggllee hhoosstt
BBlloocckk LLeevveell AAcccceessss
OOtthheerr hhoossttss mmuusstt aacccceessss tthhee ssttoorraaggee tthhrroouugghh tthhaatt ssiinnggllee hhoosstt oovveerr tthhee
LLAANN
14. DDAASS:: SSttrreennggtthhss && LLiimmiittaattiioonnss
Strengths Limitations
IInneexxppeennssiivvee
FFaammiilliiaarr TTeecchhnnoollooggyy
NNoo rreettrraaiinniinngg
FFlleexxiibbiilliittyy
SSttoorraaggee mmuusstt bbee llooccaatteedd cclloossee ttoo tthhee
sseerrvveerr
SSccaallaabbiilliittyy
SSCCSSII bbuuss lliimmiittaattiioonnss
DDiissttaannccee LLiimmiittaattiioonnss
PPhhyyssiiccaall SSCCSSII BBuuss lliimmiittaattiioonnss
15. NNAASS:: WWhhaatt iiss iitt??
NNeettwwoorrkk AAttttaacchheedd SSttoorraaggee
FFiillee LLeevveell AAcccceessss
UUttiilliizzeess aa TTCCPP//IIPP nneettwwoorrkk ttoo ““sshhaarree”” ddaattaa
uusseess ffiillee sshhaarriinngg pprroottooccoollss lliikkee UUnniixx NNFFSS
aanndd WWiinnddoowwss CCIIFFSS
16. NNeettwwoorrkkeedd AAttttaacchheedd SSttoorraaggee
NIC NIC
NAS Server
Storage
Public or Private Ethernet
network
Server has a
Network Interface
Card
No RAID
Controller or HBA
in the server
RAID Controller
Disk Drives
All data converted
to file protocol for
transmission (may
slow down
database
transactions)
Server
17. Network AAttttaacchheedd SSttoorraaggee ((NNAASS))
PPrroovviiddeess aacccceessss ttoo ssttoorraaggee oovveerr nneettwwoorrkk
NNAASS ddeevviicceess ccoonnttaaiinn aa tthhiinn sseerrvveerr tthhaatt pprroovviiddeess ffiillee
sseerrvviicceess ttoo ootthheerr hhoossttss oonn tthhee LLAANN uussiinngg nneettwwoorrkk ffiillee
aacccceessss mmeetthhooddss
18. NNAASS:: SSttrreennggtthhss && LLiimmiittaattiioonnss
Strengths Limitations
RReellaattiivveellyy IInneexxppeennssiivvee
EEaassee ooff MMaannaaggeemmeenntt
MMoorree ssccaallaabbllee aanndd rreelliiaabbllee
tthhaann DDAASS
AAcccceessssiibbllee bbyy aannyy hhoosstt OOSS
aannyywwhheerree oonn tthhee nneettwwoorrkk
CCaann ccaauussee hhiigghh ttrraaffffiicc llooaaddss oonn tthhee LLAANN
MMoosstt NNAASS ssoolluuttiioonnss aarree ooppttiimmiizzeedd ffoorr
ffiillee--lleevveell aacccceessss ttoo ssttoorraaggee
NNFFSS ((NNeettwwoorrkk FFiillee SSyysstteemm))
CCIIFFSS ((CCoommmmoonn IInntteerrnneett FFiillee
SSyysstteemm))
19. SSttoorraaggee AArreeaa NNeettwwoorrkk ((SSAANN))
SSeerrvveerrss aanndd ssttrraanndd--aalloonnee ssttoorraaggee ddeevviicceess,, ccoonnnneecctteedd bbyy
aa ddeeddiiccaatteedd nneettwwoorrkk
AAnnyy sseerrvveerr ccaann bbee ccoonnffiigguurreedd ttoo aacccceessss aannyy ssttoorraaggee aarrrraayy
aanndd // oorr ssttoorraaggee ttoo ssttoorraaggee aacccceessss
SSeerrvveerrss aanndd ssttoorraaggee ccaann ssccaallee iinnddeeppeennddeennttllyy
BBlloocckk LLeevveell AAcccceessss
21. SSAANN TTooppoollooggyy
TThheerree aarree tthhrreeee bbaassiicc mmeetthhooddss ooff
ccoommmmuunniiccaattiioonn uussiinngg FFiibbrree CChhaannnneell
iinnffrraassttrruuccttuurree
PPooiinntt ttoo ppooiinntt TTooppoollooggyy ((PP--ttoo--PP))
AA ddiirreecctt ccoonnnneeccttiioonn bbeettwweeeenn ttwwoo
ddeevviicceess
BBaasseedd oonn SSttoorraaggee ffrroonntt eenndd ppoorrttss
FFCC AArrbbiittrraatteedd LLoooopp TTooppoollooggyy ((FFCC--AALL))
AA ddaaiissyy cchhaaiinn ccoonnnneeccttiinngg ttwwoo oorr mmoorree
ddeevviicceess
MMaaxxiimmuumm 112277 ddeevviicceess ccaann ccoonnnneecctt
FFaabbrriicc TTooppoollooggyy
MMuullttiippllee ddeevviicceess ccoonnnneecctteedd vviiaa
sswwiittcchhiinngg tteecchhnnoollooggiieess
MMaaxxiimmuumm 1166 mmiilllliioonn ddeevviicceess ssuuppppoorrtt
22. SSAANN:: SSttrreennggtthhss && LLiimmiittaattiioonnss
Strengths Limitations
SSeerrvveerrss aanndd ssttoorraaggee ccaann
ssccaallee iinnddeeppeennddeennttllyy
DDooeess nnoott iimmppaacctt aanndd iiss nnoott
iimmppaacctteedd bbyy LLAANN ttrraaffffiicc
PPrroovviiddeess hhiigghheerr aavvaaiillaabbiilliittyy
IInniittiiaall IImmpplleemmeennttaattiioonn ccoossttss mmoorree
tthhaann NNAASS
CCaann bbee ccoommpplleexx ttoo mmaannaaggee
RReeqquuiirreess ssppeecciiaalliizzeedd ttrraaiinniinngg
28. LLooggiiccaall SSttrruuccttuurreess
SSeeccttoorr:: BBaassiicc uunniitt ooff ddaattaa ssttoorraaggee
oonn aa hhaarrdd ddiisskk ((551122 bbyytteess))
TTrraacckk:: GGrroouupp ooff sseeccttoorrss wwoouulldd
ffoorrmm aa ttrraacckk
CCyylliinnddeerr:: GGrroouupp ooff ccoonncceennttrriicc
cciirrcclleess ((ttrraacckkss))
29. DDiisskk IInntteerrffaacceess
AATTAA // IIDDEE -- PPaarraalllleell
SSAATTAA -- SSeerriiaall
SSCCSSII -- PPaarraalllleell
SSAASS -- SSeerriiaall
FFCC -- SSeerriiaall
FFAATTAA –– SSeerriiaall
SSSSDD -- SSeerriiaall
TTrraannssmmiissssiioonn MMooddeess::
PPaarraalllleell
SSeerriiaall
30. PPaarraalllleell ttrraannssmmiissssiioonn
UUsseess sseevveerraall wwiirreess,, eeaacchh wwiirree sseennddiinngg oonnee bbiitt aatt tthhee ssaammee ttiimmee aass
tthhee ootthheerrss wwhhiicchh wwaass aassssuummeedd ffaasstteerr tthhaann ssttrraaiigghhtt sseerriiaall
ccoonnnneeccttiioonnss..
CClloocckk ssppeeeedd:: TThheerree hhaass ttoo bbee aaddddiittiioonnaall ssiiggnnaalliinngg ttoo lleett tthhee
rreecceeiivviinngg ddeevviiccee kknnooww wwhhaatt iiss bbeeiinngg ttrraannssmmiitttteedd –– ii..ee.. 88 bbiittss bbeeiinngg
ttrraannssmmiitttteedd ““nnooww..””
32. SSeerriiaall vvss PPaarraalllleell
FFuullll dduupplleexx
DDaattaa mmoovveess mmuucchh ffaasstteerr
tthhaann ppaarraalllleell bbeeccaauussee ooff
ssiinnggllee ssttrreeaamm aanndd nnoott ttiieedd
ttoo ppaarrttiiccuullaarr cclloocckk ssppeeeedd
WWrraappss mmaannyy bbiittss ooff ddaattaa
iinnttoo ppaacckkeettss tthheenn ttrraannssffeerrss
tthhee ppaacckkeettss aatt aa mmuucchh
hhiigghheerr ssppeeeedd
UUpp ttoo 3300 ttiimmeess ffaasstteerr tthhaann
ppaarraalllleell
LLeessss iinntteerrffeerreennccee
HHaallff dduupplleexx
PPrroocceessssiinngg OOvveerrhheeaadd –– bbiitt
aarrrraannggeemmeenntt wwiitthh cclloocckk ssppeeeedd
WWiiddee ccaabbllee aanndd ccoonnnneeccttoorr ssiizzee
CCrroossssttaallkk aaccrroossss wwiiddee rriibbbboonn
ccaabbllee ccaann ccaauussee ssiiggnnaall eerrrroorrss
tthheerreebbyy lliimmiittiinngg ccaabbllee lleennggtthh
SSiiggnnaall SSkkeewwiinngg -- tthhee eeiigghhtt
bbiittss tthhaatt lleeaavvee aatt tthhee ssaammee
ttiimmee ddoo nnoott aarrrriivvee aatt tthhee ootthheerr
eenndd aatt tthhee ssaammee ttiimmee
33. FFiibbrree CChhaannnneell
FFiibbrree CChhaannnneell,, oorr FFCC,, iiss aa hhiigghh--ssppeeeedd
nneettwwoorrkk tteecchhnnoollooggyy ((ccoommmmoonnllyy rruunnnniinngg aatt
22--,, 44--,, 88-- aanndd 1166--ggiiggaabbiitt ppeerr sseeccoonndd rraatteess))
pprriimmaarriillyy uusseedd ttoo ccoonnnneecctt
ccoommppuutteerr ddaattaa ssttoorraaggee
FFiibbrree CChhaannnneell SSwwiittcchheedd FFaabbrriicc ttooppoollooggyy
aalllloowwss tthhee ccoonnnneeccttiioonn ooff uupp ttoo 1166 mmiilllliioonn
ddeevviicceess,, tthhee tthheeoorreettiiccaall mmaaxxiimmuumm..
34. CCaacchhee
Provides a intermediate storage and bridge from
something that is comparatively very fast to something
that is comparatively slow
DDiisskk CCaacchhee:: aa ccaacchhee tthhaatt rreessiiddeess wwiitthhiinn aa
ddiisskk
CCoonnttrroolllleerr CCaacchhee:: AA ccaacchhee tthhaatt rreessiiddeess
wwiitthhiinn aa ccoonnttrroolllleerr aanndd wwhhoossee pprriimmaarryy
ppuurrppoossee iiss ttoo iimmpprroovvee ddiisskk oorr aarrrraayy II//OO
ppeerrffoorrmmaannccee..
35. WWrriittee--BBaacckk && WWrriittee tthhrroouugghh CCaacchhee
WWrriittee--TThhrroouugghh
WWrriittee--tthhrroouugghh ccaacchhiinngg,, ssoommeettiimmeess rreeffeerrrreedd ttoo aass ccoonnsseerrvvaattiivvee ccaacchhee
mmooddee,,
WWrriitteess aarree wwrriitttteenn ttoo bbootthh tthhee ccaacchhee aanndd tthhee ddiisskk bbeeffoorree tthhee wwrriittee iiss
aacckknnoowwlleeddggeedd aass ccoommpplleettee..
WWrriittee--BBaacckk
AA wwrriittee iiss wwrriitttteenn ttoo ccaacchhee,,
TThhee II//OO iiss aacckknnoowwlleeddggeedd aass ""ccoommpplleettee"" ttoo tthhee sseerrvveerr tthhaatt iissssuueedd tthhee
wwrriittee,,
SSoommee ttiimmee llaatteerr,, tthhee ccaacchheedd wwrriittee iiss wwrriitttteenn oorr fflluusshheedd ttoo ddiisskk..
WWhheenn tthhee aapppplliiccaattiioonn rreecceeiivveess tthhee II//OO iinn ccoommpplleettee aacckknnoowwlleeddggeemmeenntt,, iitt
aassssuummeess tthhee ddaattaa iiss ppeerrmmaanneennttllyy ssttoorreedd oonn ddiisskk..
36. JJBBOODDss aanndd RRAAIIDDss
WWhhiillee aa JJBBOODD iiss aa ggrroouupp ooff ddiisskkss ppaacckkaaggeedd iinn
aann eenncclloossuurree aanndd ccoonnnneecctteedd vviiaa aa FFCC lloooopp,, aa
RRAAIIDD iiss aa mmoorree ssoopphhiissttiiccaatteedd ddeevviiccee,, tthhaatt mmaayy
iimmpprroovvee ppeerrffoorrmmaannccee aanndd//oorr rreelliiaabbiilliittyy ooff tthhee
ssttoorraaggee ddeevviiccee
RRAAIIDD iiss iimmpprroovviinngg ppeerrffoorrmmaanncceess rreeaaddiinngg//wwrriittiinngg
iinnffoorrmmaattiioonn ffrroomm aa sseett ooff ddiisskkss aatt tthhee ssaammee ttiimmee,,
aanndd rreelliiaabbiilliittyy aaddddiinngg ppaarriittyy aanndd//oorr mmiirrrroorriinngg
iinnffoorrmmaattiioonn oonn mmuullttiippllee ddiisskkss ooff tthhee aarrrraayy
37. RRAAIIDD ((RReedduunnddaanntt AArrrraayy ooff IInnddeeppeennddeenntt DDiisskk))
WWiiddeellyy uusseedd RRAAIIDD LLeevveellss
RRAAIIDD 00 -- SSttrriippiinngg
RRAAIIDD 11 -- MMiirrrroorriinngg
RRAAIIDD 33 -- SSttrriippiinngg wwiitthh ddeeddiiccaatteedd PPaarriittyy
RRAAIIDD 55 -- SSttrriippiinngg wwiitthh ddiissttrriibbuutteedd PPaarriittyy
RRAAIIDD 66 -- SSttrriippiinngg wwiitthh ddiissttrriibbuutteedd dduuaall ppaarriittyy
RRAAIIDD 1100 -- MMiirrrroorreedd SSttrriippiinngg
RRAAIIDD 0011 -- SSttrriippeedd MMiirrrroorriinngg
38. RRAAIIDD 00
NNoott rreeaallllyy RRAAIIDD –– NNoo rreedduunnddaanntt cchheecckk ddaattaa
SSiinnggllee ddiisskk ffaaiilluurree ccaann rreessuulltt iinn lloossss ooff aallll ddaattaa
BBeetttteerr ppeerrffoorrmmaannccee tthhaann ssiinnggllee ddiisskk aacccceessss ffoorr llaarrggee ffiilleess
GGoooodd wwhheerree ppeerrffoorrmmaannccee iiss mmoorree iimmppoorrttaanntt tthhaann rreedduunnddaannccyy..
RReeqquuiirreess aa mmiinniimmuumm ooff 22 ddrriivveess ttoo iimmpplleemmeenntt
39. RRAAIIDD 11
110000%% ddaattaa rreedduunnddaannccyy mmeeaannss nnoo ddaattaa lloossss iiff oonnee ddiisskk ffaaiillss,, ddaattaa
ccaann bbee rreettrriieevveedd ffrroomm mmiirrrroorreedd ddiisskk..
RReeqquuiirreedd ttwwoo ddiisskkss wwrriittee ooppeerraattiioonn ppeerr bblloocckk bbuutt oonnllyy oonnee rreeaadd..
GGoooodd ffoorr ssmmaallll ffiillee wwhheerree sseeccuurriittyy iiss ppaarraammoouunntt..
RReeqquuiirreess aa mmiinniimmuumm ooff 22 ddrriivveess ttoo iimmpplleemmeenntt
40. RRAAIIDD 33
TThhee ddaattaa bblloocckk iiss ssuubbddiivviiddeedd ((""ssttrriippeedd"")) aanndd wwrriitttteenn oonn tthhee ddaattaa
ddiisskkss..
DDeeddiiccaatteedd PPaarriittyy ddiisskk
VVeerryy hhiigghh RReeaadd && WWrriittee ddaattaa ttrraannssffeerr rraattee
RReeqquuiirreess aa mmiinniimmuumm ooff 33 ddrriivveess ttoo iimmpplleemmeenntt
DDiisskk ffaaiilluurree hhaass aann iinnssiiggnniiffiiccaanntt iimmppaacctt oonn tthhrroouugghhppuutt
41. RRAAIIDD 55
EEaacchh eennttiirree ddaattaa bblloocckk iiss wwrriitttteenn oonn aa ddaattaa ddiisskk
DDiissttrriibbuutteedd PPaarriittyy
HHiigghheesstt RReeaadd && MMeeddiiuumm WWrriittee ddaattaa ttrraannssaaccttiioonn rraattee
RReeqquuiirreess aa mmiinniimmuumm ooff 33 ddrriivveess ttoo iimmpplleemmeenntt
42. RRAAIIDD 66
ccoommpprriisseess bblloocckk--lleevveell ssttrriippiinngg wwiitthh ddoouubbllee
ddiissttrriibbuutteedd ppaarriittyy.. DDoouubbllee ppaarriittyy pprroovviiddeess
ffaauulltt ttoolleerraannccee uupp ttoo ttwwoo ffaaiilleedd ddrriivveess
43. RRAAIIDD 1100
RReeqquuiirreess aa mmiinniimmuumm ooff 44 ddrriivveess ttoo iimmpplleemmeenntt
HHiigghh aavvaaiillaabbiilliittyy bbyy ccoommbbiinniinngg ffeeaattuurreess ooff RRAAIIDD 00
ppeerrffoorrmmaannccee aanndd RRAAIIDD 11 RReedduunnddaannccyy
RRAAIIDD 1100 hhaass tthhee ssaammee ffaauulltt ttoolleerraannccee aass RRAAIIDD lleevveell 11
PPaarriittyy iiss nnoott ccaallccuullaatteedd ssoo ggoooodd wwrriittee ppeerrffoorrmmaannccee
VVeerryy eexxppeennssiivvee // HHiigghh oovveerrhheeaadd
44. RRAAIIDD 0011
RRAAIIDD 0011 iiss aallssoo ccaalllleedd aass RRAAIIDD 00++11
TThhiiss iiss wwhhyy iitt iiss ccaalllleedd ““mmiirrrroorr ooff ssttrriippeess””..
ii..ee tthhee ddiisskkss wwiitthhiinn tthhee ggrroouuppss aarree ssttrriippeedd..
BBuutt,, tthhee ggrroouuppss aarree mmiirrrroorreedd
45. PPaarriittyy CCaallccuullaattiioonn
PPaarriittyy bblloocckk
AA ppaarriittyy bblloocckk iiss uusseedd bbyy cceerrttaaiinn RRAAIIDD lleevveellss.... IIff aa ssiinnggllee ddrriivvee iinn tthhee aarrrraayy
ffaaiillss,, ddaattaa bblloocckkss aanndd aa ppaarriittyy bblloocckk ffrroomm tthhee wwoorrkkiinngg ddrriivveess ccaann bbee
ccoommbbiinneedd ttoo rreeccoonnssttrruucctt tthhee mmiissssiinngg ddaattaa..
GGiivveenn tthhee ttaabbllee bbeellooww,, wwhheerree eeaacchh ccoolluummnn iiss aa ddiisskk,, aassssuummee
AA11 == 0000000000111111,,
AA22 == 0000000000110011,,
AA33 == 0000000000000000..
AApp,, ggeenneerraatteedd bbyy XXOORRiinngg AA11,, AA22,, aanndd AA33,, wwiillll tthheenn eeqquuaall 0000000000001100..
IIff tthhee sseeccoonndd ddrriivvee ffaaiillss,, AA22 wwiillll nnoo lloonnggeerr bbee aacccceessssiibbllee,, bbuutt ccaann bbee
rreeccoonnssttrruucctteedd bbyy XXOORRiinngg AA11,, AA33,, aanndd AApp::
AA11 XXOORR AA33 XXOORR AApp == 0000000000110011
RRAAIIDD aarrrraayy
AA11 AA22 AA33 AApp
BB11 BB22 BBpp BB33
CC11 CCpp CC22 CC33
DDpp DD11 DD22 DD33