昆明理工大学 网络存储技术概述 大作业

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网络存储技术概述

200910405310 计科093班 孙浩川

一、定义

网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储结构大致分为三种：直连式存储（DAS）、网络存储设备（NAS）和存储网络（SAN）。

直连方式存储（Direct Attached Storage - DAS）。顾名思义，在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器。I/O请求直接发送到存储设备。

存储区域网络（Storage Area Network - SAN）。存储设备组成单独的网络，大多利用光纤连接，服务器和存储设备间可以任意连接。I/O请求也是直接发送到存储设备。如果SAN是基于TCP/IP的网络，则通过iSCSI技术，实现IP-SAN网络。

网络连接存储（Network Attached Storage - NAS）。NAS设备通常是集成了处理器和磁盘/磁盘柜，连接到TCP/IP网络上（可以通过LAN或WAN），通过文件存取协议（例如NFS，CIFS等）存取数据。NAS将文件存取请求转换为内部I/O请求。

二、发展历程

存储技术经历了从单个的磁盘、磁带、RAID到存储网络系统的发展历程。传统的存储技术一般采用直接连接，即通过线缆直接连接到计算机处理器的DAS（直接连接存储）方式。

服务器通过SCSI连接本机内置的硬盘或外部磁盘阵列，存储在DAS结构的磁盘阵列中或是存储在各自的服务期内。这种DAS架构的存储方式，在数据量少、对应用的可用性要求低的情况下，其缺陷暴露的并不明显。但是随着应用系统的扩大、数据量的不断增长，对应用系统的可用性要求越来越高的时候，这种存储方式（DAS架构）的缺陷就暴露无疑了。主要体现在无法满足数据不断增长的需求，无法满足不间断运行的应用系统的需求、无法满足存储空间的共享需求、无法进行存储动态管理、无法满足系统对容灾的需求。

三、原理

（1）DAS

直连式存储（DAS）是一种直接与主机系统相连接的存储设备，如作为服务器的计算机内部硬件驱动。到目前为止，DAS 仍是计算机系统中最常用的数据存储方法。DAS即直连方式存储，英文全称是Direct Attached Storage。中文翻译成“直接附加存储”。顾名思义，在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器的。I/O（输入/输入）请求直接发送到存储设备。DAS，也可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存储）。它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。

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DAS

（2）NAS

网络附属存储（NAS）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。按字面简单说就是连接在网络上，具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。

NAS

（3）SAN

存储域网络（SAN）通过光纤通道连接到一群计算机上。在该网络中提供了多主机连接，但并非通过标准的网络拓扑。SAN则专注于企业级存储的特有问题。当前企业存储方案所遇到问题的两个根源是：数据与应用系统紧密结合所产生的结构性限制，以及目前小型计算机系统接口(SCSI)标准的限制。大多数分析都认为SAN是未来企业级的存储方案，这是因为SAN便于集成，能改善数据可用性及网络性能，而且还可以减轻管理作业。

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SAN

四、实例

典型NAS应用方案举例：文件服务，办公OA解决方案。

NAS实例

方案特点：

方便的数据集中存储与共享，实现了存储资源的整合。

安装调试简单，容易管理：NAS 方案是基于局域网连接的，安装非常容易，只要把存储设备连接上局域网，就可以实现存储资源共享，设备安装可以在几分钟内完成。对管理人员也没有特殊的要求，原来管理局域网的人员，就可以通过浏览器界面对磁盘空间进行分配，进行管理。

开放的存储系统支持异构平台，支持多种文件系统：CIFS、 NFS、 FTP、 HTTP、 Netware同时共享一份数据。

NAS 本身具有先进的SNAPshot系统快照与及时恢复功能。通过在设定时点上以SNAPshot方式对文件指针的备份与恢复，完成系统的快照备份，从而达到保护数据安全的目的。

自带有功能强大的数据保护功能。

优异的性价比：实施与维护成本低普通文件服务器。

五、总结

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以DAS、SAN、NAS等为代表的网络存储技术提高了数据的共享性、可用性、可扩性和理性，基本上满足了现阶段海量存储的需求。但是作为一种新兴技术，其本身正处在不断发展、完善阶段。目前研究重点有：SCSI，FC，IP 以太网和它们的交叉融合，利用虚拟存储体系结构实现所有存储技术的统一，基于总线的存储、研发InfiniBand技术可行性。

现代信息管理面临信息量大、管理成本居高不下等诸多挑战。经过一学期的学习，了解了信息管理的复杂性与现实需求。老师介绍了满足现代信息管理需求的存储技术基础知识，使我们对存储有一个全面的了解。本课程还介绍了存储系统的构成和基本原理，并在此基础上介绍了几种不同的网络存储构架以及不同的应用环境。通过本课程的学习，我们对存储技术有一个全面的认识，不仅有利于我们们在存储技术领域的发展，同时，对于我们将来在企业、政府机关中所进行信息管理的规划、决策等方面的工作也颇有助益。