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網(wǎng)絡存儲

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1.什么是網(wǎng)絡存儲

  網(wǎng)絡存儲是指通過網(wǎng)絡存儲設備,包括專用數(shù)據(jù)交換設備、磁盤陣列或磁帶庫等存儲介質以及專用的存儲軟件,利用原有網(wǎng)絡,或構建一個存儲專用網(wǎng)絡為用戶提供信息存取和共享服務。

2.網(wǎng)絡存儲的內容

  網(wǎng)絡存儲是基于數(shù)據(jù)存儲的一種,網(wǎng)絡存儲結構大致分為三種:直連式存儲(DAS:Direct Attached Storage)、網(wǎng)絡存儲設備(NAS:Network Attached Storage)和存儲網(wǎng)絡(SAN:Storage Area Network),由于NAS對于普通消費者而言較為熟悉,所以一般網(wǎng)絡存儲都指NAS。其特點是存儲容量大、數(shù)據(jù)有限制共享、信息充分利用、數(shù)據(jù)可靠性高、安全性高、數(shù)據(jù)管理的簡單化和統(tǒng)一化。同時網(wǎng)絡存儲還具有很強的可擴展性,可以提供大數(shù)據(jù)量的信息傳輸率。

  網(wǎng)絡存儲技術的起源與發(fā)展網(wǎng)絡存儲技術起源于早期的基于主機/終端模式的網(wǎng)絡系統(tǒng),由于當時網(wǎng)絡系統(tǒng)的終端是一種僅包含輸入輸出設備和通信設備的“啞終端”,不包含運算和存儲設備,存儲和運算功能只能由主機完成。因此,這個時期的主機也可以被看成是一種基于集中存儲方式的網(wǎng)絡存儲設備,但其網(wǎng)絡存儲功能僅僅是作為網(wǎng)絡系統(tǒng)的一項附加功能,其性能非常有限,一般只根據(jù)用戶權限提供對主機外存儲設備的讀寫功能。

3.網(wǎng)絡存儲的分類

  直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI接口直接連接到一臺服務器上使用。DAS購置成本低,配置簡單,使用過程和使用本機硬盤并無太大差別,對于服務器的要求僅僅是一個外接的SCSI口,因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題:

  (1)服務器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務器發(fā)生故障,數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務器的系統(tǒng)來說,設備分散,不便管理。同時多臺服務器使用DAS時,存儲空間不能在服務器之間動態(tài)分配,可能造成相當?shù)?a href="/wiki/%E8%B5%84%E6%BA%90%E6%B5%AA%E8%B4%B9" title="資源浪費">資源浪費;(4)數(shù)據(jù)備份操作復雜。

  NAS實際是一種帶有瘦服務器的存儲設備。這個瘦服務器實際是一臺網(wǎng)絡文件服務器。NAS設備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡上,網(wǎng)絡服務器通過TCP/IP網(wǎng)絡存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務器系統(tǒng),易于安裝和部署,管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機不通過服務器直接在NAS中存取數(shù)據(jù),因此對服務器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務器系統(tǒng),對硬件要求很低,軟件成本也不高,甚至可以使用免費的LINUX解決方案,成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是:

  (1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸,因此易受網(wǎng)絡上其它流量的影響。當網(wǎng)絡上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸,因此容易產生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;(3)存儲只能以文件方式訪問,而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊,因此會在某些情況下嚴重影響系統(tǒng)效率,比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS.

  • 存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)

  SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網(wǎng)絡之外的專用網(wǎng)絡。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率,同時SAN網(wǎng)絡獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID陣列,使SAN的性能在幾種專業(yè)網(wǎng)絡存儲技術中傲視群雄。SAN由于其基礎是一個專用網(wǎng)絡,因此擴展性很強,不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機,SAN系統(tǒng)可以方便高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式,是未來存儲技術的發(fā)展方向,但是,它也存在一些缺點:

  (1)價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的,就連服務器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;(2)需要單獨建立光纖網(wǎng)絡,異地擴展比較困難;

  • iSCSI

  使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高,而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術,它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及,萬兆網(wǎng)也逐漸的進入主流,使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:

  (1)新興的技術,提供完整解決方案的廠商較少,對管理者技術要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時,解碼成SCSI需要CPU進行運算,增加了系統(tǒng)性能開銷,如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷,但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行存取,存取速度冗余受網(wǎng)絡運行狀況的影響。

  四種網(wǎng)絡存儲技術方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務較為集中的商業(yè)企業(yè),可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè),服務器數(shù)量比較少,有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求,且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè),SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務器相對比較集中,且對系統(tǒng)性能要求極高,可考慮采用SAN方案;對于希望使用存儲的服務器相對比較分散,又對性能要求不是很高的,可以考慮采用iSCSI方案。

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