网络存储技术分析

时间:2022-08-05 12:02:04

网络存储技术分析

摘要:随着计算机平台的演化和网络技术的逐渐成熟,以及计算机处理能力和相关数据需求的不断增长,更快、可达性更好的存储技术将得到更多的市场驱动,存储网络也因此而到来。

本文通过对存储网络和体系结构的基础,以及Cisco推动的新一代多层智能化存储网络的介绍,展示了当今存储网络的现状与未来的发展。

关键词:网络存储 直连式存储 存储网络

中图分类号:TP333 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)09-0198-01

1、引言

由于计算机技术不断向更便宜,更有效的方向发展,早期的主机式计算机也从大型的中心式系统演化为便捷的,企业级的服务器。同时,网络技术也对计算机平台的演化产生了相应的影响。随着这两项技术的逐渐成熟,以及对计算机处理能力和相关数据需求的不断增长,更快,可达性更好的存储技术将得到更多的市场驱动,存储网络也因此而到来。

在过去的10至15年中,商业的模式发生了重大的改变。这其中,基于因特网的商业模式的爆炸性增长给信息的获取和存储技术带来了新的挑战。不断增长的对存储能力的需求使许多IT组织不堪重负,因此,发展一种具有成本效益的和可管理的先进存储方式就成为必然。

2、网络存储体系结构基础

2.1 直连式存储(Direct Attached Storage)

由于早期的网路十分简单,所以直连式存储得到发展。到了二十世纪八十年代,计算由大型的集中式系统发展到灵活的客户端服务器分布式模型。正是尚处在初级阶段的局域网推动了这一转变。连接服务器的存储(Server-Attached Storage)和直连存储类似,但使用的却是分布式的方法,并仰赖与局域网的连接得以实现。随着计算能力,内存,存储密度和网络带宽的进一步增长,越来越多的数据被存储在个人计算机和工作站中。分布式的计算和存储的增长对存储技术提出了更高的要求。

2.2 网络存储设备(Network Attached Storage)

局域网在技术上得以广泛实施,在多个文件服务器之间实现了互联,为实现文件共享而建立一个统一的框架。随着计算机的激增,大量的不兼容性导致数据的获取日趋复杂。因此采用广泛使用的局域网加工作站族的方法就对文件共享,互操作性和节约成本有很大的意义。NAS包括一个特殊的文件服务器和存储。

NAS服务器上采用优化的文件系统,并且安装有预配置的存储设备。由于NAS是连接在局域网上的,所以客户端可以通过NAS系统,与存储设备交互数据。

另外,NAS直接运行文件系统协议,诸如NFS,CIFS等。客户端系统可以通过磁盘映射和数据源建立虚拟连接。

2.3 存储网络(Storage Area Networks)

一个存储网络是一个用在服务器和存储资源之间的,专用的,高性能的网络体系。它为了实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。因此,可以把SAN看成是对SCSI协议在长距离应用上的扩展。

SAN使用的典型协议组是SCSI和Fibre Channel(SCSI-FCP)。Fibre Channel特别适合这项应用,原因在于一方面它可以传输大块数据(这点类似于SCSI),另一方面它能够实现远距离传输(这点又与SCSI不同)。

2.4 SAN与NAS区别和联系

当我们对SAN和NAS进行比较时,我们发现这两种相互竞争的技术实际上是互补的。SAN和NAS是在不同用户需求的驱动下的独立事件。SAN是以数据为中心的,而NAS是以网络为中心的。概括来说,SANs具有高带宽块状数据传输的优势,而 NAS则更加适合文件系统级别上的数据访问。用户可以部署 SAN 运行关键应用,比如数据库、备份等,以进行数据的集中存取与管理;而NAS 支持若干客户端之间或者服务器与客户端之间的文件共享,所以用户可使用NAS作为日常办公中需要经常交换小文件的地方,比如文件服务器、存储网页等。越来越多的设计是使用SAN 的存储系统作为所有数据的集中管理和备份,而需要文件级的共享即File system I/O则使用NAS的前端(所谓前端,即只有CPU及OS,OS可以是windows 或Unix的内核或简化版,不包含盘体装载数据),后端还是会集中到SAN 的磁盘阵列中采取数据,提供高性能、大容量的存储设备。

NAS和SAN在以下方面提供互补:

(1)NAS产品可以放置在特定的SAN网络中,为文件传输提供优化的性能

(2)SAN可以扩展为包括IP和其他非存储关联的网络协议

从总体拥有成本(TCO)方面来分析,DAS由于单独部署的原因造成了总体拥有成本居高不下,部署SAN可以显著地节省用户的投资成本,而Cisco的多层SAN更可帮助客户再降低30%的总体拥有成本,同时还提升了高可用性、存储虚拟化和复制能力等功能。

存储网络的演化就是基于DAS,NAS和SAN中最佳要素的融合,从而来满足以因特网为中心的商业对存储提出的越来越高的要求。

3、Cisco推动的新一代多层智能化存储网络

Cisco 多层智能化存储网络完全是为了实现高可用性而设计的。除了满足用户对于无中断软件升级和所有关键性硬件组件的冗余的基本需求以外,Cisco 多层智能化存储网络的软件架构还可以提供前所未有的高可用性。Cisco 多层智能化存储网络要求 Supervisor模块具有自动重启发生故障的进程的独特功能,这使得它变得非常强大。在某个Supervisor模块重启时(尽管这种情况很少发生),在主Supervisor模块和备份Supervisor模块之间的完全同步可以确保在不中断数据传输的情况下进行全状态故障恢复。 Cisco 多层智能化存储网络将高可用性提高到了一个新的水平,确保了可以超过目前要求最严格的99.999%正常运行时间的超高可用性环境。

4、存储网络的未来发展

在DAS,SAS(Server Attached Storage),SAN和NAS之间的区别正在变得模糊。所有的技术在用户的存储需求下接受挑战。传统的客户端服务器的计算模式将会演化成具有任意连接性的全球存储网络。在那种情况下,数据的利用率会得到提高。分布式数据也会得到更加优化的存储。

和其他领先技术一样,存储网络市场也会得益于Cisco所热切推动的现有技术和创新技术的发展与融合。另一方面,提高了的物理上的连通性,并没有本质上改变在多个服务器之间共享数据的困难。所以Cisco 多层智能化存储网络为嵌入各种智能化存储服务(例如基于网络的虚拟化和复制)提供一个开放的平台。多层智能化存储网络用一种层次化的方式来实现网络和存储智能,为存储网络的发展开辟了一个新的纪元。

上一篇:基于Simlink/SimMechanics的人体平衡一级倒立... 下一篇:基于互联网技术影响的媒体探讨