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关键词:存储模式,存储设备,接口技术,智能存储
1. 引 言
互联网技术广泛应用以及计算机技术的发展,人们对数据存储的需求及方式有了巨大的改变。表现在三方面:首先,许多应用系统,如电子商务,数据仓库,企业资源规划(ERP)和客户关系管理(CRM)等对存储容量有巨大的要求;其次,应用系统要求对数据进行快速有效的存取;最后,需要对数据进行有效的管理。本文叙述了存储模式的发展,相应的存储设备、存储接口技术等。NAS存储技术在图书馆的应用,实现了数字化管理。
2. 存储模式的发展
分为封闭系统存储和开放系统存储,目前主要以开放存储系统发展和应用为主(如图1示)。
图1
2.1 内嵌式存储系统
内嵌式存储系统(Embedded Storage, ES)就是把存储器内嵌于服务器中,比如我们熟悉的PC硬盘就是这种模式,其优点是简单易用,缺点是每个服务器只能保存有限数量的存储器件,而且存储容量和存取速度也受到服务器性能的限制。另外,如果服务器出现故障,则其存储系统也随之变为不可用,这是一个致命缺陷。
2.2 直接存储系统(Direct AttachedStorage DAS)
采用独立的外接式存储设备(如RAID JBOD等)并通过标准接口技术(如SCSI)与服务器连接。将对存储器件的读写操作从应用服务器中分离出来,高速接口技术从一定程度上提高了总体存取时间。DAS又称为以服务器为中心的存储体系。存储设备为通用服务器的一部分,该服务器同时提供应用程序的运行,即数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。当用户数量增加或服务器正在提供服务时,其响应速度会变慢。在网络带宽足够宽的情况下,服务器本身成为数据输入输出的瓶颈。
2.3 网络依附存储系统(Network AttachedStorage NAS)
NAS的结构是以网络为中心,面向文件服务的系统(如图2所示)。应用和数据存储部分不在同一服务器上,其中专用数据服务器不再承担应用服务,称之为"瘦服务器"(Thin Server)。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接,通过标准LAN进行访问。由于采用局域网上通用数据传输协议,如NFS、CIFS等,所以NAS能够在异构的服务器之间共享数据,如Windows NT和UNIX混合系统。NAS系统的关键是文件服务器,专用文件服务和存储服务的服务器是文件系统所在地和NAS设备的控制中心,该服务器可以支持多个I/O节点和网络接口,每个I/O节点都有自己的存储设备。
图2 NAS
2.4 存储区域网络(StorageArea Network SAN)
SAN是以光纤通道(Fiber Channel, FC)实现服务器和存储设备之间通讯的网络结构(如图3示)。SAN的核心是FC,SAN网络路由器、交换机等, SAN设备需要使用光纤通道技术,又称为光纤通道路由器或光纤通道交换机。其中的服务器和存储系统各自独立,地位平等,通过高带宽FC路由交换机相连。SAN路由器负责把数据从服务器传送到存储设备或存储设备传送到服务器,SAN路由器使用光纤通道协议而不是TCP/IP协议,可避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突。工作站通过局域网访问服务器,在各存储设备之间交换数据时可不通过服务器,减轻了服务器承受的压力。。
图 3 SAN网络系统及设备
3. 存储设备类型、接口技术简介
存储系统模型经历了ES、DAS、NAS以及SAN几个阶段,不管何种模式,都涉及存储设备及外界接口技术等问题。对于SAN来说,存储设备需要SAN路由器或交换机等。
3.1 存储设备
3.1.1 磁带库
磁带库设备包括自动加载磁带机和磁带库,自动加载磁带机有一个磁带驱动器和自动磁带更换装置组成,可以从装有多排磁带闸中拾取磁带并放入驱动器中,且支持例行备份过程。
磁带库具有自动备份和数据恢复功能外,存储容量可达数百PB,实现连续备份。自动磁带搜索可在驱动管理软件控制下实现智能恢复,实时监控和统计,摆脱人工干预。随着制造技术和生产工艺的改进,磁带库的性能还将得到更大的提高,从而在未来的存储市场中长期扮演重要的角色。
3.1.2 光盘存储设备
光盘存储设备(CD、DVD及其驱动器)是经常接触到的存储系统。光盘存储设备的优点是价格低廉,可靠性好,体积小,便于携带且可随机读写,保存时间长。然而一张光盘的存储容量有限,光盘塔、光盘库以及光盘网络镜像服务器就是基于此设想而开发的基于光盘的海量存储设备。光盘网络镜像服务器是一种可在网络上实现光盘信息共享的网络存储设备。具有大型光盘库的超大存储容量,而且还具有与硬盘相同的访问速度,其单位存储成本大大低于光盘库和光盘塔,因此光盘网络镜像器已开始取代光盘塔和光盘库,逐渐成为光盘网络共享设备中的主流产品。
3.1.3 磁盘存储设备
磁盘存储设备具有高性能,高容量,高可靠性的特性,是目前构建存储系统的主要设备。为进一步提高存储设备的容量和可靠性,每个磁盘存储设备可包含多个磁盘(磁盘阵列)。根据有无管理功能,这类存储设备可分成RAID(Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks,独立/廉价磁盘冗余阵列)和JBOD(Just a Bunch Of Disks)两种。RAID内置处理器以实现对磁盘阵列的管理,根据对性能的不同要求和相应的管理算法,分成不同的等级,如RAID0,RAID1----RAID6等。JBOD在物理特性上与RAID有许多相似之处,但本身缺乏内部管理功能,因此需要外部软件或硬件支持。
3.2 存储设备接口技术
存储设备通过标准化的I/O接口技术与服务器,SAN交换机通信实现开放式的系统互联。目前最主要的接口技术包括SCSI(小型机系统接口),iSCSI(internet SCSI ),光纤通道FC(Fiber Channel)。
3.2.1 SCSI
SCSI作为一种I/O技术方便了存储的操作和管理,可以为不同类型的外围设备提供统一的数据交换平台,另外SCSI还具有占用CPU资源少,支持高速数据传输等优点。经过多年的发展,出现了多种总线宽度,多种总线速率, SCSI总线仲裁方式等。特点如下;
高速总线技术提供可靠的数据传输;
方便的存储设备添加和连接;
SCSI设备间的高兼容性;
相当的总线长度。
3.2.2 iSCSI
iSCSI是结合了TCP/IP和SCSI的一项标准接口技术或协议,将SCSI命令和块状数据封装到TCP/IP包中来发送和接收。发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中再通过网络转发,接收端收到TCP/IP包之后将其还原为SCSI命令和数据并执行,完成之后将返回的SCSI命令和数据在封装到TCP/IP包中传送回发送端。在用户看来整个过程就像访问本地的SCSI设备一样简单。由于iSCSI是建立在IP网络之上,易于将连接能力延伸到LAN区域之外,包括城域网和广域网,这使iSCSI具有更大的灵活性和较低的成本,也大大幅度降低了存储系统的复杂性。。iSCSI的最终目的并不是代替SCSI或光纤通道,而是使IP用户终端能够连接到基于SCSI以及光纤通道的存储设备上。
3.2.3 光纤通道
光纤通道FC(Fiber Channel)是存储系统中常用的一种介于I/O通道和网络连接之间的通信协议。。它综合了通道通信和网络通信的优点,能给不同设备提供高速的数据交换通道。现在常见的有100MB/S和1000MB/S两种速度。同时光纤通道也能提供比较远的通信距离,可达到数十公里。
光纤通道可以是点到点的直接连接,环型连接,还可以连接成网状。光纤通道协议是一个分层的通信协议,包括物理层(FC-0), 编码解码层(FC-1),桢协议流控制层(FC-02),通用服务层(FC-3),带上层协议层(FC-4)。光纤通道网络中的设备必须遵循光纤通道协议的各个层次来通信。
4. 网络存储技术的应用实例(图书馆应用)
随着技术的发展,需要存储和传播的信息量越来越庞大,信息的种类和形式越来越丰富,传统图书馆的机制显然不能满足这些需要,因此,提出了数字图书馆的设想。数字图书馆是一个电子化信息的仓储,能够存储大量各种形式的信息,用户可以通过网络方便地访问,以获得包括多媒体在内的各种信息,信息存储和用户访问不受地域限制。建设的数字图书馆,是一种运行在高速宽带网络上的、分布式超大规模的、可跨库检索的海量数字化信息系统资源库群,对有价值的图像、文本、语音、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集、加工、存储和管理,实现知识增值,并提供基于网络的电子存取服务。具体地说,图书馆主要希望实现三种应用:图书馆知识管理系统数据库、数字图书馆系统数据库和图书馆 Web 站点群静态页面存储。这样的目标无疑对存储系统的要求很高,既要求高可用性、高可靠度和大容量,还需低成本和易安装管理(图4示)。
图4 NAS在图书馆的应用
5. 总结与展望
存储模式已经历了四个阶段,各种存储设备和接口协议都有待完善,各种存储设备和技术正趋于融合,网络存储系统实际已得到应用(如在图书馆应用)。本文虽然做了一些简单的探索工作,却是远远不够的,其功能、需求、体系结构、实现技术都有待进一步的研究。由于宽带的发展、对存储系统需求的增加,网络存储正在迅速兴起。未来网络存储系统将是智能的、分布式的、虚拟化的存储系统 ,能够实现自我管理、自我优化和自我恢复的系统,因此,它必将引起人们的重视并更加深入的研究。
参考文献:
[1] 赵文辉 徐俊 周家林 李晨.网络存储技术[M] 清华大学出版社,2005
[2] 李培.数字图书馆馆原理与应用[M].北京:高教出版社,2004
[3] 张伟.网络存储技术的发展现状与应用[J].福建电脑,2003 (1)
[4] 罗宁.SAN与NAS融合技术的研究.计算机应用与软件[M],2004 (10)
[5] 建峰.数字图书馆信息存储系统架构的探析[J].现代情报,2005 (6)
关键词:存储域网络; 网络存储
中图分类号:TP333文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 14-0000-01
The Network Storage Study on Storage Area Network Technology
Tan Jia
(Shanghai University,Shanghai200010,China)
Abstract:This paper introduces the basic concepts of storage area network storage area networks,and various types of technical characteristics,discusses the technology-based storage area network topology and network storage structure of the technological advantages of this storage structure.
Keywords:Storage area network;Network storage
一、引言
随着社会的发展与进步,人们在工作、生活当中所需要存储的数据就其规模而言已经可以称之为海量数据,可以说,在当今社会,对于这些海量数据的快速、有效以及安全的存储已经成为制约社会发展并为理论界所广泛关注的重要问题。
二、存储域网络技术特点
存储域网络(Storage Area Network,简称SAN)是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器相互连接的专用存储系统,是当前应用最为广泛的存储技术。可采用光纤通道(Fiber Channel,简称FC)、IP/Ethernet、InfiniBand互连技术分别组建FC-SAN、iSCSI-SAN和InfiniBand-SAN。
(一)FC-SAN
基于FC的SAN应用方案是当前使用最多,产品最为成熟的SAN技术。FC-SAN主要由磁盘阵列、FC-Switch交换机和主机光纤接口卡等组成。FC-SAN存储系统主要具有技术特点是通过高速光纤通道与使用可伸缩的FC-Switch网络拓扑结构为SAN内部任意节点之间提供多路可选择的数据交换,并且由高速交换机处理设备访问的网络拥塞,使得增加连接设备的数量不会对各个设备的访问速度产生影响。
虽然FC-SAN的性能很优越,而且其可扩展性也很好,但是由于受到现有的光纤传输方式价格昂贵的约束,其应用范围相对较小。因此,IT界又进一步研制、开发了基于普通IP协议和以太网的SAN存储技术,即IP存储(IPS)。这种技术是将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输。
(二)IP-SAN
由于IP-SAN存储技术采用潜在不可靠的IP网络传输数据,加之网络环境不安全,iSCSI存储要求采用多种安全措施以提高IP-SAN存储技术的可靠性以及数据访问和数据存储的安全性。通常采用的安全方法主要包括KRBs、SPKM、SPR(远程安全密码)以及CHAP(握手认证协议)等。
(三)InfiniBand-SAN
InfinBand是一种新型的I/O体系结构,这种技术将I/O系统与复杂的CPU/Mem分开,采用基于通道的高速串行链路和可扩展的光纤交换网络替代共享总线结构,提供了高带宽、低延迟、可扩展的I/O互连,克服了传统的共享I/O总线结构的种种弊端。InfinBand技术不仅可用于服务器内部、服务器之间以及集群系统的互连,还可用于存储系统的互连,组建基于InfinBand的SAN。
InfinBand-SAN的主要技术特点包括:可伸缩的Switched Fabric互连结构;由硬件实现的传输层互连高效、可靠;支持多个虚拟信道(Virtual Lanes);硬件实现自动的路径变换(Path Migration);总带宽可随IB-Switch规模成倍增长;支持SCSI远程DMA协议(SRP),实现高速、低延迟的远程DMA传输,一次传输量多达4K Blocks;具有较高的容错性、抗毁性以及较高的可靠性、可用性、可维护性(RAS),同时支持热插拔。
三、存储域网络技术存储
(一)存储域网络存储的拓扑结构
基于存储域网络的网络存储结构的组成部分包括主机总线适配器、网桥、路由器、光纤、集线器以及交换机等,各部件遵循连接协议进行通信。
主机是通过主机总线适配器与存储设备相连接,FC、SCSI和ESCON的设备通过网桥相连,而SCSI总线和FC端口之间的数据转换则是通过路由器完成的。集线器在存储域网络中所起的作用与其在传统网络中所起的作用是类似的,服务器可以通过一个或多个FC集线器对存储网络进行访问。需要注意的是,集线器端口较少,一般是7-12个,共享100Mbps的带宽,但在同一时刻内只允许两个节点可以相互通讯,因此集线器非常适合较小的应用场合。FC交换机是存储域网络拓扑结构逻辑上的中心。交换机可以和集线器配合使用,组成网络互连结构,并且能够满足各个端口之间以满足带宽相互访问的要求,从而进一步提高网络系统的性价比。
(二)存储域网络存储的技术特点
1.提升了主机系统的存储带宽。
存储域网络的环路带宽能够达到200MB/s,能够在很大程度上提升了主机系统的存储带宽。而且由于大量的数据存在于高速的存储域网络存储缓存当中,减轻了服务器与客户机之间的带宽压力。
2.通过存储域网络实现对大数据量的访问操作
在存储域网络存储系统当中,只有少量的控制信息需要通过TCP/IP网络进行传输,而大量的数据是通过存储域网络进行访问的,因此极大地节省了TCP/IP网络带宽资源。
3.硬件设备采用冗余结构。
存储域网络架构支持Active/Active和Active/standby,所有硬件设备都可以采用冗余结构,提高了系统的存储速度与安全性,并且提高了数据访问速度。
四、结论
当代社会对于存储系统高可靠性、高可用性、高性能、动态可扩展性、易维护性和开放性等众多方面的需求,对现有的存储技术提出了挑战,存储器件和设备这一级无论做得多好,都难以满足网络和企业存储的多种需求,这就需要在存储系统结构解决问题。
参考文献:
[1]Information and Storage Management[M].EMC Corporation,2007
高校数字图书馆系统中的存储技术
根据其出现时间的先后,大致可将数据存储技术的发展分为4个阶段:直接附属存储(DAS),网络附属存储(NAS),存储区域网(SAN),IP存储(IPS)。
1.DAS
20世纪90年代以前,存储产品大多作为服务器的附属设备通过电缆直接连接到各种服务器,这种形式即是DAS。DAS完全以服务器为中心,不带有任何存储操作系统。DAS方式是长期以来大多数服务器采取的方式。主机通过专用接口与存储设备相连接,透过RAID技术将这些单个硬盘,按RAIDLEVEL组合成更大的硬盘。当主机需要访问存储设备时,主机发出指令给存储设备,存储设备根据指令进行相应操作,将数据返回给主机,或者将主机传输过来的数据写入到磁盘。DAS中存储设备可以是磁盘驱动器,也可以是RAID子系统,或是其他存储设备。
DAS技术的数据安全性差,难以备份/恢复;性能一般,可扩充性差,容量有限;数据被存放在多台不同的服务器上,难于访问,不支持不同操作系统访问。DAS技术成本低廉,易于安装,但需停止用户现有系统,且难以维护,存储利用率低。
2.NAS
20世纪90年代出现了NAS技术。NAS包括存储部件和集成在一起的简易服务器管理软件。NAS是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点。在这种配置中,一台NAS服务器处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来。集成在NAS设备中的定制服务器系统可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。NAS设备的物理位置灵活,通过物理链路与网络连接。NAS无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据。
其特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同的存储器上,易于访问,支持不同操作系统访问。NAS技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率较高。
3.SAN
SAN是允许在存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络连接,通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。SAN可以被看作是存储总路线概念的一个扩展,它使用局域网和广域网中类似的单元,实现存储设备和服务器之间的互联。SAN具有高传输速度、远传输距离和支持数量众多的设备等优点。采用了专用的拓朴结构,不能直接使用通用的IP网络连接各个SAN存储网络。目前,多数供应商的SAN解决方案大多采用光纤通道技术,即FC—SAN。
SAN技术的特点是,易于备份/恢复;性能极高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,但不支持不同操作系统访问。SAN技术成本昂贵,需要长时间的设计和安装,且难以维护,存储利用率很高。4.IP存储
IP存储技术就是以高速以太网连接为基础,通过IP协议进行数据交换的存储技术,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输,其支持数据块形式的I/O访问和共享存储。它采用iFCP和iSCSI协议,由于光纤通道已经包含了SCSI协议,这种方法无需重大技术改造,就能满足SCSI协议的要求。
IP技术的特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,支持不同操作系统访问。IP技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率最高。
基于IP的高校数字图书馆网络存储建设
在网络存储中,FC—SAN在某些方面具有无可比拟的优势,如性能极高,可扩充性强等,使其能够满足数字图书馆大规模数据存储的需要,但光纤通道存在着成本昂贵和互操作性问题,这是一般高校图书馆所不能承受的。而NAS技术虽然成本低廉,但却受到带宽消耗的限制,无法完成大容量存储的应用,而且系统难以满足开放性的要求。针对以上技术的缺陷和不足,根据国际上基于IP的存储设备已逐步上市和日渐成熟的情况,提出了一种既有ANS和SAN技术的优点,又能克服两者缺点的存储网方案,即基于IP的SAN。它由两部分构成,第一部分是利用IP互连设备构成存储区域网SAN,第二部分是通过SAN中的交换机多路接入LAN回路,形成一种广义的附网存储NAS,存储设备都是商用的NAS设备以及iSCSI设备,或通过转换桥将SCSI和FC设备转换为IP接口,接入基于IP协议SAN中。它采用最广泛的TCP/IP作为网络协议,既具有NAS易于访问的特点,又有专用的存储网络架构。因此,基于IP的存储网络可以利用以太网技术和设备来构建专用的存储网络,由于使用了以太网设备,其成本大大低于使用光纤交换机的SAN网络,而且保持了SAN的传输速率高且稳定的优点。用户在这一技术中,面对的是非常熟悉的技术内容,即IP协议和以太网,而且各种IP通用设备保证了用户可以具有非常广泛的选择空间。事实上,由于IP存储技术的设计目标,就是充分利用现有设备,使传统的SCSI存储设备和光纤存储设备都可以在IP—SAN中利用起来。随着带有IP标准接口的存储设备的出现,我们可以单纯使用本地IP存储技术,来扩展已有的存储网络,或构建新的存储网络。以千兆甚至万兆以太网为骨干的网络连接,保证了本地IP存储网络。由于采用的是IP协议,与LAN和Intemet的连接是无缝的,远程备份十分方便,效率工作很高。基于IP的SAN在性能及功能上都具有突出的优势,是目前高校数字图书馆建设中存储区域方案设计的首选方案。
参考文献
1郭建峰.数字图书馆信息存储系统架构的探析.现代情报,2005(6)
2李培.数字图书馆馆原理与应用.北京:高教出版社2004
3李村合.谈网络环境下的信息存储技术.情报学报,2002(1)
2张伟.网络存储技术的发展现状与应用.福建电脑,2003(1)
关键词: DAS NAS SAN iSCSI
随着计算机网络技术的飞速发展,各种网络服务器对存储的需求随之发展,但由于商业企业规模不同,对网络存储的需求也应有所不同,选择不当的网络存储技术,往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备,或者造成企业的网络性能低下,影响企业信息化发展,因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常重要的。
目前高端服务器所使用的专业存储方案有DAS、NAS、SAN、iscsl几种,通过这几种专业的存储方案使用RAID阵列提供的高效安全的存储空间。
一、直接附加存储(DAS)
直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障,数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。
二、网络附加存储(NAS)
NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是:(1)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3)存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。
三、存储区域网(SAN)
SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式,是未来存储技术的发展方向,但是,它也存在一些缺点:(1)价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的,就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;(2)需要单独建立光纤网络,异地扩展比较困难。
四、iSCSI
使用专门的存储区域网成本很高,而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术,它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及,万兆网也逐渐的进入主流,使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术,提供完整解决方案的厂商较少,对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时,解码成SCSI需要CPU进行运算,增加了系统性能开销,如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销,但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取,存取速度冗余受网络运行状况的影响。
通过以上比较研究,四种方案各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业,可采用简单的DAS方案。对于中小型商业企业,服务器数量比较少,有一定的数据集中管理要求,且没有大型数据库需求的可采用NAS方案。对于大中型商业企业,SAN和iSCSI是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中,且对系统性能要求极高,可考虑采用SAN方案;对于希望使用存储的服务器相对比较分散,又对性能要求不是很高的,可以考虑采用iSCSI方案。
参考文献:
[1]白广思:C SAN与IP SAN架构比较新论.情报科学, 2007, (9)
【关键词】 网络数据存储技术 分析 应用
数据存数作为计算机系统中一个独立的模块,网络数据存数技术的发展目标是高智能化、低成本化,通过深入分析和研究网络数据存储技术,不断地进行改进和完善,使网络数据存储技术更加强大和安全,推动网络数据技术的快速发展。
一、传统网络数据存储技术的分析和应用
1、SAN。SAN是一种计算机存储区域的数据存储技术,将计算机网络服务器和存储设备联系起来,服务器使用SAN接入网络系统[1]。SAN存储区域基于LAN层次一下,是一种高效的存储网络,利用SAN数据存储技术,可以有效地缓解大容量数据传输对计算机网络的影响,能够优化大容量数据的分配。但是这种技术在日常的应用中操作性较差,在维护和构建SAN架构时,技术人员必须具有丰富的操作经验和专业知识积累,再加上SAN技术的网络互联装置价格昂贵,增加了这种技术的运行成本,使得SAN技术难以发展和普及。
2、DAS。DAS是一种和计算机网络直接相连的数据存储技术,它利用SCSI接口或光纤通道将网络服务器和存储设备直接相连,这种直接相连的数据存储技术,系统的运行成本相对较小,被广泛的应用在计算机网络集群环境中,具有良好的扩展性。例如,计算机网络中的服务器分布比较分散,利用普通的网络数据存储技术进行连接在技术上有很大的困难,这时可以利用DAS技术。但是这种技术最大的缺点是不具有共享性,需要计算机网络系统中每一个客户终端配置一个单独的服务器,给网络的管理存储维护带来了很大的难度,服务器一旦发生故障,存储数据信息很难进行恢复,网络数据存储的容量空间难以进行拓展,在这种背景下,网络数据存储技术的普及受到了很大程度的限制。
3、NAS。NAS是一种计算机网络系统中重要的数据存储附加技术,计算机网络数据存储附加技术能够直接将计算机磁盘序列和计算机网络系统连接起来,NAS技术的服务器主要由计算机存储硬件和计算机操作系统共同组成[2],在应用过程中,具有很强的拓展性,并且SAN技术和计算机网络互联的设备价格相对较低,安装操作简单便捷,具有可靠、安全、高容、高效等特点,被广泛的应用在法律环境、电子出版以及图像教育等领域,这些领域都对于数据存储容量有着很高的要求。与此同时,NAS技术的网络协议开销较大,在数据文件访问过程中,NAS技术很难适应高访问速度的网络应用,例如计算机网络数据库的存储应用,NAS会占据大量的带宽,并且NAS难以兼容多种不同存储设备,无法对设备进行统一的管理和控制,这样就限制了NAS技术在某些领域的应用。
二、现代化网络数据存储技术的分析和应用
1、云存储。云存储技术是依托云计算应用技术发展而来的,云存储技通过计算机网络中的相关软件将多种存数设备集合和联系在一起,协调运行和工作,充分运用了网络技术和集群应用等功能,实现了对外的数据存储和业务访问等功能。云存储是电子信息时代的一种非常具有代表性的存储技术,和其他的网络存储技术相比,不仅具有很大的价格优势,有效地降低了计算机网络系统数据储存的运行成本,还提高了计算机网络数据存储的拓展性和灵活性。
2、OBS。OBS是一种基于计算机应用对象的网络数据存储技术,其包含着存储属性可拓展的数据存储容器和存储长度可变的存储模块[3],是一种重要的组织逻辑方式,能够提供多种类似于文件的访问方式,如文件的关闭、读写、打开等,OBS数据存储技术融合了SAN和NAS技术的优点,利用计算机网络系统统一的对象接口,有效地提高了网络数据存储技术的拓展性,提高了计算机网络系统的运行性能。OBS技术最主要的特点就是将计算机网络系统中相关的物理数据存储图标放置在系统的存储设备中,当前OBS技术是计算机网络数据存储领域关注的重点技术,其较强的拓展性和高性能,使得OBS技术广泛的应用在计算机网络数据存储领域。
三、结束语
无论是传统的网络数据存储技术还是现代化的网络存储技术,都需要不断地改进和发展,不断提高网络数据存储技术的可靠性、安全性和拓展性,推动网络数据存储技术的广泛应用。
参 考 文 献
[1] 袁亮. 网络数据存储技术的分析与应用[J]. 华章,2012,11:296