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智能网络存储方案

时间:2007-1-30栏目:计算机论文

智能网络存储方案


一、概述


    目前,数字视音频网络和数据网络的大量应用成为电视行业发展的必然趋势,这就要求提供更大、更快、更有力的网络数据存储和共享途径。网络存储技术无疑为我们提供了一个很好的选择。


二、网络存储技术的分类


    目前的网络存储技术大致分为三类: 


 


1、 直接依附存储系统(Direct Attached Storage, DAS)


     DAS又称为以服务器为中心的存储体系,如图一所示。其特征为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。在网络带宽足够的情况下,服务器本身成为数据输入输出的瓶颈。现在已渐渐不能满足用户的需求,不再为大家所采用。


2、 网络依附存储系统(Network Attached Storage, NAS)



    NAS的结构是以网络为中心,面向文件服务的。在这种存储系统中,应用和数据存储部分不在同一服务器上,即有专用的应用服务器和专用的数据服务器。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,应用服务器将数据服务器视做网络文件系统,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,一个经过优化的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,该服务器一般可以支持多个I/O节点和网络接口,每个I/O节点都有自己的存储设备。


3、 存储区域网络(Storage Area Network, SAN)


     SAN是一种以光纤通道(Fiber Channel, FC)实现服务器和存储设备之间通讯的网络结构,如图三所示。SAN的核心是FC,其中的服务器和存储系统各自独立,地位平等,通过高带宽(传输速率为800Mb/s,双全工时可达1.6Gb/ s)FC集线器或FC交换机相连,可避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突。各应用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以不通过服务器,这样就大



大减轻了服务器承受的压力。


三、NAS与SAN的比较


     NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言,无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等个方面来说,其优越性是不言而喻的。所以,现在众多的用户在对其存储方案进行选择时,实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。


     NAS和SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合优化,都能有效的存取文件,都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统,都允许从应用服务器上分离存储。而且,它们都提供数据的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。


    NAS和SAN也有着一些不同点。首先,实施和维护的难易程度不同。上面曾提到,NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的,也就是说,直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了,管理者所要做的只是来定义网络寸取权限或为每个用户定义磁盘限额。而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术,所以在新设备接入时无需关闭数据服务器或进行重新配置,新增的存储空间可以立即为众多的应用服务器和客户机所共享。而SAN的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的,如果客户端增加,就要对交换机进行级连,这就大大增大了安装与设置难度。其次,二者的设备管理难易成度不同。由于NAS中每一个I/O节点都有自己的存储设备,而这些设备又没有一个统一的管理的界面,所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备,从而使管理成本随网络上的NAS设备的增多而线性增加。而SAN对整个网络中的存储设备的管理,是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的,用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据,也就是说,在SAN中,其整个存储网络成为了一个集中化的存储池,这样,管理人员管理起来就非常简单了。再者,NAS和SAN是管理对象也不相同。SAN管理的是磁盘空间,而NAS管理的是文件,也就是说,SAN是个磁盘工厂,而NAS只是一个文件服务器。最后,也是最重要的一点,那就是二者在性能上有所不同。NAS是基于传统以太网络的存取设备,虽然减轻了服务器所承担的压力,但势必严重增加网络的负荷。而且无论存储磁盘的速度有多快,存取速度只可能与网络带宽所允许的速度一样快。即NAS达到高性能的前提条件是网络带宽足够

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