[摘要]伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,資源的共享問題,、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要問題,。采用何種方式完成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),如何提高網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的安全性,、穩(wěn)定性,,如何提高網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的效率是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)最關(guān)心的問題。
一,、概述
數(shù)據(jù)的重要性已經(jīng)得到用戶的廣泛重視,,存儲(chǔ)領(lǐng)域也能夠逆整個(gè)IT的頹勢(shì)而前行。因此,,存儲(chǔ)被認(rèn)為是繼PC,、服務(wù)器之后,帶動(dòng)整個(gè)IT向前發(fā)展的又一潛力巨大的增長(zhǎng)點(diǎn),。什么是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)?經(jīng)歷過電腦運(yùn)算能力和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通能力兩次快速發(fā)展,,目前人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求不再滿足于連通能力,而是更為強(qiáng)大的信息管理能力,。隨著越來越多的關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式并存儲(chǔ)在可管理的介質(zhì)中,,網(wǎng)絡(luò)對(duì)于存儲(chǔ)和管理信息的能力產(chǎn)生了新的需求??梢赃@樣說:網(wǎng)絡(luò)是否具有高的效率,,取決于其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的能力。在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)決定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的今天,,IT行業(yè)已經(jīng)從PC,、網(wǎng)絡(luò)步入了以存儲(chǔ)為核心的時(shí)代。
二,、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的分類
早
期的存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分,,大多以存儲(chǔ)設(shè)備形式出現(xiàn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以通過總線連接到磁盤,,或者通過輸入/輸出系統(tǒng)與磁盤系統(tǒng)相連,,或者是計(jì)算機(jī)基
本上是以單機(jī)方式工作的。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也逐漸由單機(jī)向多機(jī)方式和專用機(jī)發(fā)展,,數(shù)據(jù)的共享與傳遞也逐漸從依賴主機(jī)系統(tǒng)向依賴網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展。當(dāng)
前,,應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)有向多服務(wù)器,、多數(shù)據(jù)源演變的趨勢(shì)。在大型企業(yè)應(yīng)用和Intemet發(fā)布系統(tǒng)中,,安裝數(shù)十臺(tái)服務(wù)器已經(jīng)很常見,。但過于分散的數(shù)據(jù)資源,會(huì)給訪問和管理帶來困難,。因此,,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題備受關(guān)注,。存儲(chǔ)系統(tǒng)大致可以分成三種類型:
(一)直接依附存儲(chǔ)系統(tǒng)(Direct Attached Storage,DAS),。直接依附存儲(chǔ)系統(tǒng)DAS又稱為以服務(wù)器為中心的存儲(chǔ)體系,。其特征為存儲(chǔ)設(shè)備是通用服務(wù)器的一部分,該服務(wù)器同時(shí)提供應(yīng)用程序的運(yùn)行,,例如視頻流、數(shù)據(jù)庫等服務(wù),。數(shù)據(jù)的輸入/輸出由服務(wù)器負(fù)責(zé),,數(shù)據(jù)訪問與操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和服務(wù)程序緊密相關(guān),。
(二)網(wǎng)絡(luò)依附存儲(chǔ)系統(tǒng)(Network Attached-torage,,NAS)。這種存儲(chǔ)方式多采用專用數(shù)據(jù)服務(wù)器,。該服務(wù)器不再承擔(dān)應(yīng)用服務(wù),,稱之為瘦服務(wù)器”(Thin Server)。數(shù)據(jù)服務(wù)器通過局域網(wǎng)的接口與應(yīng)用服務(wù)器連接,。由于采用局域網(wǎng)上通用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,,如NFS,CIFS等,,所以能夠在異構(gòu)的服務(wù)器間共享數(shù)據(jù),,這一點(diǎn)在Windows和Unix混合環(huán)境下是十分重要的。
(三)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Network,, SAN),。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN采用高速數(shù)據(jù)連接通道光纖通道(Fiber Channel,FC)連接服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng),。從結(jié)構(gòu)上看,,服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)相互獨(dú)立。將設(shè)備連接到FC集線器或交換機(jī)上,,便于擴(kuò)展系統(tǒng)規(guī)模,。FC的傳輸速率和可靠性極高,能夠滿足當(dāng)前視/音頻業(yè)務(wù)的需求,。在SAN中,,所有的存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可采用中心化管理,使得整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)具有可伸縮性,。
三,、NAS、SAN與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的比較
(一)獨(dú)立性,。存儲(chǔ)系統(tǒng)的獨(dú)立性反映了服務(wù)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)間的依賴程度,。獨(dú)立性越強(qiáng),,服務(wù)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的相關(guān)性就越小。實(shí)際上,,獨(dú)立性強(qiáng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以自成體系,,不必考慮與服務(wù)器物理連接的細(xì)節(jié)。
(二)帶寬與瓶頸,。在傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)中,,應(yīng)用程序必須通過服務(wù)器訪問存儲(chǔ)設(shè)備??紤]到所有的訪問都必須穿透服務(wù)器,,容易形成瓶頸,因此要求服務(wù)器有很大的吞吐速率,。LAN的速率和服務(wù)質(zhì)量(QoS)取決于網(wǎng)絡(luò)類型,。
(三)共享性。在傳統(tǒng)存儲(chǔ)服務(wù)器體系中,,存儲(chǔ)設(shè)備并非直接面向網(wǎng)絡(luò)用戶或應(yīng)用程序,,而是以服務(wù)器作為訪問的入口。作為存儲(chǔ)設(shè)備,,無論是硬盤,、還是陣列,都是間接地提供數(shù)據(jù)共享服務(wù),,真正意義上的物理連接只有服務(wù)器的連接,。NAS具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)獨(dú)立性,可以通過 LAN上運(yùn)行的NFS,、CIFS協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,。 SAN直接支持服務(wù)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的多對(duì)多連接,具有共享特性,。
(四)可擴(kuò)展性,。DAS體系只能通過增加服務(wù)器和磁盤存儲(chǔ)量來擴(kuò)展容量,單一擴(kuò)展容量幾乎不可行,;業(yè)務(wù)增長(zhǎng)造成的訪問流量增加會(huì)使服務(wù)器成為瓶頸,,而擴(kuò)展服務(wù)器價(jià)格過高且管理難度加大。NAS可以通過擴(kuò)展I/0節(jié)點(diǎn)而增加容量,,其帶寬可以通過新增的網(wǎng)絡(luò)接口而得以提高,。SAN具有可擴(kuò)展性,可增加存儲(chǔ)設(shè)備而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)充,。
(五)可管理性,。傳統(tǒng)的DAS造成企業(yè)中有大量的服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng),其異構(gòu)型和分布性使管理工作難以展開。NAS,、SAN均采用中心化數(shù)據(jù)管理,,便于控制網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn)。
(六)存儲(chǔ)介質(zhì)的多樣性,。雖然DAS可以采用多種存儲(chǔ)介質(zhì),,但是它與服務(wù)器之間緊密的物理連接,在使用上受到較多限制,?;?/span>SAN的存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi),存儲(chǔ)設(shè)備和文件服務(wù)器被有效地分離,,使得整個(gè)系統(tǒng)可以采用多種存儲(chǔ)介質(zhì),;并且利用不同存儲(chǔ)介質(zhì)和設(shè)備的特點(diǎn),通過統(tǒng)一的中心數(shù)據(jù)管理,,建立多層次的異構(gòu)存儲(chǔ)體系。
四,、NAS與SAN的比較
NAS,、SAN與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)相比而言,無論是從網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,、數(shù)據(jù)共享性還是從存儲(chǔ)容量的可擴(kuò)充性,、數(shù)據(jù)的一體化和安全性等個(gè)方面來說,其優(yōu)越性是不言而喻的,。所以,,現(xiàn)在眾多的用戶在對(duì)其存儲(chǔ)方案進(jìn)行選擇時(shí),實(shí)際上也就成為對(duì)NAS和SAN的選擇了,。
NAS和SAN有許多共同的特點(diǎn),。它們都提供集中化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和整合優(yōu)化,都能有效的存取文件,,都允許在眾多的主機(jī)間共享并支持多種操作系統(tǒng),,都允許從應(yīng)用服務(wù)器上分離存儲(chǔ)。而且,,它們都提供數(shù)據(jù)的高可用性,,都能通過冗余部件和RAID保證數(shù)據(jù)的完整性。
NAS和SAN也有著一些不同點(diǎn),。首先,,實(shí)施和維護(hù)的難易程度不同。上面曾提到,,NAS的存儲(chǔ)設(shè)備與眾多訪問客戶的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的LAN進(jìn)行的,,也就是說,直接將NAS存儲(chǔ)設(shè)備接入LAN中就可以使用了,管理者所要做的只是來定義網(wǎng)絡(luò)存取權(quán)限或?yàn)槊總€(gè)用戶定義磁盤限額,。而且由于NAS采用了熱插拔和即插即用技術(shù),,所以在新設(shè)備接入時(shí)無需關(guān)閉數(shù)據(jù)服務(wù)器或進(jìn)行重新配置,新增的存儲(chǔ)空間可以立即為眾多的應(yīng)用服務(wù)器和客戶機(jī)所共享,。而SAD的存儲(chǔ)設(shè)備與客戶之間的聯(lián)系是通過專用FC集線器和交換機(jī)來進(jìn)行的,,如果客戶端增加,就要對(duì)交換機(jī)進(jìn)行級(jí)連,,這就大大增大了安裝與設(shè)置難度,。其次,二者的設(shè)備管理難易程度不同,。由于NAS中每一個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)都有自己的存儲(chǔ)設(shè)備,,而這些設(shè)備又沒有一個(gè)統(tǒng)一的管理的界面,所以管理人員就必須逐一管理每個(gè)NAS設(shè)備,,從而使管理成本隨網(wǎng)絡(luò)上的NAS設(shè)備的增多而線性增加,。而SAN對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)設(shè)備的管理,是采用SAN專用管理軟件來進(jìn)行集中式管理的,,用戶可以通過簡(jiǎn)單的圖形界面來管理不同平臺(tái)和介質(zhì)上的數(shù)據(jù),,也就是說,在SAN中,,其整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)成為了一個(gè)集中化的存儲(chǔ)池,,這樣,管理人員管理起來就非常簡(jiǎn)單了,。再者,,NAS和SAN是管理對(duì)象也不相同。SAN管理的是磁盤空間,,而NAS管理的是文件,,也就是說,SAN是個(gè)磁盤工廠,,而NAS只是一個(gè)文件服務(wù)器,。最后,也是最重要的一點(diǎn),,那就是二者在性能上有所不問,。NAS是基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的存取設(shè)備,雖然減輕了服務(wù)器所承擔(dān)的壓力,,但勢(shì)必嚴(yán)重增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷,。
DAS、NAS和SAN存儲(chǔ)方案的比較
目前企業(yè)存儲(chǔ)應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)主要有DAS,、NAS和SAN三種模式,。三種模式從體系架構(gòu)的邏輯上看,,有明顯的區(qū)別。中小型企業(yè)存儲(chǔ)具有以下幾方面的要求:性能,、安全性,、擴(kuò)展性、易用性,、整體擁有成本,、服務(wù)等等。
在企業(yè)剛剛建立初期,,用戶的數(shù)據(jù)規(guī)模并不大,,存儲(chǔ)需求也很簡(jiǎn)單,只是要把相關(guān)數(shù)據(jù)存放在某一地方即可,。而存放數(shù)據(jù)的最終目的不但是為了能夠安全保存,,還必須保證數(shù)據(jù)可以隨時(shí)被調(diào)用。
以下的文章中詳細(xì)的介紹了DAS,、NAS和SAN三種存儲(chǔ)方案的比較,。
1、DAS與NAS存儲(chǔ)方案的比較
DAS是大型服務(wù)器采用的主要存儲(chǔ)方式,,從提高存儲(chǔ)利用率的角度來看,,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的DAS勢(shì)在必行,因此導(dǎo)致了SAN的出現(xiàn),。與DAS相應(yīng)的另外一種存儲(chǔ)方式就是NAS,NAS在多用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用,。
首先,,我們可以先對(duì)比DAS與NAS的典型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):
Typical LAN using DAS
Typical LAN using NAS
NAS與DAS在其它方面的差異可通過下面的表格體現(xiàn):
2、NAS與SAN存儲(chǔ)方案的比較
NAS與SAN都是在DAS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,,是新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式中的兩個(gè)主要發(fā)展方向,。當(dāng)要求給提供許多客戶提供文件共享的接入時(shí),NAS一般來說是
可選的方法?,F(xiàn)在NAS設(shè)備在滿足此種要求上有極大的功效,。因?yàn)镹AS系統(tǒng)是建立在現(xiàn)有的LAN和文件系統(tǒng)協(xié)議之上的。同SAN相比,,NAS
技術(shù)是相對(duì)成熟的,。盡管有一些SAN文件共享解決方案存在,它們一般是針對(duì)特定的要求,,多個(gè)服務(wù)器要求高速的的接入通過私有的輕量級(jí)的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)共享數(shù)
據(jù),。
SAN
SAN & NAS Coexistence
NAS是在RAID的基礎(chǔ)上增加了存儲(chǔ)操作系統(tǒng),而SAN是獨(dú)立出一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸率很快,,但操作
系統(tǒng)仍停留在服務(wù)器端,用戶不是在直接訪問SAN的網(wǎng)絡(luò),因此這就造成SAN在異構(gòu)環(huán)境下不能實(shí)現(xiàn)文件共享,。SAN是只能獨(dú)享的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池,,NAS是共享
與獨(dú)享兼顧的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池。因此,,NAS與SAN的關(guān)系也可以表述為:NAS是Network-attached,,而SAN是Channel-
attached。
SAN結(jié)構(gòu)中,,文件管理系統(tǒng)(FS)還是分別在每一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器上,;而NAS則是每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議(如:NFS、CIFS)使用同一個(gè)文件管理系統(tǒng),。換句話說:NAS和SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)的區(qū)別是NAS有自己的文件系統(tǒng)管理,。
NAS是將目光集中在應(yīng)用、用戶和文件以及它們共享的數(shù)據(jù)上,。SAN是將目光集中在磁盤,、磁帶以及聯(lián)接它們的可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。將來從桌面系統(tǒng)到數(shù)據(jù)集中管理到存儲(chǔ)設(shè)備的全面解決方案將是NAS加SAN,。
3.總結(jié)
總的來說,,DAS、NAS,、SAN三種存儲(chǔ)模式,,已經(jīng)很好地滿足目前企業(yè)信息化應(yīng)用在單服務(wù)器擴(kuò)容、服務(wù)器雙機(jī)高可用集群,、高性能,、高可用、高擴(kuò)展
的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)絡(luò)文件共享等方面的需求,。隨著信息化建設(shè)朝深度和廣度發(fā)展,,新興的存儲(chǔ)模式也必將會(huì)逐步走向普及應(yīng)用。
NAS和SAN的優(yōu)劣已經(jīng)停止了爭(zhēng)論,,現(xiàn)在一個(gè)比較一致的看法是:NAS可以很經(jīng)濟(jì)地解決存儲(chǔ)容量不足的問題,,但難以獲得滿意的性能,對(duì)于關(guān)鍵事務(wù)應(yīng)用而
言,,它必須使用專用的寬帶網(wǎng)絡(luò),。因此,如果公司的發(fā)展將需要大量的NAS設(shè)備或是網(wǎng)絡(luò)帶寬需求超過千兆以太網(wǎng),,就應(yīng)該考慮最高端的存儲(chǔ)解決方案SAN,。
SAN與NAS體系的融合正在積極發(fā)展。這種融合存在其合理性,,SAN提供速度,,NAS提供由文件處理帶來的協(xié)作性,。
對(duì)SAN來說,點(diǎn)到點(diǎn)之間光纖通道的最大距離不得超過10km限度是一個(gè)瓶頸,,但這種缺陷可以被NAS的IP連結(jié)所彌補(bǔ),。也就是說,可以通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送
光纖通道命令(FC/IP),。借助于先進(jìn)的以太網(wǎng)技術(shù),,這種處理方法最終變成了現(xiàn)實(shí)。融合NAS/SAN技術(shù)的呼聲很高,,但要實(shí)現(xiàn)這種融合可能需要兩三年
或者更長(zhǎng)的一段時(shí)間,。 http://liyuh.blog.51cto.com/2458612/514752
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