浅谈网络存储技术
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摘要：当今信息飞速发展时代，网络存储给人们的生活、工作带来了更多的方便。本文介绍了几种网络存储关键技术，并对其发展趋势做了展望。
关键词：网络存储；直接连接存储；网络连接存储；存储区域网络
中图分类号：TP333 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)07-0000-01
Network Storage Technology
Zhou Xin (Huazhong University Of Scince and Technology Wenhua College,Wuhan430074,China)
Abstract:The rapid development of today's information age,network storage to people living and working to bring more convenience.This article describes several key technologies of network storage and the development trends are put forward.
Keywords:Network storage ;Direct attached storage;Network attached storage;Storage area network
一、网络存储技术概述
信息时代的来临给人们带来了新问题：海量数据的产生、存储和访问，因此，网络存储技术应运而生。网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储技术的出现，使人们对海量数据的存储、数据的共享和分析以及数据的安全和备份等要求得到了满足。但如何有效的保证这些数据的安全，保证这些数据访问的及时性以及在系统出现故障的时候数据能够快速恢复，成为当前的的一个重要课题和难题。
二、网络存储主要技术分析
（一）直接连接存储。直接连接存储，是将磁盘阵列、磁带库等数据存储设备通过扩展接口直接连接到服务器或者客户端。DAS以服务器为中心，不带有存储操作系统，即存储设备是服务器的一部分，I/O请求将直接发送到存储设备。这种方式的优点是实施简单、成本低、见效快。但是存储管理工作繁琐而重复，容量很难再分配，当服务器忙的时候，响应速度会减慢，而且扩充性能比较差。（二）网络连接存储。网络连接存储。NAS与DAS不同，它的存储设备不是直接连接到服务器，而是直接连接到网络，通过标准的网络拓扑结构连接到服务器。在这种存储方式中，应用和数据存储部分在不同的服务器上，分别为应用服务器和数据服务器。数据服务器拥有自己的操作系统，可以将借到到的应用服务器的“File.I/O”文件存储请求转换为“Block.I/O”，发送到内部磁盘。不同的应用服务器可以通过局域网的接口访问数据服务器，从而实现了在异构服务器之间的数据共享。NAS具有存储独立、协议独立、易于管理和性价比优的特点，但是由于NAS和正常业务访问使用同一个网络，因此会造成相互影响。当NAS的数据量比较大时，可以通过NDMP减少对网络资源的需求，而且可以实现本地备份和灾难恢复。NDMP是一种基于企业级数据管理的开放协议，它定义了一种基于网络的协议和机制，用于控制备份、恢复，以及在主要和次要存储器之间的数据传输。NDMP结构基于客户端/服务器模型，其中数据生产者和消费者被认为是服务器或服务提供者，也可以叫做数据服务提供者（DSP）；备份管理软件被认为是客户端。每一次NDMP会话只能有一个客户，但可以有多个服务器。（三）存储区域网络。1.存储区域网络概念。存储区域网络。SAN是一种通过专用传输通道连接存储设备和相关服务器的存储结构[1]。SAN主要由三部分组成：存储设备、专用传输通道和服务器。和NAS一样，SAN也支持异构服务器之间的数据共享，而且SAN存储设备既可以处于同意地理位置，也可以扩展到不同的其他地方。SAN和服务器之间是各自独立、地位对等的，通过高带宽的集线器或者交换机相互通信。服务器可以通过专用传输通道访问SAN中的任何存储设备并将其当做本地存储设备使用。存储设备之间、存储设备和SAN交换机之间也可以不通过服务器直接进行通信。各工作站通过局域网访问服务器，服务器通过专用传输通道向存储设备发送“Block.I/O”数据请求，和存储设备进行通信，SAN存储技术把存储设备从局域网中隔离出来，成为独立的存储网络，避免了大流量的数据传输时占用局域网带宽而带来的阻塞和冲突。SAN的具体优点有：
（1）利用专用传输通道，SAN可以在存储设备和服务器之间高校地传输海量数据，减少了用于数据备份和恢复的时间开销和对局域网网络资源的占用。（2）SAN具有很好的扩展性，可以在不中断与服务器连接的情况下增加存储而不影响网络性能。（3）通过独立的区域存储，在几种的存储设备上共享数据，SAN可以对存储设备和数据进行几种的管理和控制，实现无人情况下的远程管理。（4）SAN可以实现异地存储，提高了容灾能力[2]。
2.SAN和NAS对比。相对于传统的存储技术，在数据共享、存储容量的扩展性还是数据的安全性方面，SAN和NAS都有着明显的优势。SAN和NAS共同点有：对数据进行集中存储和管理，提高了说数据高可用性；允许数据从应用服务器中独立出来，并在异构服务器之间共享；通过冗余结构实现高效率数据备份，保证了数据的完整性[3]。SAN和NAS的不同点有：在设备管理方面，NAS必须对每个节点的存储设备进行独立管理，而SAN则是对所有存储设备进行集中刮泥，较为方便；在性能方面，NAS利用局域网和服务器通信，占用了一定的网络资源，增加了网络负荷，同时性能也受到网络带宽限制。如果要提高性能，就必须增加带宽，这增加了成本。SAN是通过光纤通道技术，无须占用局域网的带宽，而且在连接扩展和I/O性能方面都优于NAS。尽管NAS性能不如SAN，但NAS的技术已经成熟且相对便宜；在实施和维护方面，NAS只要将存储设备直接与局域网相连即可使用，且NAS支持即插即用。而SAN的存储设备是通过专用交换机和客户端连接，如果要增加客户端，必须对交换机进行级联。因此，NAS比SAN容易维护。从这些对比可以看出，NAS和SAN各有长短，在实际应用中，可以将两种存储技术结合使用，进行优势互补。
（四）网络存储新技术。由于以上这些技术都存在不足，因此，出现了新一代的SAN，即SDD（SAN Data Director）.SDD在扩展客户端时，采用的是交换机并联而不是级联，无须改动以前的连接，提高了可维护性。使用交换机并联，减少了连接节点，简化了结构，提高了稳定性和安全性。而且SDD改变了传统的RIAD存储结构，采用两级RAID并且在盘塔之间做RAID，存储容量和容错能力都有大的改善。
三、总结
网络存储技术朝着高容量、高速度、高安全性方面发展，取得了较大成效。相信在不久的将来，网络存储技术定会得到更大发展，为人们生活、工作带来更大便利。
参考文献：
[1]刘艳.SAN环境下数据备份系统的设计与实现[D].重庆大学,2008
[2]黄荣安.基于网络存储的安全性研究与设计[D].上海交通大学,2008
[3]詹弘.浅析网络数据的备份与恢复[J].山西电力,2002,(06)