【正文】 采用 SAN 技術(shù)，在關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)的主機(jī)和存儲設(shè)備之間通過SAN 交換機(jī)連接起來，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)存儲，這就保證了核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高性能、高可靠性數(shù)據(jù)訪問需求及未來擴(kuò)展的靈活性?？陀^地說，專業(yè)存儲廠商的 NAS產(chǎn)品是真正的 NAS 產(chǎn)品，因為他們 都在N A S 引擎的微碼中內(nèi)置了 NFS 和 CIFS 的支持，是真正的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器 NAS。 NAS和 SAN對比 ： SAN 和 NAS 適合的應(yīng)用不同。從實測的結(jié)果看， SAN系統(tǒng)可以在不占用大量 CPU的情況下，輕松地超過 NAS的性能。對設(shè)備連接距離的需求是另一個決定使用 SAN的因素。 SAN 存儲結(jié)構(gòu) SAN是位于服務(wù)器后端，為連接服務(wù)器、磁盤陣列、磁帶庫等存儲設(shè) 備而建立的高性能網(wǎng)絡(luò) (圖2)。因此 ,SAN需要基于主機(jī)或存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)隔離 ,即所謂的 LUNMasking 技術(shù) ,這種技術(shù)主要保證多種操作系統(tǒng)平臺不會互相破壞文件系統(tǒng)。 NAS 的優(yōu)缺點 優(yōu)點：由于 NAS存儲方案是基于原有局域網(wǎng)而設(shè)計的，是部件級的存儲方法，所以 NAS將存儲設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到一群計算機(jī)上，在適用性方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢。 NAS是指將集成的存儲系統(tǒng)如磁盤陣列和磁帶設(shè)備，直接通過 LAN接口連入信息通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。直連式存儲的數(shù)據(jù)量越大，備份和恢復(fù)的時間就越長，對服務(wù)器硬件的依賴性和影響就越大。 JBOD也支持熱插拔磁盤驅(qū)動器，即可以在不影響數(shù)據(jù)存儲和服務(wù)器操作的同時增加或者替 換磁盤。顧名思義，在這種方式 中，存儲設(shè)備是通過電纜（通常是 SCSI接口電纜）直接到服務(wù)器的。 RAID2在大數(shù)據(jù)存儲額情況下性能很高， RAID2的實際應(yīng)用很少。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務(wù)器上，具可熱抽換 (HotpSwap)的特性，不過這類產(chǎn)品的價格都很貴。磁盤陣列還能利用同位檢查(ParitypCheck)的觀念，在數(shù)組中任一顆硬盤故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時，將故障硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后重新置入新硬盤中。中文翻譯成 “ 直接附加存儲 ” 。（ 4）由于基于 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，完全解決數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程復(fù)制（ Data Replication）及災(zāi)難恢復(fù)（ Disaster Recover）等傳輸距離上的難題。 IP存儲技術(shù) iSCSI（ Small Computer Systems Interface over IP）是 IETF提出的基于 IP協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，把 SCSI 命令和數(shù)據(jù)幀壓縮為 IP幀傳輸，實現(xiàn)了 SCSI和 TCP/IP協(xié)議的連接。 SAN和 NAS融合的幾種方法 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 DAS存儲的優(yōu)缺點 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 我們將會呈現(xiàn)一個將 NAS 和 NAS 融合起來的新方法，這是一種基于裝置水平的方法。傳統(tǒng)的服務(wù)器附屬存儲（ SAS）結(jié)構(gòu)缺乏可測性、可靠性、帶寬、等待時間以及可管理性，因此無法處理日益發(fā)展的數(shù)據(jù)存儲和接收要求。 SAN 還可以為 NAS 提供備份。 DAS存儲簡介 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 SAN和 NAS對比 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 1 緒 論 隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，存儲技術(shù)產(chǎn)品受到業(yè)界及專家們的高度重視 . 對大多數(shù)依靠計算機(jī)運(yùn)行關(guān)鍵商務(wù)程序的現(xiàn)代企業(yè)來說，信息已經(jīng)成為一種超越其競爭對手的戰(zhàn)略資產(chǎn)，數(shù)據(jù)的有效使用和管理越來越成為企業(yè)?？梢韵拗?initiator 僅向 target列表中的目標(biāo)發(fā)登錄請求，再由 target確認(rèn)并返回響應(yīng)，之后才允許通信； 通過 IPSec將數(shù)據(jù)包加密之后傳輸，包括數(shù)據(jù)完整性、確定性及機(jī)密性檢測等； 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 3 iSCSI的優(yōu)勢 ： （ 1）廣泛分布的以太網(wǎng)為 iSCSI的部署提供了基礎(chǔ)。由于目前絕大部分用浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 5 戶采用的是開放系統(tǒng)，其外掛存儲占有目前磁盤存儲市場的 70%以上，因此本文主要針對開放系統(tǒng)的外掛存儲進(jìn)行論述說明。磁盤陣列主要針對硬盤，在容量及速度上，無法跟上 CPU及內(nèi)存的發(fā)展，提出改善方法。所以，利用局域網(wǎng)絡(luò)來傳遞數(shù)據(jù)，服務(wù)器所使用的硬盤顯得非常重要，除了容量大、速度快之外，穩(wěn)定更是基本要求。主機(jī)與磁盤陣列的緩存交互，緩存與具體的磁盤交互數(shù)據(jù)。 RAID1稱為鏡像（ mirror），它將數(shù)據(jù)完全一致的分別寫到工作磁盤和鏡像磁盤，因此它的磁盤空間利用率為 50％，在數(shù)據(jù)寫入時時間會有影響，但是讀的時候沒有任何影響， RAID0提供了最佳的數(shù)據(jù)保護(hù)，一旦工作磁盤發(fā)生故障，系統(tǒng)自動從鏡像磁盤讀取數(shù)據(jù)，不會影響用戶工作。 NAS（ Network Attached Storage，附網(wǎng)存儲）和 SAN（ StorageArea Network，存儲區(qū)域網(wǎng)）是兩種主要的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，NAS 與 SAN 的融合同 IP 存儲（ IP Storage）、存儲虛擬化（ StorageVirtualization）一起被看作是未來存儲發(fā)展的趨勢。 JBOD也是目前存儲領(lǐng)域中一類重要的存儲設(shè)備。 可實現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)和操作系統(tǒng)的分離：操作系統(tǒng)一般存放本機(jī)硬盤中，而應(yīng)用數(shù)據(jù)放置于陣列中。 NAS 存儲結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)附加存儲 ,服務(wù)器是專用于數(shù)據(jù)存儲的 ， 包括存儲器件（例如磁盤陣列、 CD/DVD驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器或可移動的存儲介質(zhì)）和內(nèi)嵌系統(tǒng)軟件，直接連到以太網(wǎng)上，不再掛接于服務(wù)器后端，增加和移除 NAS服務(wù)器操作不會中斷網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。對于重要的數(shù)據(jù)可以通過 Coventive NAS 6000自帶的遠(yuǎn)程備份程序用磁帶進(jìn)行備份，減少了額外的軟件開支 。 SAN方式可在理論上擴(kuò)展達(dá)到無數(shù)個節(jié)點 ,通過 FC通道提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,這樣不僅可以提供更大容量的存儲數(shù)據(jù) ,而且地域上可以分散 ,緩解了大量數(shù)據(jù)傳輸對于局域網(wǎng)的影響。 存儲的集中和整合：使管理更加簡單，具有更好的可擴(kuò)展性、靈活性和可用性。使用這些應(yīng)用需要考慮到的問題是數(shù)據(jù)共享、更快速的備份或數(shù)據(jù)容災(zāi)等方面。 SAN 優(yōu)缺點 優(yōu)點： 首先， SAN具有無限的擴(kuò)展能力。一旦真正實現(xiàn) OpenSAN， SAN的發(fā)展就會前進(jìn)一大步。 一個網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)訪問能力有限，因此當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器不能滿足性能需求時必須再添加新的網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器，但過多的網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器造成管理維護(hù)的困難及資源浪費 。第四，造成目前分散的獨立存儲系統(tǒng)現(xiàn)狀的原因是過去的技術(shù)限制，但是在考慮未來系統(tǒng)建設(shè)時應(yīng)該是面向未來的，也就是應(yīng)該采用網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)存儲實現(xiàn)信息的有效共享，方便管理，便于擴(kuò)展，建設(shè)高性能，高可靠，高擴(kuò) 展，高兼容的信息存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。但如果采用純 NAS 技術(shù)，將導(dǎo)致客戶有一個核心 SAN 網(wǎng)絡(luò)存儲平臺及一個核心 NAS網(wǎng)絡(luò)存儲平臺， 客戶在 NAS存儲和 SAN 存儲之間無法實現(xiàn)存儲資源的動態(tài)調(diào)配、信息有效共享，實際上造成兩個明顯的信息孤島，不符合信息系統(tǒng)整合的客觀需求。NETAPP 的 NAS 產(chǎn)品由于自身特點主要面向中低端用戶。SAN 技術(shù)經(jīng)過幾年的發(fā)展已經(jīng)非常成熟 , SAN 技術(shù)吸收傳統(tǒng)通道技術(shù)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，因此具有如下優(yōu)勢 :高速、低延遲、高數(shù)據(jù)一致性、大數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍?性 。其實 有人做過專門的評估，認(rèn)為在有些情況下，同一個系統(tǒng)采用 SAN系統(tǒng)的價格只比采用 NAS結(jié)構(gòu)貴百分之十幾，但性能和升級性卻有巨大提升。 數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集中的要求 ： 當(dāng)人們向 SAN技術(shù)遷移時，其背后一定有對數(shù)據(jù)共享和集中的考慮，正確理解數(shù)據(jù)如 何在 SAN網(wǎng)上共享是很關(guān)鍵的。同時存儲設(shè)備之問、存儲設(shè)備同 SAN交換機(jī)之問也可以進(jìn)行通信。 SAN可以使主機(jī)磁盤或磁帶與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或客戶機(jī)互連，還可以為大帶寬計算環(huán)境創(chuàng)建并行數(shù)據(jù)路徑。一旦用戶把互連性和多平臺性放在首位的時候，對 NAS的考慮會多一些。 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 14 NAS 方案設(shè)計 教育信息中心是一種特殊的中心，它不僅可以看到數(shù)量巨大的分布在全國各個學(xué)校節(jié)點上的共享信息，還可以根據(jù)有關(guān)的信息 “ 抽取 匯聚 ” 原則聚集數(shù)量巨大的教育信息資源。并且直連式存儲或服務(wù)器主機(jī)的升級擴(kuò)展，只能由原設(shè)備廠商提供，往往受原設(shè)備廠商限制。 DAS還可以構(gòu)成基于磁盤陣列的雙機(jī)高可用系統(tǒng)，滿足數(shù)據(jù)存儲對高可用的要求。它依賴于服務(wù)器，其本身是硬件的堆疊，不帶有任何存儲操作系統(tǒng)。 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。 RAID級別 RAID技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)級別的 RAID 級別。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 。柏克萊大學(xué)研究其研究目的為，反應(yīng)當(dāng)時 CPU快速的性能。 DAS，也可稱為 SAS（ ServerAttached Storage，服務(wù)器附加存儲）。 iFCP在 FC與 IP之間建立網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)關(guān)的連接，使 FC幀可以路由到正確的目的地址。 iSCSI繼承了兩大最傳統(tǒng)技術(shù)： SCSI和 TCP/IP 協(xié)議。 SAN和 NAS融合的實際應(yīng)用 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 NAS存儲結(jié)構(gòu) ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 網(wǎng)絡(luò)存儲網(wǎng)關(guān)支持的兩類技術(shù) ..................... 錯誤 !未定義書簽。 NAS和 SAN是作為獨立的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)發(fā)展的。所以最終的認(rèn)識是將 NAS和 SAN結(jié)構(gòu)融合起來。 網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 SAN存儲優(yōu)缺點 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 致謝 ....................................................... 錯誤 !未定義書簽。 把返回的 SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到 TCP/IP包中，將它們發(fā)回到發(fā)送方。 光纜接口分為 SC、 LC兩種，分別為 1Gb和 2Gb接口 。 FCSAN的傳輸介質(zhì)是 FC(光纖通 浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN 和 NAS 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 6 道 ),新出現(xiàn)的 SAN標(biāo)準(zhǔn)是 iSCSI,傳輸介質(zhì)是以太網(wǎng) (主要是 千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng) ),FCSAN 是目前主流的 SAN 技 術(shù) 。但在整個計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)中，跟 CPU與 RAM來比，硬盤的速度是 PC中最弱的設(shè)備之一。磁盤陣列有多各端口可以被不同主機(jī)或不同端口連接。從理論上講，四塊硬盤的并行操作使同一時間內(nèi)磁盤讀寫速度提升了 4倍。 存儲從主機(jī)中分離出來成為獨立的存儲系統(tǒng)，把獨立的存儲系統(tǒng)和傳統(tǒng)的用戶設(shè)備用網(wǎng)絡(luò)連接起來，用戶便可以方便地使用像瀏覽器這樣的客戶端軟件（或像使用本地硬盤一樣）進(jìn)訪問和管理，這就是網(wǎng)絡(luò)存儲。軟件 RAID 在操作系統(tǒng)中實現(xiàn)各類 RAID 級別，因為它不需要昂貴的 RAID控制器卡，軟件 RAID 提供了最廉價的解決方法。 DAS 存儲 方案設(shè)計 DAS的方案設(shè)計比較簡單，通常情況下，用 SCSI電纜或光纖把服務(wù)器和存儲設(shè)備實現(xiàn)物理連接，（實現(xiàn)的前提是服務(wù)器上必須有 SCSI接口或 FC接口，及安裝接 口的驅(qū)動程序），物理連接完成后，首先啟動陣列，啟動時陣列自動初始化和引導(dǎo)陣列自檢，這些過程完成后，用戶就可以根據(jù)自己的需要設(shè)置 RAID的級別及 RAID的初始化，這個過程完成后用戶就可以象使用本地硬盤一樣地使用這個大容量邏輯磁盤，可以對磁盤進(jìn)行分區(qū)、格式化和共享等操作。② Windows系列操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)則是由 IBM 和 Microsoft 開發(fā)的通用網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)浙江傳媒學(xué)院本科生畢業(yè)論文 SAN