《网络系统集成》课件第八章 网络存储方案设计.ppt
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1、8.18.1网络存储技术网络存储技术o目前的网络存储技术主要有SAN、NAS和iSCSI,SAN主要基于光纤通道和光交换技术,以面向数据块存取形式完成;NAS基于TCP/IP协议基础上的,以文件的存取形式完成;iSCSI则是SAN和NAS两种技术优点的融合,通过把面向数据块的SCSI协议封装在TCP/IP协议数据包中,完成基于IP网络的传输交换和数据存取。而另外的DAS存储技术,属于传统的存储技术,目前也是应用最为广泛的一种,非常适合数据量不大的应用服务器。8.1.1 DAS8.1.1 DAS存储技术存储技术oDAS(Direct Attached Storage-直接附加存储),也可称为SA
2、S(Server-Attached Storage,服务器附加存储),是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台服务器(或主机)上,作为服务器(或主机)的硬件组成部分。DAS产品包括存储器件和集成在一起的简易服务器(或主机),其中存储器件主要包括:硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质,存储设备主要为:磁盘、磁带、磁盘阵列或磁带库,可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。DAS适用于以下几种环境:o(1)存储容量要求不高、服务器数量很少的中小企业的应用服务。o(2)服务器在地理分布上很分散,通过SAN(存储区域网络)或NAS(网络直接存储)在它们之间进行互
3、连非常困难,或者成本过高,而采用DAS也可以解决问题。o(3)存储系统必须被直与应用服务器相连接。o(4)许多数据库应用和应用服务器存储需要独立、便于搬迁、更改方便,而要求直接连接到存储器上。8.1.2 SAN8.1.2 SAN存储技术存储技术oSAN存储示意图SANWebMailUnix网络图8.1 SAN 存储技术示意图SAN区LAN区SANSAN存储技术的优点存储技术的优点n(1)由于SAN采用光纤通道技术和交换技术,所以易于扩展,也具有高可用性和高性能,可以确保企业的关键业务运行的连续性。n(2)由于采用了光纤技术,支持单模和多模,所以传输距离远,多达几十公里。n(3)由于SAN具有很
4、高的环路带宽,提升了主机系统的存储带宽;又由于大量的数据存在于高速的SAN存储池中,减轻了服务器与客户机之间的通讯带宽,所以传输速率高。n(4)可采用LAN-Free的数据备份方式,将备份数据通过SAN的高速网络传输到磁带库,仅有少量的控制信息通过网络进行传输,大大节省了网络带宽资源,所以备份效率高。n(5)支持服务器的异构平台,可以确保企业网络的灵活发展。n(6)可通过4项技术确保数据安全性,即:可通过光纤交换机的分区(ZOONING)功能实现;交换机端口的访问控制;可通过磁盘阵列的LUN masking实现LUN一级的安全隔离;通过软件实现文件共享访问控制。n(7)通过配置、备份恢复管理软
5、件,实现集中管理和远程管理。SANSAN的不足的不足n基于SAN的存储技术已经逐渐推广到信息化建设的硬件平台上,SAN取代了基于服务器的存储模式,形成了以数据存储为中心的网络平台结构。SAN具有很好的性能、管理更为集中、具有很好的扩展能力。但是在具体实施过程中还存在一些问题:n(1)企业原有的存储设备(如SCSI的磁盘阵列)要想接入SAN中,有一定的难度,即使花费大量成本,仍然不能对其有效管理。n(2)不同品牌的光纤通道卡(HBA卡)接入SAN时,出现性能不稳定的现象。n(3)SAN本身缺乏统一的标准,不同厂商的存储管理软件只能管理自己的存储设备,不能管理其它厂商的存储设备,不能有效地发挥功能
6、。比如EMC的整个套件能够实现功能强大的容灾技术。n(4)由于SAN的技术普及时间较短,集成商的技术支持的水平跟不上,而原厂商的维护费用又相当昂贵,导致SAN的应用范围缩小。SANSAN的应用场合的应用场合nSAN以提供灵活、高性能和扩展的存储环境,能够解决在服务器和存储设备之间传输大块数据。特别适于以下应用场合:n(1)对响应时间、可用性和可扩展性要求高的关键业务数据库的应用。n(2)对性能、数据完整性和可靠性要求高的集中存储备份,以保证关键数据的安全,可极大地提高企业容灾备份的可用性和可靠性。n(3)需要海量数据存储。例如,数字图书馆、企业或组织的数据中心。n(4)支持服务器及其连接设备之
7、间提供光纤通道高性能和可扩展的、远距离的存储访问。8.1.3 NAS8.1.3 NAS存储技术存储技术oNAS(Network Attached Storage,网络附属存储)是传统网络文件服务器技术的发展延续,是专用的网络文件服务器,是代替传统网络文件服务器市场的新技术新产品;是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。它在局域网中,按照TCP/IP协议进行通信,提供文件的I/O(输入/输出)方式进行数据传输。在局域网环境下,NAS已经完全可以实现不同平台之间的数据级共享,比如NT、UNIX等平台的共享,而且NAS本身能够支持多种协议
8、(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等)。oNAS连接需要专用的NAS服务器,NAS服务器一般由存储硬件、操作系统以及其他上的文件系统等几个部分组成,以提供方便的存储服务,如图8.2所示。Web服务器TCP/IP网络Unix/Linux服务器NAS 服务器图8.2 NAS结构示意图目前市场上的NAS产品基本上可以分成两种模式:专业存储厂商NAS产品和主机厂商NAS产品。o(1)专业存储厂商的NAS产品是真正的NAS产品,因为他们都在NAS引擎的微码中内置了NFS和CIFS的支持,是真正的专业网络文件服务器:NAS。目前主要专业NAS厂商有EMC和NETAPP,EMC的NAS产品基于其高可靠性
9、,高性能主要面对的是商业用户;NETAPP的NAS产品由于自身特点主要面向中低端用户。o(2)主机厂商NAS产品不是真正的NAS产品,基本都是采用两台NT(或UNIX)服务器做NAS的引擎,实际是包装过的传统网络文件服务器,因此对CIFS(NFS)支持较好,但对NFS(CIFS)采用的是模拟方式,因此在性能上没有很好的扩充性,无法大规模文件共享的需求。8.1.4 iSCSI8.1.4 iSCSI存储技术存储技术TCP/IP网络iSCSI设备SANiSCSI网关应用服务器iSCSI协议图8.3 iSCSI示意图o从目前的技术的来看,iSCSI技术还只是实现SAN架构的一种技术,在性能、扩展性、兼
10、容性等方面还无法与FC SAN相比。通常我们将iSCSI视为“IP SAN”,而基于光纤通道的SAN视为“FC SAN”。8.1.5 8.1.5 云存储云存储o云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是一种新兴的网络存储技术,是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核
11、心的云计算系统。简单来说,云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方,透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。云存储可分为以下三类:1、公共云存储n像亚马逊公司的Simple Storage Service(S3)和Nutanix公司提供的存储服务一样,它们可以低成本提供大量的文件存储。供应商可以保持每个客户的存储、应用都是独立的,私有的。其中以Dropbox为代表的个人云存储服务是公共云存储发展较为突出的代表,国内比较突出的代表的有搜狐企业网盘,百度云盘,乐视云盘 ,移动彩云,金山快盘,坚果云,酷盘,115网盘,华为网盘,360云盘,新浪微盘,腾
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