【正文】 和 NAS 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 13 (CommonInterFileSystem,CIFS)為主要協(xié)議。因此，建議采用 Coventive NAS 6000，它采用的是 ATA100 的硬盤接口，網(wǎng)絡(luò)帶寬高達(dá)100MB/S。FCSAN的傳輸介質(zhì)是 FC(光纖通道 ),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)。 SAN還可以實現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，多個主 機可以訪問連在網(wǎng)絡(luò)中的多個存儲設(shè)備。 SAN 方案設(shè)計 大型企業(yè)的存儲系統(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)計需要考慮以下因素： (1)哪些主要應(yīng)用的問題需要解決 ?(2)對于速度、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 存儲網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計 18 圍繞應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計 ： 確定哪些是需要 SAN技術(shù)來支持的實際商業(yè)應(yīng)用，是做出部署 SAN的決定的核心問題。 頂峰食品集團信息系統(tǒng)的特點如下： 都是基于數(shù)據(jù)庫訪問的應(yīng)用，數(shù)據(jù)是塊級的訪問； ； ，會有更多的集團下屬公司加入，也會有更多的應(yīng)用上線，所以對于存儲系統(tǒng)的擴展性要求非常高；，需要有冗余、高可用性的存儲系統(tǒng)，同時也要求服務(wù)器集群； 據(jù)中心互為備份； ； Windows NT技術(shù) 的，有可能會升級到 UNIX版本的財務(wù)軟件。借助 OpenSAN，平臺廠家已經(jīng)從封閉的概念中走出來，不再要求用戶一定要基于自己的系統(tǒng)，而是希望存儲設(shè)備支持通用平臺，遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)連接到第三方的開放平臺。因此它的訪問協(xié)議是通用的 TCP/IP，今天的 NAS產(chǎn)品也是基于 TCP/IP 協(xié)議的文件訪問機制。但隨著時間的推移，這種構(gòu)架 的問題已經(jīng)顯現(xiàn)出來了，其問題主要表現(xiàn)為以下五個方面： 第 一，由于目前的存儲系統(tǒng)是不能實現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)存儲的低檔產(chǎn)品，這樣造成各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息無法方便享。 NAS 引擎和其他主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)主機共享統(tǒng)一 SAN 架構(gòu)下的存儲資源，從而實現(xiàn)在滿足主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高性能、高可靠數(shù)據(jù)訪問需求的同時，通過添加的 NAS 引擎兼顧大量邊緣業(yè)務(wù)系統(tǒng)對存儲 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 22 資源的需求，實現(xiàn)真正的存儲信息整合。 SAN和 NAS存儲整合的必要性 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，適合不同的市場需求。盡管 SAN 交換機上也配置 CPU 和 CACHE， SAN 交換機上也可以具有自我管理、自我配置等智能軟件，但 SAN 交換機主要作用還是作為數(shù)據(jù)交換通道。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，可能需要專門請人，或者花高價培訓(xùn)網(wǎng)管 員擔(dān)當(dāng)，維護成本大大增加。并且考慮備份存儲量，綜合估算數(shù)據(jù)存儲容量。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。 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。另外，這種 NAS方案，磁盤陣列必須配置專用文件服務(wù)器，后期擴容成本高，且一般文件服務(wù)器沒有高可用配置，有單點故障；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 16 通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的訪問方式，對存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全構(gòu)成威脅等。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。早期 80年代末到 90 年代初的 10Mbps 帶寬，網(wǎng)絡(luò)接入存儲作為文件服務(wù)器存儲，性能受帶寬影響；后來快速以太網(wǎng)（ 100Mbps）、 VLAN虛網(wǎng)、Trunk(Ether Channel) 以太網(wǎng)通道的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接入存儲的讀寫性能得到改善； 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（ NAS）帶來質(zhì)的變化和市場廣泛認(rèn)可。 這樣存儲 方式主要用于雙機熱備上，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，企業(yè)里一些重要的數(shù)據(jù)保護都是采用這種方式，確保 “ 萬無一失 ” 。 基于硬件的 RAID系統(tǒng)是從主機之外獨立地管理 RAID 子系統(tǒng)，并且它在主機處把每一組 RAID 陣列只顯示為一個磁盤。 網(wǎng)絡(luò)存儲發(fā)展趨勢 隨著社會信息化的深入，信息量迅猛增長，信息的重要性也日益顯著。 RAID0也稱為條帶化（ stripe），將數(shù)據(jù)分成一定的大小順序的寫道陣列的磁盤里， RAID0可以并行的執(zhí)行讀寫操作，可以充分利用總線的帶寬，理論上講，一個由 N個磁盤組成的 RAID0 系統(tǒng)，它的讀寫性能將是單個磁盤讀取性能的 N倍。 它能夠提供同樣的基本自動備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時具有更先進(jìn)的技術(shù)特點。在當(dāng)時，柏克萊研究小組的主要研究目的是 效能與成本。 NAS系統(tǒng)擁有一個專用的服務(wù)器 ,服務(wù)器 上安裝著一個優(yōu)化的文件系統(tǒng)和瘦操作系統(tǒng) ,該操作系統(tǒng)專門 服務(wù)于文件請求 。 iSNS是 Inter Storage Name Service ，提供智能的存儲發(fā)現(xiàn)和管理業(yè)務(wù)。相對于以往的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，它解決了開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等問題，其優(yōu)越的性能使其備受關(guān)注與青睞。 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 第四章 SAN存儲 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 網(wǎng)絡(luò)存儲分類 ................................. 錯誤 !未定義書簽。光纖通道的 SAN 只有10 公里遠(yuǎn)。另一方面， NAS 存儲被限制在 NAS 服務(wù)上，是無法再分配的。 DAS ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 SAN存儲簡介 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 數(shù)據(jù)管理 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 iSCSI的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)： 工作流程： iSCSI系統(tǒng)由 SCSI適配器發(fā)送一個 SCSI命令。 iSCSI HBA相關(guān)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(fù)載， 也提供了高可用環(huán)境下硬件多通道功能和服務(wù)器遠(yuǎn)程引導(dǎo)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(fù)載 ； iSCSI HBA 也同時具備 TOE功能，把二者的優(yōu)點整合在一起。 NAS實現(xiàn)了操作系統(tǒng)和文件服務(wù)器功能的 專門化 ,為網(wǎng)絡(luò)存儲提供了最優(yōu)的價格和性能 。另外，研究小組也設(shè)計出容錯 (faulttolerance)，邏輯數(shù)據(jù)備份 (logicalpdatapredundancy)，而產(chǎn)生了 RAIDp理論。掌握網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的安裝、操作使用也是網(wǎng)管員必須要學(xué)會的。 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(fù)。作為信息的載體，現(xiàn)代存儲系統(tǒng)應(yīng)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(nèi)部的非法操作；還應(yīng)能夠隨著存儲容量的增長線性擴展它們的性能。硬件 raid實現(xiàn)分為兩種：一種是內(nèi)置 (或集成 )raid控制器，一種是外置raid控制器。后來隨著服務(wù)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(yīng)用的集中表現(xiàn)。 由于網(wǎng)絡(luò) 接入存儲采用 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， TCP/IP是 IT業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，不同廠商的產(chǎn)品（服務(wù)器、交換機、 NAS存儲）只要滿足協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)就能夠?qū)崿F(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(luò)帶寬將大大提高 NAS存儲的性能。因此，建議采用 Coventive NAS 6000，它采用的是以太網(wǎng)通路，支持千兆以太網(wǎng)，且存儲容量大 (480GB可擴充 )，硬件 RAID技術(shù)，六塊可熱插拔硬盤。顯然， NAS技術(shù)不能滿足可靠度為%的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的要求。 存儲設(shè)備到存儲設(shè)備：通過這種外部數(shù)據(jù)傳輸能力，可以在不需要服務(wù)器參與的情況下傳輸數(shù)據(jù)，從而使服務(wù)器周期能更多地用于其他活動如應(yīng)用程序處理等。這些功能都有助于防止數(shù)據(jù)的丟失和提高數(shù)據(jù)信息的可用性。 頂峰食品集團信息化建設(shè)的第一階段是財務(wù)信息化，這是一個非常典型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，同時由于使用了 web的應(yīng)用以及中間件的應(yīng)用，這樣就會有 Web服務(wù)器群、中間件服務(wù)器群。 最后， SAN目前還面臨浙江傳媒學(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 20 著標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一的難題。目前主流的 SAN 交換機廠商象 BAROCADE、 MCDATA、 CISCO 占有存儲交換機市場 98% 以上的份額，這些廠商都很明確 SAN 交換機的數(shù)據(jù)交換作用，對于某些象基于交換機的數(shù)據(jù)鏡像、虛擬存儲等都還只是在概念探討和測試中，這 種做法是客觀負(fù)責(zé)任。能否將二者有機結(jié)合在一起，滿足不同應(yīng)用的需求，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)存儲的優(yōu)勢成為廣大客戶迫切需要。 E MC 的 S A N + N A S 就是這樣的解決方案。由于所有的服務(wù)器采購時間較早，其存儲系統(tǒng)都是直連的模式，而且大部分存儲系統(tǒng)都是低檔的 JBOD 產(chǎn)品，這種現(xiàn)狀是和以主機為核心設(shè)計 IT 架構(gòu)的年代相適應(yīng)的。網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器技術(shù)是建立在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展成熟基礎(chǔ)之上的。還好，現(xiàn)在有一個由多個著名網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備商共同提出的 OpenSAN 概念，在這個概念的支持下，至少這個概念的提出者的產(chǎn)品間是可以相互相互兼容的，為用戶提供了極大的選擇便利。隨著信息化建設(shè)進(jìn)一步深入，將會建立如辦公自動化 、人力資源管理、企業(yè)資源管理等應(yīng)用系統(tǒng)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比， SAN技術(shù)的 最大特點是將存儲設(shè)備從傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中隔離出來，成為獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。 SAN可使數(shù)據(jù)移動應(yīng)用程序性能達(dá)到更好，例如，可在不需服務(wù)器參與的情況下將數(shù)據(jù)直接由數(shù)據(jù)源送往目的設(shè)備。 SAN由于采用不同的傳輸介質(zhì)又可以分成 FCSAN和 ESAN。 典型應(yīng)用拓?fù)鋱D如下： 在各校園網(wǎng)絡(luò)的信息中心，管理著各中小學(xué)校園 網(wǎng)上的共享資源，所以應(yīng)該有一定的數(shù)據(jù)需要存儲。幾乎所有的 UNIX和 NT廠家在網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的 讀取方式皆采用以下兩種公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 :① UNIX系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 ,以 SUN Microsystems 開發(fā)并公開的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) (NetworkFileSystem,NFS)為主。所以整體的擁有成本（ TCO）較高。 根據(jù) raid控制器以及連接模式不同， raid控制器都配有不同數(shù)量的緩存，當(dāng)然緩存越多，控制器的性能就越好了，價格也就比較貴了。人們把網(wǎng)絡(luò)存儲稱為信息技術(shù)發(fā)展的第三次浪潮（前兩次分別是 PC 和網(wǎng)絡(luò)）。通過建立 RAID 0，原先順序的數(shù)據(jù)請求被分散到四塊硬盤中同時執(zhí)行。 磁盤陣列的主流結(jié)構(gòu)： 磁盤陣列作為獨立系統(tǒng)在主機外直連或通 過網(wǎng)絡(luò)與主機相連。 磁盤陣列，時事所趨：自有 PC以來，硬盤是最常使用的儲存裝置。 SAN由于采用不同的傳輸介質(zhì)又可以 分成 FCSAN和 ESAN。 FCPH 定義 FC0、 FC1和 FC2的級別 (物理上 ) 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 4 FCFS 說明 FC幀格式和光纖通道的基本控制特性 FCGS 定義多種與服務(wù)器類似的功能 SCSIFCP 定義使用光纖通道接口的 SCSI3指令協(xié)議的操作 FCFG 定義光纖通道交換架構(gòu)的常性 FCSW 描述光纖通道交換架構(gòu)的交換組件 FCAL 是仲裁環(huán)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) FC HBA相關(guān)知識： 光纖信道主機總線適配器的縮寫，主要用于主機與 FC設(shè)備之間的連接； FC HBA卡使用的傳輸介質(zhì)可以分為光纜和銅纜兩種；光纜分為單模長波和多模短波兩種，單模長波最大傳輸距離十公里 ，多模短波最大傳輸距離 500米（直徑 50微米）、 175米（直徑 ）；銅纜最大傳輸距離 30米 。 接收方從 TCP/IP 包中抽取 SCSI命令并執(zhí)行相關(guān)操作。 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 SAN存儲方案設(shè)計 ................................