網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)論文

　　導語(yǔ)：網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)是基于數據存儲的一種通用網(wǎng)絡(luò )術(shù)語(yǔ)。下面小編分享網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)論文，歡迎參考！

　　[摘要]網(wǎng)絡(luò )數據信息爆炸性的增長(cháng)，使網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)變得越來(lái)越重要，已成為Internet及其相關(guān)行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。本文詳細介紹了常見(jiàn)的三種網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應用范圍，并介紹了幾種新的網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)，使讀者對網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)有一個(gè)全面的了解。

　　[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò )存儲直接連接存儲網(wǎng)絡(luò )附加存儲存儲區域網(wǎng)絡(luò )

　　一、引言

　　信息是一個(gè)企業(yè)可持續發(fā)展的核心動(dòng)力之一，信息的可靠存儲是一個(gè)企業(yè)得以正常運作和發(fā)展壯大的根本所在。隨著(zhù)越來(lái)越多的關(guān)鍵信息轉化為數字形式并存儲在可管理的介質(zhì)中，用戶(hù)對存儲和管理信息的能力產(chǎn)生了新的需求。為更有效地使用和管理信息，用戶(hù)對信息系統的搭建、數據中心的建設、數據的管理模式、數據的有效使用、信息存儲介質(zhì)的選擇以及信息的安全存儲等方面，提出多樣化的要求，以達到數據的最佳利用。

　　網(wǎng)絡(luò )存儲設備提供網(wǎng)絡(luò )信息系統的信息存取和共享服務(wù)，其主要特征體現在：超大存儲容量、大數據傳輸率以及高可用性。要實(shí)現存儲設備的性能特征，采用RAID作為存儲實(shí)體是必然選擇。傳統的網(wǎng)絡(luò )存儲設備都是將RAID硬盤(pán)陣列直接連接到網(wǎng)絡(luò )系統的服務(wù)器上，這種形式的網(wǎng)絡(luò )存儲結構稱(chēng)為（DASDirectAttachedStorage），目前，按照信息存儲系統的構成，SAN（StorageAreaNet-work）和NAS（NetworkAttachedStorage）是最常見(jiàn)的兩種選擇。本文將詳細介紹這三種存儲技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應用范圍，并將介紹幾種新的網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)。

　　二、傳統網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)

　　1.DAS存儲

　　直接連接存儲（DAS——DirectAttachedStorage）是指將存儲設備通過(guò)SCSI接口或光纖通道直接連接到服務(wù)器上的方式。這種連接方式主要應用于單機或兩臺主機的集群環(huán)境中，主要優(yōu)點(diǎn)是存儲容量擴展的實(shí)施簡(jiǎn)單，投入成本少、見(jiàn)效快。

　　DAS適用于以下幾種情況：(1)服務(wù)器在地理分布上很分散，通過(guò)SAN或NAS在它們之間進(jìn)行互連非常困難時(shí)；(2)存儲系統必須被直接連接到應用服務(wù)器，如某些數據庫使用的“原始分區”上時(shí)；(3)包括許多數據庫應用和應用服務(wù)器在內的應用，它們需要直接連接到存儲器上。

　　當服務(wù)器在地理上比較分散很難通過(guò)遠程連接進(jìn)行互連時(shí)，或傳輸速率并不很高的網(wǎng)絡(luò )系統，直接連接存儲是比較好的解決方案，甚至可能是唯一的解決方案，但是由于DAS存儲沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )結構，存在許多缺點(diǎn)：一方面該技術(shù)不具備共享性，每種客戶(hù)機類(lèi)型都需要一個(gè)服務(wù)器，從而增加了存儲管理和維護的難度；另一方面，當存儲容量增加時(shí)，擴容變得十分困難，而且當服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，數據也難以獲取。因此，難以滿(mǎn)足現今的存儲要求。

　　2.NAS存儲

　　網(wǎng)絡(luò )附加存儲（NAS——NetworkAttachedStorage）即將存儲設備通過(guò)標準的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構例如（以太網(wǎng)），連接到一群計算機上，提供數據和文件服務(wù)。NAS服務(wù)器一般由存儲硬件、操作系統以及其上的文件系統等幾個(gè)部分組成。簡(jiǎn)單的說(shuō)，NAS是通過(guò)與網(wǎng)絡(luò )直接連接的磁盤(pán)陣列，它具備了磁盤(pán)陣列的所有主要特征：高容量、高效能、高可靠。

　　NAS由于其較好的可擴展性、可訪(fǎng)問(wèn)性、低價(jià)位、安裝簡(jiǎn)單、易于管理等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于電子出版、CAD、圖像、教育、銀行、政府、法律環(huán)境等那些對數據量有較大需求的應用中。多媒體、Internet下載以及在線(xiàn)數據的增長(cháng)，特別是那些要求存儲器能隨著(zhù)公司文件大小規模而增長(cháng)的企業(yè)、小型公司、大型組織的部門(mén)網(wǎng)絡(luò )，更需要這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的可擴展的方案。

　　但在實(shí)際應用中，NAS也存在著(zhù)以下不足：(1)在文件訪(fǎng)問(wèn)的速度方面。NAS采用的是FileI/O方式，這帶來(lái)巨大的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)。正是因為這個(gè)原因，NAS不適合在對訪(fǎng)問(wèn)速度要求高的應用場(chǎng)合，如數據庫應用、在線(xiàn)事務(wù)處理。(2)在數據備份方面。需要占用LAN的帶寬，浪費寶貴的網(wǎng)絡(luò )資源，嚴重時(shí)甚至影響客戶(hù)應用的順利進(jìn)行。(3)在資源的整合和NAS的管理方面。NAS只能對單個(gè)存儲(單個(gè)NAS內部)設備之中的磁盤(pán)進(jìn)行資源的整合，目前還無(wú)法跨越不同的NAS設備，難以將多個(gè)NAS設備整合成一個(gè)統一的存儲池，因而難以對多個(gè)NAS設備進(jìn)行統一的集中管理，只能進(jìn)行單獨管理。

　　3.SAN存儲

　　存儲區域網(wǎng)絡(luò )（SAN--StorageAreaNetwork）是指存儲設備相互連接且與一臺服務(wù)器或一個(gè)服務(wù)器群相連的網(wǎng)絡(luò )。其中的服務(wù)器用SAN的接入點(diǎn)。SAN是一種特殊的高速網(wǎng)絡(luò )，連接網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器和諸如大磁盤(pán)陣列或備份磁帶庫的存儲設備，SAN置于LAN之下，而不涉及LAN。利用SAN，不僅可以提供大容量的存儲數據，而且地域上可以分散，并緩解了大量數據傳輸對于局域網(wǎng)的影響。SAN的結構允許任何服務(wù)器連接到任何存儲陣列，不管數據置放在哪里，服務(wù)器都可直接存取所需的數據。

　　SAN的應用主要可以歸納為下面集中應用：構造群集環(huán)境，利用存儲局域網(wǎng)可以很方便地通過(guò)光纖通道把各種服務(wù)器、存儲設備連接在一起構成一個(gè)具有高性能、較好的數據可用性、可擴展的群集環(huán)境。(1)數據保護，存儲局域網(wǎng)可以做到無(wú)服務(wù)器的數據備份，數據也可以后臺的方式在存儲局域網(wǎng)上傳遞，大大減少了主要網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)器上的負載，所以存儲局域網(wǎng)可以很方便地實(shí)現諸如磁盤(pán)冗余、關(guān)鍵數據備份、遠程群集、遠程鏡像等許多防止數據丟失的數據保護技術(shù)；(2)數據遷移，可以方便地進(jìn)行兩個(gè)存儲設備之間的數據移動(dòng)；(3)災難恢復，特別是遠程的災難恢復；(4)數據倉庫，用來(lái)構建一個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的存儲倉庫，使得整個(gè)存儲系統可以很好地共享。

　　在實(shí)際應用中，SAN也存在著(zhù)一些不足：(1)設備的互操作性較差。目前采用最早和最多的SAN互連技術(shù)還是FibreChannel，對于不同的制造商，光纖通道協(xié)議的具體實(shí)現是不同的，這在客觀(guān)上造成不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品之間難以互相操作。(2)構建和維護SAN需要有豐富經(jīng)驗的、并接受過(guò)專(zhuān)門(mén)訓練的專(zhuān)業(yè)人員，這大大增加了構建和維護費用。(3)在異構環(huán)境下的文件共享方面，SAN中存儲資源的共享一般指的是不同平臺下的存儲空間的共享，而非數據文件的共享。(4)連接距離限制在10km左右等。更為重要的是，目前的存儲區域網(wǎng)采用的光纖通道的網(wǎng)絡(luò )互連設備都非常昂貴。這些都阻礙了SAN技術(shù)的普及應用和推廣。

　　三、新的網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)

　　1.NAS網(wǎng)關(guān)技術(shù)

　　NAS網(wǎng)關(guān)與NAS專(zhuān)用設備不同，它不是直接與安裝在專(zhuān)用設備中的存儲相連接，而是經(jīng)由外置的交換設備，連接到存儲陣列上——無(wú)論是交換設備還是磁盤(pán)陣列，通常都是采用光纖通道接口——正因為如此，NAS網(wǎng)關(guān)可以訪(fǎng)問(wèn)SAN上連接的多個(gè)存儲陣列中的存儲資源。它使得IP連接的客戶(hù)機可以以文件的方式訪(fǎng)問(wèn)SAN上的塊級存儲，并通過(guò)標準的文件共享協(xié)議（如NFS和CIFS）處理來(lái)自客戶(hù)機的請求。當網(wǎng)關(guān)收到客戶(hù)機請求后，便將該請求轉換為向存儲陣列發(fā)出的塊數據請求。存儲陣列處理這個(gè)請求，并將處理結果發(fā)回給網(wǎng)關(guān)。然后網(wǎng)關(guān)將這個(gè)塊信息轉換為文件數據，再將它發(fā)給客戶(hù)機。對于終端用戶(hù)而言，整個(gè)過(guò)程是無(wú)縫和透明的。NAS網(wǎng)關(guān)技術(shù)使得管理人員能夠將分散的NASfilers整合在一起，增強了系統的靈活性與可伸縮性，為企業(yè)升級文件系統、管理后端的存儲陣列提供了方便。

　　2.IP-SAN技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò )存儲的發(fā)展產(chǎn)生了一種新技術(shù)IP-SAN。IP-SAN是以IP為基礎的SAN存儲方案，是一種可共同使用SAN與NAS，并遵循各項標準的純軟件解決方案。IP-SAN可讓用戶(hù)同時(shí)使用GigabitEthernetSCSI與FibreChannel，建立以IP為基礎的網(wǎng)絡(luò )存儲基本架構，由于IP在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上的應用以及良好的技術(shù)支持，在IP網(wǎng)絡(luò )中也可實(shí)現遠距離的塊級存儲，以IP協(xié)議替代光纖通道協(xié)議，IP協(xié)議用于網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現用戶(hù)和服務(wù)器連接，隨著(zhù)用于執行IP協(xié)議的計算機的速度的提高及G比特的以太網(wǎng)的出現，基于IP協(xié)議的存儲網(wǎng)絡(luò )實(shí)現方案成為SAN的更佳選擇。IP-SAN不僅成本低，而且可以解決FC的傳播距離有限、互操作性較差等問(wèn)題。

　　四、結束語(yǔ)

　　數據的重要性越來(lái)越得到人們的廣泛認同。未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的核心將是數據，網(wǎng)絡(luò )化存儲正是數據存儲的一個(gè)發(fā)展方向。這里我們簡(jiǎn)要的介紹了幾種當前比較流行的網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)，當前網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)還在不斷的快速發(fā)展，SAN和NAS的融合、統一虛擬存儲技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的兩個(gè)趨勢。

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