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網(wǎng)絡(luò)存儲

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1.什么是網(wǎng)絡(luò)存儲

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

2.網(wǎng)絡(luò)存儲的內(nèi)容

  網(wǎng)絡(luò)存儲是基于數(shù)據(jù)存儲的一種,網(wǎng)絡(luò)存儲結(jié)構(gòu)大致分為三種:直連式存儲(DAS:Direct Attached Storage)、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備(NAS:Network Attached Storage)和存儲網(wǎng)絡(luò)(SAN:Storage Area Network),由于NAS對于普通消費(fèi)者而言較為熟悉,所以一般網(wǎng)絡(luò)存儲都指NAS。其特點(diǎn)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(luò)存儲還具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性,可以提供大數(shù)據(jù)量的信息傳輸率。

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

3.網(wǎng)絡(luò)存儲的分類

  直接附加存儲是指將存儲設(shè)備通過SCSI接口直接連接到一臺服務(wù)器上使用。DAS購置成本低,配置簡單,使用過程和使用本機(jī)硬盤并無太大差別,對于服務(wù)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(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務(wù)器發(fā)生故障,數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務(wù)器的系統(tǒng)來說,設(shè)備分散,不便管理。同時多臺服務(wù)器使用DAS時,存儲空間不能在服務(wù)器之間動態(tài)分配,可能造成相當(dāng)?shù)?a href="/wiki/%E8%B5%84%E6%BA%90%E6%B5%AA%E8%B4%B9" title="資源浪費(fèi)">資源浪費(fèi);(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。

  NAS實(shí)際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲設(shè)備。這個瘦服務(wù)器實(shí)際是一臺網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。NAS設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務(wù)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(jī)不通過服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù),因此對服務(wù)器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)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(wù)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(fèi)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(luò)傳輸,因此易受網(wǎng)絡(luò)上其它流量的影響。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴(yán)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(luò)傳輸,因此容易產(chǎn)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(yán)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(shí)際是一種專門為存儲建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)。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(luò)獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(luò)存儲技術(shù)中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個專用網(wǎng)絡(luò),因此擴(kuò)展性很強(qiáng),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(wù)器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機(jī),SAN系統(tǒng)可以方便高效的實(shí)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(shù)的發(fā)展方向,但是,它也存在一些缺點(diǎn):

  (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(jī)價格都是十分昂貴的,就連服務(wù)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(dú)建立光纖網(wǎng)絡(luò),異地擴(kuò)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(shí)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(shù),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(jìn)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(shù),提供完整解決方案的廠商較少,對管理者技術(shù)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(jìn)行運(yùn)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(luò)進(jìn)行存取,存取速度冗余受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況的影響。

  四種網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務(wù)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(wù)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(wù)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(wù)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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