【正文】 六個月就會增長一倍，到 2020 年，企業(yè)每年要使用 百萬 TB 的存儲容量，這是 1998年的 12 倍 . 存儲已不再是附屬于服務器的輔助設備，而成為了 IT 業(yè)最主要的投資花費所在 .Gartner Group 預測， 2020 年的 IT 硬件市場值在專業(yè)市場上將達到 1200 億美元 . 未來的發(fā)展重點將放在存儲，服務器未來將會低速成長，保持一個比較穩(wěn)定的態(tài)勢 . 由于近年來客戶機 / 服務器計算模型的廣泛采用，企業(yè)中存在很多服務器，而 且每個服務器都帶有自己的存儲系統(tǒng)，企業(yè)的信息分散到各個服務器上，形成所謂的“信息孤島”，不利于企業(yè)的信息整合 . 企業(yè)正面臨著前所未有的存儲挑戰(zhàn)，單一的存儲技術，如磁盤、光盤、 RAID 技術等已經(jīng)很難滿足需求，他們需要一個全新的存儲體系架構 . 網(wǎng)絡存儲將網(wǎng)絡技術與新興的存儲領域有機地結合起來，能夠徹底地解決傳統(tǒng)存儲方案的弱勢，其主要特征體現(xiàn)在超大存儲容量、大數(shù)據(jù)傳輸率以及高的系統(tǒng)可用性，網(wǎng)絡存儲非常適合數(shù)據(jù)量增長迅速、擁有潛在升級數(shù)據(jù)大的企業(yè) . 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和信息的急劇增加也自然帶來了網(wǎng)絡存儲市場的迅速增長 . 從 產(chǎn)品角度來說，國外產(chǎn)品一統(tǒng)天下 . 在非整機制造廠商中，專業(yè)網(wǎng)絡存儲設備商 EMC 公司的網(wǎng)絡存儲產(chǎn)品發(fā)展迅猛 . 在整機制造廠商中，包括新惠普， IBM， SUN 公司也都有自己的網(wǎng)絡存儲解決方案，其它包括 Cisco， Intel 等國際大公司在網(wǎng)絡存儲方面也已經(jīng)推出相關產(chǎn)品 . 國內網(wǎng)絡存儲產(chǎn)品還處于空白階段，但是在科研方面，國內包括華中科技大學和上海交通大學等科研院校在網(wǎng)絡存儲技術領域已經(jīng)獲得實質性突破 . 越來越多的證據(jù)表明，網(wǎng)絡存儲將成為繼個人計算機（ PC）和互聯(lián)網(wǎng)絡（ Inter）后第三次IT 浪潮的引導者 . 個人計算機引領了第一次 IT 浪潮，互聯(lián)網(wǎng)絡把孤立的主機通過網(wǎng)絡互聯(lián)起來引領了第二次 IT 浪潮 . 第一次浪潮和第二次浪潮是以數(shù)據(jù)計算為中心，而網(wǎng)絡存儲將引領以數(shù)據(jù)存儲為中心的第三次 IT 浪潮 . 浙江傳媒學院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡的研究和設計 2 第一章 網(wǎng)絡存儲概述 網(wǎng)絡存儲將網(wǎng)絡技術與新興的存儲領域結合起來，充分利用網(wǎng)絡技術的特點，例如：遠距離，安全性等，二者的結合可以實現(xiàn)確保數(shù)據(jù)的一致性、安全性和可靠性，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的集中管理，實現(xiàn)網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)集中訪問，實現(xiàn)不同主機類型的數(shù)據(jù)訪問和保護等等企業(yè)面臨的復雜存儲問題 . 網(wǎng)絡存 儲網(wǎng)關支持的兩類技術 網(wǎng)絡存儲網(wǎng)關支持的兩類技術：光纖通道技術和 IP 存儲技術。 致謝 ....................................................... 錯誤 !未定義書簽。 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 NAS通過 SAN來連接 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 SAN和 NAS整合的必要性 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 SAN存儲優(yōu)缺點 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 第四章 SAN存儲 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 NAS存儲簡介 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 DAS存儲結 構 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 網(wǎng)絡存儲設備 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 網(wǎng)絡存儲分類 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 第一章 網(wǎng)絡存儲 概述 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。在每一種情況下，目標都是將 NAS 存儲與光纖通道開關連接起來。所以最終的認識是將 NAS和 SAN結構融合起來。光纖通道的 SAN 只有10 公里遠。網(wǎng)絡附屬存儲（ NAS）和存儲區(qū) 域網(wǎng)絡（ SAN）能夠更好地處理這一問題。 畢業(yè)設計 (論文 ) ( 2020 屆 ) 論文題目 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡的研究和設計 Scheme of Integrating NAS with SAN SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡的研究和設計 內容摘要 數(shù)據(jù)密集應用的飛速發(fā)展促進了信息存儲、接收、處理和傳送新方法的發(fā)展。 NAS和 SAN是作為獨立的網(wǎng)絡存儲技術發(fā)展的。另一方面， NAS 存儲被限制在 NAS 服務上，是無法再分配的。 目前，有幾種將 NAS 融合進 SAN的方法。這些技術都不是基于各個裝置的，而是基于整個的結構。 網(wǎng)絡存儲網(wǎng)關支持的兩類技術 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 DAS ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 網(wǎng)絡存儲發(fā)展趨勢 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 DAS存儲方案設計 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 NAS存儲結構 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 SAN存儲簡介 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 第五章 SAN和 NAS的融合 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 SAN和 NAS集成優(yōu)勢 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 SAN和 NAS融合的實際應用 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 數(shù)據(jù)管理 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 IP存儲技術包含： iSCSI、 FCIP、 iFCP等 ； 光纖通道技術包含 FCPH、 FCP、 FCSW、 FCFS、 FCFG等。 iSCSI繼承了兩大最傳統(tǒng)技術： SCSI和 TCP/IP 協(xié)議。 iSCSI的數(shù)據(jù)包結構： 工作流程： iSCSI系統(tǒng)由 SCSI適配器發(fā)送一個 SCSI命令。 系統(tǒng)提取出數(shù)據(jù)或命令，并把它們傳回 SCSI子系統(tǒng)。（ 3）以太網(wǎng)知識的普及為基于 iSCSI技術的存儲技術提供了大量的管理人才。 iFCP在 FC與 IP之間建立網(wǎng)關到網(wǎng)關的連接，使 FC幀可以路由到正確的目的地址。 iSCSI HBA相關知識： iSCSI主機總線適配器的縮寫，將硬件 iSCSI initiator 集成到板卡上，利用 TCP/IP卸載引擎在適配卡上完成數(shù)據(jù)處理，作用在于減輕主機 CPU負載， 也提供了高可用環(huán)境下硬件多通道功能和服務器遠程引導功能 ： 接口類型與以太網(wǎng)原有接口完全相同；大多數(shù) iSCSI HBA卡都具有 TOE功能；TCP/IP卸載引擎的縮寫， TOE網(wǎng)卡將 TCP/IP處理脫離主機 CPU，在 TOE網(wǎng)卡上由專用芯片完成 TCP/IP處理和數(shù)據(jù)包創(chuàng)建，減輕主機 CPU的負載 ； iSCSI HBA 也同時具備 TOE功能，把二者的優(yōu)點整合在一起。 銅纜接口分為 DB9和 HSSDC 兩種，其中DB9為 1Gb接口， HSSDC分為 1Gb和 2Gb兩種； Fibre Channel 還包括三種獨立于介質的接口： Gigabit Link Modules—— 將并行信號轉換為串行信號，包括串行編碼和串行解碼功能； Gigabit Interface Converters—— 提供一個串行編碼和串行解碼的串行接口，可以熱插拔 ，常見接口為 SC和 DB9兩種；銅纜接口分為 DB9和 HSSDC兩種，其中 DB9為 1Gb接口， HSSDC分為 1Gb和 2Gb兩種； DAS DAS即直連方式存儲，英文全稱是 Direct Attached Storage。 DAS，也可稱為 SAS（ ServerAttached Storage，服務器附加存儲）。 NAS實現(xiàn)了操作系統(tǒng)和文件服務器功能的 專門化 ,為網(wǎng)絡存儲提供了最優(yōu)的價格和性能 。 網(wǎng)絡存儲設備 磁盤陣列簡介 ： 磁盤陣列簡稱 RAID(RedundantpArrayspofpInexpensivepDisks)，有 “ 價格便宜且多余的磁盤陣列 ” 之意。同時，在儲存數(shù)據(jù)時，利用這項技術，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。柏克萊大學研究其研究目的為，反應當時 CPU快速的性能。另外，研究小組也設計出容錯 (faulttolerance)，邏輯數(shù)據(jù)備份 (logicalpdatapredundancy)，而產(chǎn)生了 RAIDp理論。所以，為了加 速計算機整體的數(shù)據(jù)流量，增加儲存的吞吐量，進階改進硬盤數(shù)據(jù)的安全，磁盤陣列的設計因應而生。 磁盤陣列其樣式有三種，一是外接式 磁盤陣列柜、二是內接式磁盤陣列卡，三是利用軟件來仿真。由上述可知，現(xiàn)在 IDE磁盤陣列大行其道的道理； IDE接口硬盤的穩(wěn)定度與效能表現(xiàn)已有很大的提升，加上成本考量，所以采用 IDE接口硬盤來作為磁盤陣列的決解方案，可說是最佳的方式 。掌握網(wǎng)絡存儲設備的安裝、操作使用也是網(wǎng)管員必須要學會的。一個主機連接陣列的不同端口可提升傳輸速度 。對于主機寫入的數(shù)據(jù)，只寫在緩存中，主機可以 立即完成寫操作。 RAID級別 RAID技術經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了從 RAID 0 到 5等 6種明確標準級別的 RAID 級別。 且磁盤空間的存儲效率最大（ 100％） RAID0有一個明顯的缺點：不提供數(shù)據(jù)冗余保護，一旦數(shù)據(jù)損壞，將無法恢復。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實際的提升速率會低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，性能必然大 幅提高。 RAID2稱為糾錯海明碼磁盤陣列，陣列中序號為 2N的磁盤（第 6?? ）作為校驗盤，其余的磁盤用于存放數(shù)據(jù)，磁盤數(shù)目越多，校驗盤所占比率越少。 RAID3系統(tǒng)在完整的情況下讀取時沒有任何性 能上的影響，讀性能與 RAID0 一致，卻提供了數(shù)據(jù)容錯能力，但是，在寫時性能大為下降，因為每一次寫操作，即使是改動某個數(shù)據(jù)盤上的一個數(shù)據(jù)塊，也必須根據(jù)所有同一帶區(qū)的數(shù)據(jù)來重新計算校驗值寫入到校驗盤中，一個寫操作包含了寫入數(shù)據(jù)塊，讀取同一帶區(qū)的數(shù)據(jù)塊，計算校驗值，寫入校驗值等操作，系統(tǒng)開銷大為增加。作為信息的載體，現(xiàn)代存儲系統(tǒng)應具備資源整合、數(shù)據(jù)共享、分散存儲、集中管理、快速配置、高可用性等特點；它能夠抵御來自系統(tǒng)外部或內部的非法操作；還應能夠隨著存儲容量的增長線性擴展它們的性能。網(wǎng)絡存儲的核心思想是存儲與主機的分離，而此前則是以計算機為核心，存儲只是計算機（或服務器）的外設。中文翻譯成 “ 直接附加存儲 ” 。它依賴于服務器，其本身是硬件的堆疊，不帶有任何存儲操作系統(tǒng)。硬件 raid實現(xiàn)分為兩種：一種是內置 (或集成 )raid控制器，一種是外置raid控制器。它還可以用在較便宜的 IDE 磁盤以及 SCSI 磁盤。磁盤驅動器插在一個內部總線上，將服務器與 JBOD系統(tǒng)之間的外部總線電纜簡化成單條電纜連接。 DAS還可以構成基于磁盤陣列的雙機高可用系統(tǒng)，滿足數(shù)據(jù)存儲對高可用的要求。后來隨著服務器和備份軟件成本的下降，在 LINUX和 WINDOWS 平臺也可以實現(xiàn)雙機熱備了，以這種 DAS方式實現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲目前廣泛地存在企業(yè)中，也是 DAS在企業(yè)數(shù)據(jù)存儲中具體應用的集中表現(xiàn)。此時，存儲容量實現(xiàn)擴展得以實現(xiàn)。實施簡單：無須專業(yè)人員操作和維護，節(jié)省用戶投資 缺點 ： 直連式存儲依賴服務器主機操作系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的 IO讀寫和存儲維護管理，數(shù)據(jù)備份和恢復要求占用服務器主機資源（包括 CPU、系統(tǒng) IO等），數(shù)據(jù)流需要回流主機再到服務器連接著的磁 帶機（庫），數(shù)據(jù)備份通常占用服務器主機資源 2030%，因此許多企業(yè)用戶的日常數(shù)據(jù)備份常常在深夜或業(yè)務系統(tǒng)不繁忙時進行，以免影響正常業(yè)務系統(tǒng)的運行。并且直連式存儲或服務器主機的升級擴展，只能由原設備廠商提供，往往受原設備廠商限制。 由于網(wǎng)絡 接入存儲采用 TCP/IP網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換， TCP/IP是 IT業(yè)界的標準協(xié)議，不同廠商的產(chǎn)品（服務器、交換機、 NAS存儲）只要滿足協(xié)議標準就能夠實現(xiàn)互連互通，無兼容性的要求；并且 2020年萬兆以太網(wǎng)（ 10000Mbps）的出現(xiàn)和投入商用，存儲網(wǎng)絡帶寬將大大提高 NAS存儲的性能。這些標準已被廣泛