【正文】 儲(chǔ)方案設(shè)計(jì) .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 DAS ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。這些技術(shù)都不是基于各個(gè)裝置的，而是基于整個(gè)的結(jié)構(gòu)。另一方面， NAS 存儲(chǔ)被限制在 NAS 服務(wù)上，是無(wú)法再分配的。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) ( 2020 屆 ) 論文題目 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) Scheme of Integrating NAS with SAN SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 內(nèi)容摘要 數(shù)據(jù)密集應(yīng)用的飛速發(fā)展促進(jìn)了信息存儲(chǔ)、接收、處理和傳送新方法的發(fā)展。光纖通道的 SAN 只有10 公里遠(yuǎn)。在每一種情況下，目標(biāo)都是將 NAS 存儲(chǔ)與光纖通道開(kāi)關(guān)連接起來(lái)。 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)分類 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 DAS存儲(chǔ)結(jié) 構(gòu) ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第四章 SAN存儲(chǔ) ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 SAN和 NAS整合的必要性 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 IT部門(mén)的首要任務(wù) . 企業(yè)在存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)管理軟件上的開(kāi)銷(xiāo)占據(jù) 了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成本越來(lái)越大的比重，并將逐步超過(guò) 50% .據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，企業(yè)的數(shù)據(jù)量每六個(gè)月就會(huì)增長(zhǎng)一倍，到 2020 年，企業(yè)每年要使用 百萬(wàn) TB 的存儲(chǔ)容量，這是 1998年的 12 倍 . 存儲(chǔ)已不再是附屬于服務(wù)器的輔助設(shè)備，而成為了 IT 業(yè)最主要的投資花費(fèi)所在 .Gartner Group 預(yù)測(cè)， 2020 年的 IT 硬件市場(chǎng)值在專業(yè)市場(chǎng)上將達(dá)到 1200 億美元 . 未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)將放在存儲(chǔ)，服務(wù)器未來(lái)將會(huì)低速成長(zhǎng)，保持一個(gè)比較穩(wěn)定的態(tài)勢(shì) . 由于近年來(lái)客戶機(jī) / 服務(wù)器計(jì)算模型的廣泛采用，企業(yè)中存在很多服務(wù)器，而 且每個(gè)服務(wù)器都帶有自己的存儲(chǔ)系統(tǒng)，企業(yè)的信息分散到各個(gè)服務(wù)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(chǔ)挑戰(zhàn)，單一的存儲(chǔ)技術(shù)，如磁盤(pán)、光盤(pán)、 RAID 技術(shù)等已經(jīng)很難滿足需求，他們需要一個(gè)全新的存儲(chǔ)體系架構(gòu) . 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新興的存儲(chǔ)領(lǐng)域有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，能夠徹底地解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案的弱勢(shì)，其主要特征體現(xiàn)在超大存儲(chǔ)容量、大數(shù)據(jù)傳輸率以及高的系統(tǒng)可用性，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)非常適合數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)迅速、擁有潛在升級(jí)數(shù)據(jù)大的企業(yè) . 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息的急劇增加也自然帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng) . 從 產(chǎn)品角度來(lái)說(shuō)，國(guó)外產(chǎn)品一統(tǒng)天下 . 在非整機(jī)制造廠商中，專業(yè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備商 EMC 公司的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)產(chǎn)品發(fā)展迅猛 . 在整機(jī)制造廠商中，包括新惠普， IBM， SUN 公司也都有自己的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)解決方案，其它包括 Cisco， Intel 等國(guó)際大公司在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方面也已經(jīng)推出相關(guān)產(chǎn)品 . 國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)產(chǎn)品還處于空白階段，但是在科研方面，國(guó)內(nèi)包括華中科技大學(xué)和上海交通大學(xué)等科研院校在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)獲得實(shí)質(zhì)性突破 . 越來(lái)越多的證據(jù)表明，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)將成為繼個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（ Inter）后第三次IT 浪潮的引導(dǎo)者 . 個(gè)人計(jì)算機(jī)引領(lǐng)了第一次 IT 浪潮，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)把孤立的主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái)引領(lǐng)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(jì)算為中心，而網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)將引領(lǐng)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心的第三次 IT 浪潮 . 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 2 第一章 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)概述 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新興的存儲(chǔ)領(lǐng)域結(jié)合起來(lái)，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)，例如：遠(yuǎn)距離，安全性等，二者的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)確保數(shù)據(jù)的一致性、安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的集中管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)集中訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)類型的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和保護(hù)等等企業(yè)面臨的復(fù)雜存儲(chǔ)問(wèn)題 . 網(wǎng)絡(luò)存 儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)支持的兩類技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)支持的兩類技術(shù)：光纖通道技術(shù)和 IP 存儲(chǔ)技術(shù)。相對(duì)于以往的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，它解決了開(kāi)放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等問(wèn)題，其優(yōu)越的性能使其備受關(guān)注與青睞。（ 2）千兆 /萬(wàn)兆以太網(wǎng)的普及為 iSCSI 提供了更大的運(yùn)行帶寬。 iSNS是 Inter Storage Name Service ，提供智能的存儲(chǔ)發(fā)現(xiàn)和管理業(yè)務(wù)。 表一： 今天的存儲(chǔ)解決方案主要為：直連式存儲(chǔ)（ DAS）、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（ SAN）、網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（ NAS）。 NAS系統(tǒng)擁有一個(gè)專用的服務(wù)器 ,服務(wù)器 上安裝著一個(gè)優(yōu)化的文件系統(tǒng)和瘦操作系統(tǒng) ,該操作系統(tǒng)專門(mén) 服務(wù)于文件請(qǐng)求 。磁盤(pán)陣列是由很多便宜、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤(pán)，組合成一個(gè)大型的磁盤(pán)組，利用個(gè)別磁盤(pán)提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來(lái)提升整個(gè)磁盤(pán)系統(tǒng)的效能。在當(dāng)時(shí)，柏克萊研究小組的主要研究目的是 效能與成本?；诖艘颍疟P(pán)陣列開(kāi)始廣泛的應(yīng)用在個(gè)人計(jì)算機(jī)上。 它能夠提供同樣的基本自動(dòng)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時(shí)具有更先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)。在應(yīng)用中，有部分常用的數(shù)據(jù)是需要經(jīng)常讀取的，磁盤(pán)陣列根據(jù)內(nèi)部的算法，查找出這些經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在緩存中，加快主機(jī)讀取這些數(shù)據(jù)的速度，而對(duì)于其他緩存中沒(méi)有的數(shù)據(jù)，主機(jī)要讀取，則由陣列從磁盤(pán)上直接讀取傳輸給主機(jī)。 RAID0也稱為條帶化（ stripe），將數(shù)據(jù)分成一定的大小順序的寫(xiě)道陣列的磁盤(pán)里， RAID0可以并行的執(zhí)行讀寫(xiě)操作，可以充分利用總線的帶寬，理論上講，一個(gè)由 N個(gè)磁盤(pán)組成的 RAID0 系統(tǒng)，它的讀寫(xiě)性能將是單個(gè)磁盤(pán)讀取性能的 N倍。 RAID1應(yīng)用于對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)極為重視的應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)發(fā)展趨勢(shì) 隨著社會(huì)信息化的深入，信息量迅猛增長(zhǎng)，信息的重要性也日益顯著。 第 2 章 DAS 存儲(chǔ) DAS 存儲(chǔ)簡(jiǎn)介 DAS即直連方式存儲(chǔ)，英文全稱是 Direct Attached Storage。 基于硬件的 RAID系統(tǒng)是從主機(jī)之外獨(dú)立地管理 RAID 子系統(tǒng)，并且它在主機(jī)處把每一組 RAID 陣列只顯示為一個(gè)磁盤(pán)。 JBOD可以在基于并行 SCSI電纜的直接附加存儲(chǔ)中使用，或在一般情況下，在具有 Fibre Channel 接口的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中使用。 這樣存儲(chǔ) 方式主要用于雙機(jī)熱備上，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，企業(yè)里一些重要的數(shù)據(jù)保護(hù)都是采用這種方式，確保 “ 萬(wàn)無(wú)一失 ” 。 提高存取性能：操作單個(gè)文件資料，同時(shí)有多個(gè)物理磁盤(pán)在并行工作，運(yùn)行速度比單個(gè)磁盤(pán)運(yùn)行速度高。早期 80年代末到 90 年代初的 10Mbps 帶寬，網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)作為文件服務(wù)器存儲(chǔ)，性能受帶寬影響；后來(lái)快速以太網(wǎng)（ 100Mbps）、 VLAN虛網(wǎng)、Trunk(Ether Channel) 以太網(wǎng)通道的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)的讀寫(xiě)性能得到改善； 1998年千兆以太網(wǎng)（ 1000Mbps）的出現(xiàn)和投入商用，為網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（ NAS）帶來(lái)質(zhì)的變化和市場(chǎng)廣泛認(rèn)可。 NAS更加適合文件級(jí)別上的數(shù)據(jù)處理，提供跨平臺(tái)文件共享，將負(fù)載從應(yīng)用或企業(yè)服務(wù)器上卸載下來(lái)，有效降低總擁有成本，保護(hù)用戶投資。在網(wǎng)絡(luò)信息中心，管理著所有枝干校園網(wǎng)，所以應(yīng)該 有大量的重要數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)。 如圖所示： 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 15 在各校園網(wǎng)絡(luò)，普遍采用的是百兆以太網(wǎng)絡(luò)，且數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)相對(duì)較少，所以建議采用 Coventive NAS 500，它最大的存儲(chǔ)空間是 320GB，完全可以滿足客戶的需求，擁有極高的性價(jià)比，而且使用非常簡(jiǎn)便。另外，這種 NAS方案，磁盤(pán)陣列必須配置專用文件服務(wù)器，后期擴(kuò)容成本高，且一般文件服務(wù)器沒(méi)有高可用配置，有單點(diǎn)故障；浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 16 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的訪問(wèn)方式，對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全構(gòu)成威脅等。 SAN的結(jié)構(gòu)允許任何服務(wù)器連接到任何存儲(chǔ)陣列 ,這樣不管數(shù)據(jù)置放在哪里 ,服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。 服務(wù)器到服務(wù)器： SAN可用于服務(wù)器之間的高速大容量數(shù)據(jù)通信。 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 17 數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和保管：數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程拷貝提供了更好的災(zāi)難保護(hù)能力。值得注意的是， SAN還提供了大量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如分配路徑、聚集數(shù)據(jù)、備份數(shù)據(jù)和復(fù)制等技術(shù)功能。對(duì)速度、帶寬和連接距離需求的評(píng)估決定使用 SAN的關(guān)鍵因素是對(duì)速度 和帶寬的需求。并且考慮備份存儲(chǔ)量，綜合估算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。由于 SAN采用了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，服務(wù)器可以訪問(wèn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的任何一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，因此用戶可以自由 增加磁盤(pán)陣列、帶庫(kù)和服務(wù)器等設(shè)備，使得整個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間和處理能力得以按客戶需求不斷擴(kuò)大； 其次， SAN具有更高的連接速度和處理能力。其次， SAN方案不是采用傳統(tǒng)的 IP技術(shù)，所以一般的網(wǎng)管員并不熟悉，可能需要專門(mén)請(qǐng)人，或者花高價(jià)培訓(xùn)網(wǎng)管 員擔(dān)當(dāng)，維護(hù)成本大大增加?；ミB性和標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題的解決，對(duì)用戶來(lái)講是最大的福音。盡管 SAN 交換機(jī)上也配置 CPU 和 CACHE， SAN 交換機(jī)上也可以具有自我管理、自我配置等智能軟件，但 SAN 交換機(jī)主要作用還是作為數(shù)據(jù)交換通道。同時(shí)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)能力也非常有限（一般是單一主機(jī)連接存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器，存在單點(diǎn)故障，但又很少采用 HA 模式，可靠性因而很差），浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 21 丟失數(shù)據(jù)幾乎是很難避免的。 SAN和 NAS存儲(chǔ)整合的必要性 目前， SAN 技術(shù)和 NAS 技術(shù)都是信息整合的手段，二者各有特點(diǎn)，適合不同的市場(chǎng)需求。第五，我們?cè)谝?guī)劃信息系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)，廣大用戶都認(rèn)識(shí)到應(yīng)該采用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，即采用 SAN 或 NAS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。 NAS 引擎和其他主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)主機(jī)共享統(tǒng)一 SAN 架構(gòu)下的存儲(chǔ)資源，從而實(shí)現(xiàn)在滿足主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高性能、高可靠數(shù)據(jù)訪問(wèn)需求的同時(shí)，通過(guò)添加的 NAS 引擎兼顧大量邊緣業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ) 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 22 資源的需求，實(shí)現(xiàn)真正的存儲(chǔ)信息整合。同時(shí)，大部分非主要的邊緣業(yè)務(wù)系統(tǒng)都是以文件形式訪問(wèn)數(shù)據(jù)的， 是 NAS 技術(shù)的特長(zhǎng)。但隨著時(shí)間的推移，這種構(gòu)架 的問(wèn)題已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)了，其問(wèn)題主要表現(xiàn)為以下五個(gè)方面： 第 一，由于目前的存儲(chǔ)系統(tǒng)是不能實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的低檔產(chǎn)品，這樣造成各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息無(wú)法方便享。 EMC 的 NAS 產(chǎn)品基于其高可靠性，高性能主要面對(duì)的是商業(yè)用戶 。因此它的訪問(wèn)協(xié)議是通用的 TCP/IP，今天的 NAS產(chǎn)品也是基于 TCP/IP 協(xié)議的文件訪問(wèn)機(jī)制。 SAN 和 DAS 的主要區(qū)別在于 SAN 技術(shù)在主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之間增加了專用的存儲(chǔ)域交換機(jī)，構(gòu)成光纖 FC存儲(chǔ)域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)訪問(wèn)。借助 OpenSAN，平臺(tái)廠家已經(jīng)從封閉的概念中走出來(lái)，不再要求用戶一定要基于自己的系統(tǒng)，而是希望存儲(chǔ)設(shè)備支持通用平臺(tái)，遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)連接到第三方的開(kāi)放平臺(tái)。 缺點(diǎn)：首先， SAN方案成本太高，許多中小型企業(yè)無(wú)法承受。 頂峰食品集團(tuán)信息系統(tǒng)的特點(diǎn)如下： 都是基于數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)是塊級(jí)的訪問(wèn)； ； ，會(huì)有更多的集團(tuán)下屬公司加入，也會(huì)有更多的應(yīng)用上線，所以對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的擴(kuò)展性要求非常高；，需要有冗余、高可用性的存儲(chǔ)系統(tǒng)，同時(shí)也要求服務(wù)器集群； 據(jù)中心互為備份； ； Windows NT技術(shù) 的，有可能會(huì)升級(jí)到 UNIX版本的財(cái)務(wù)軟件。通過(guò)使用光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接一個(gè)建筑物的不同部分，可以解決因?yàn)榉?wù)器機(jī)房沒(méi)有足夠空間來(lái)容納服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)備的問(wèn)題。 SAN 方案設(shè)計(jì) 大型企業(yè)的存儲(chǔ)系統(tǒng)往往耗資巨大，各企業(yè)情況也不盡相同， SAN方案的選擇設(shè)計(jì)需要考慮以下因素： (1)哪些主要應(yīng)用的問(wèn)題需要解決 ?(2)對(duì)于速度、帶寬和連 接距離的需求是什么 ?(3)需要共享或集中的數(shù)據(jù)量有多少 ? 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì) 18 圍繞應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì) ： 確定哪些是需要 SAN技術(shù)來(lái)支持的實(shí)際商業(yè)應(yīng)用，是做出部署 SAN的決定的核心問(wèn)題。 SAN提供了良好的存儲(chǔ)連接，服務(wù)器可以訪問(wèn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)上的任何存儲(chǔ)設(shè)備，如磁帶庫(kù)、磁盤(pán)陣列 。 SAN還可以實(shí)現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，多個(gè)主 機(jī)