网络存储技术范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇网络存储技术范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

随着计算机网络技术的飞速发展，各种网络服务器对存储的需求随之发展，但由于商业企业规模不同，对网络存储的需求也应有所不同，选择不当的网络存储技术，往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备，或者造成企业的网络性能低下，影响企业信息化发展，因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常重要的。

目前高端服务器所使用的专业存储方案有DAS、NAS、SAN、iscsl几种，通过这几种专业的存储方案使用RAID阵列提供的高效安全的存储空间。

一、直接附加存储（DAS）

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低，配置简单，使用过程和使用本机硬盘并无太大差别，对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口，因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题：(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障，数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说，设备分散，不便管理。同时多台服务器使用DAS时，存储空间不能在服务器之间动态分配，可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。

二、网络附加存储（NAS）

NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上，网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统，易于安装和部署，管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据，因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统，对硬件要求很低，软件成本也不高，甚至可以使用免费的LINUX解决方案，成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是：(1)由于存储数据通过普通数据网络传输，因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输，因此容易产生数据泄漏等安全问题;（3）存储只能以文件方式访问，而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块，因此会在某些情况下严重影响系统效率，比如大型数据库就不能使用NAS。

三、存储区域网（SAN）

SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率，同时SAN网络独立于数据网络存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID阵列，使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络，因此扩展性很强，不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机，SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式，是未来存储技术的发展方向，但是，它也存在一些缺点：（1）价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的，就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;（2）需要单独建立光纤网络，异地扩展比较困难；

四、iSCSI

使用专门的存储区域网成本很高，而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术，它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及，万兆网也逐渐的进入主流，使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术，提供完整解决方案的厂商较少，对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时，解码成SCSI需要CPU进行运算，增加了系统性能开销，如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销，但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取，存取速度冗余受网络运行状况的影响。

通过以上分析，下表总结了这四种方式的主要区别。

通过以上比较研究，四种方案各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业，可采用简单的DAS方案。对于中小型商业企业，服务器数量比较少，有一定的数据集中管理要求，且没有大型数据库需求的可采用NAS方案。对于大中型商业企业，SAN和iSCSI是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中，且对系统性能要求极高，可考虑采用SAN方案；对于希望使用存储的服务器相对比较分散，又对性能要求不是很高的，可以考虑采用iSCSI方案。

参考文献：

篇2

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。

篇3

1IP技术介绍

IP存储涉及到了一系列的技术，它可以使块级存储的数据在基于IP的网路中传输，这里面有两个技术需要阐明：IP技术的利用和块级存储。网络中块级存储的数据传输不是新技术，今天的存储区域网络SAN即便采用是光纤通道FC技术业仍旧如此。然而，新的IP存储协议则可将多个SAN通过IP如以太网的结构建立起来，并且完全互联。通用互联网文件系统CIFS和网络文件系统NFS是将文件级的请求发送到拥有这些文件系统的服务器上，这些请求得到那些文件服务器或网络存储NAS设备的响应，并发送到网络上的主机。

2IP存储适应不断增长的网络需求

今天，IP已经成为稳固的且重要的通用网络协议，IP存储自然成为最能适应日益增长的网络存储需求的技术。

2.1日益增长的网络存储国际数据协会IDC预计在2008年以后，存储容量将每年增长85％，这一增长表明：重要数据在不断增长，而对存储资源的管理越来越难。因此，各个公司都在致力于开发基于SAN的网络存储系统，用于存储、访问、保护和管理关键业务的数据。实事上，IDC预测到2009年，全球92％的存储将实现网络化。

2.2IP是早已应用在网络的协议与其他网络协议相比，在全球范伟内关键业务应用中，IP得到了更为广泛的认可，在以太网环境中，IP技术也是较为经济实用的。得益于IP技术的广泛应用以及其低廉的价格，很多信息专家都致力于IP技术的应用，使得IP技术的开发拥有更广更扎实的基础。IP的这种质量服务体系、链接优先技术和安全机制推动了其技术的快速发展和开发的不断扩大。

2.3IP存储是IP技术的下一个阶段在早期的IP技术开发中，多是IP构架在所有事情上，像Ethernet、TokenRing、ATM等，而今天的视频、声音，以及块级存储技术则都是基于IP进行传输的，形成了一切构架在IP上的态势。

3IP存储的标准过程

目前IETF开发的三种IP存储压缩协议：iSCSI、基于TCP/IP的光纤通道FCIP和互联网光纤通道协议iFCP。

3.1iSCSI通过IP方式传输SCSI指令将来iSCSI可提供必要的映射，通过IP传输SCSI指令就像今天的光纤通道可以传输SCSI指令一样。iSCSI是为主机到存储设备的端到端连接而设计的，类似于光纤通道的SAN构架，iSCSI技术包括可使主机到兼容的存储设备之间通过IP交换机进行通讯。而驱动器仍可以使用真正的SCSI驱动器，因为iSCSI并不等同于今天的硬盘连接技术。

3.2FCIP光纤通道SAN环境的互联就像iSCSI协议将SCSI指令压缩为IP包一样，FCIP协议将光纤通道指令压缩为IP包，FCIP协议允许独立的SAN环境通过IP网络互联在一起。每个SAN采用标准FC寻址，在FCIP的端点之间建立IP隧道或网关，一旦隧道建立，扩展的FC设备将被视为标准的FC设备，并予以FC寻址。典型的应用是在一个FCIP端点上连接两个或更多架构在标准IP网络之上的FC交换机，通过内部交换链路与先前的SAN光纤环路相结合。

3.3IFCP具有不同的寻址模式在最新的IP存储协议中，iFCP介于前面介绍的两种协议之间，如同FCIP一样，iFCP将FC帧压缩，采用通用FC压缩格式，通过IP架构进行传输，与前两种协议的主要区别在寻址模式。FCIP协议是在两个SAN之间通过以太网建立点到点的隧道，构成一个统一的SAN环境。与之相对应的是iFCP在FC和IP之间建立网关到网关的连接是FC帧可以路由到正确的目的地址。与FCIP协议寻址方式不同的是目前的iFCP寻址模式是它可以允许每一个互联的SAN都拥有独立的命名空间。

4IP存储的寻址

IP存储是一个新兴的技术，尽管其标准早已建立且应用，但将其真正广泛应用到存储环境中还需要解决几个关键技术点。

4.1TCP负载空闲由于IP无法确保提交到对方，而将TCP作为底层传输的三种IP存储协议则需要再拥挤的、远距离的IP空间中确保传输的可靠性，由于IP包可以打乱次序传送，因此，TCP层需要重新修正次序，以提交到上一层的协议中，如SCSI。TCP完成这一任务的典型操作是使用重调顺序缓冲器，将数据包的顺序完全整理为正确方式，完成这一操作后，TCP层将数据发送到下一层。

4.2价格性能比尽管IP技术很有可能得以应用，但如果对性能较为看重的话，不推荐使用标准的以太网卡。如前所述，TOE可以减少服务器的处理负载，但由于TOE设备较新，其硬件成本及复杂程序都比标准网卡更高。其广泛应用可能会由于价格性能比过高而受阻。像那些增强的iHBA都需要进一步改进，已达到FC技术的水平。

4.3安全性当存储设备通过IP架构进行远距离连接时，安全性变得愈加重要。生产厂家必须明确产品的安全级别，并确保其安全性。在IP存储产品广泛应用之前，这一问题时IETF需要解决的。

4.4互联性基于IP的技术并没有被所有厂家共同使用，虽然这个协议的标准早已被公布，但并不能保证厂家和厂家使用相同的协议或技术。为了保证这些产品能够互相配合得更好，必须保证厂家之间采用相同的协议，使各厂家产品具有良好的互联性。

5IP存储的应用现状

IP存储解决方案会慢慢的被采用，其技术的应用可能会经历三个发展阶段。

5.1阶段一：SAN扩展器随着SAN技术在全球的开发，越来越需要长距离的SAN连接技术。IP存储技术定位于将多种设备紧密连接，就像一个大企业多个站点间的数据共享，以及远程数据镜像。这种技术是利用FC到IP的桥接或路由器，将两个远程的SAN通过IP架构互联，虽然iSCSI设备可以实现以上技术，但是FCIP和iFCP对于此类应用更为适合，因为他们采用的是光纤通道协议FCP。

篇4

一、概述

数据的重要性已经得到用户的广泛重视，存储领域也能够逆整个IT的颓势而前行。因此，存储被认为是继PC、服务器之后，带动整个IT向前发展的又一潜力巨大的增长点。什么是网络存储?经历过电脑运算能力和网络联通能力两次快速发展，目前人们对网络的需求不再满足于连通能力，而是更为强大的信息管理能力。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中，网络对于存储和管理信息的能力产生了新的需求。可以这样说：网络是否具有高的效率，取决于其数据存储和管理的能力。在网络存储决定网络架构的今天，IT行业已经从PC、网络步入了以存储为核心的时代。

二、网络存储技术的分类

早期的存储系统是计算机系统的一部分，大多以存储设备形式出现。计算机系统可以通过总线连接到磁盘，或者通过输入／输出系统与磁盘系统相连，或者是计算机基本上是以单机方式工作的。随着网络的发展，数据的存储也逐渐由单机向多机方式和专用机发展，数据的共享与传递也逐渐从依赖主机系统向依赖网络系统发展。当前，应用业务系统有向多服务器、多数据源演变的趋势。在大型企业应用和Intemet系统中，安装数十台服务器已经很常见。但过于分散的数据资源，会给访问和管理带来困难。因此，数据存储问题备受关注。存储系统大致可以分成三种类型：

（一）直接依附存储系统(Direct Attached Storage，DAS)。直接依附存储系统DAS又称为以服务器为中心的存储体系。其特征为存储设备是通用服务器的一部分，该服务器同时提供应用程序的运行，例如视频流、数据库等服务。数据的输入／输出由服务器负责，数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。

（二）网络依附存储系统(Network Attached－torage，NAS)。这种存储方式多采用专用数据服务器。该服务器不再承担应用服务，称之为瘦服务器”(Thin Server)。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接。由于采用局域网上通用数据传输协议，如NFS，CIFS等，所以能够在异构的服务器间共享数据，这一点在Windows和Unix混合环境下是十分重要的。

（三）存储区域网络(Storage Area Network， SAN)。存储区域网络SAN采用高速数据连接通道光纤通道(Fiber Channel，FC)连接服务器和存储系统。从结构上看，服务器和数据存储系统相互独立。将设备连接到FC集线器或交换机上，便于扩展系统规模。FC的传输速率和可靠性极高，能够满足当前视／音频业务的需求。在SAN中，所有的存储设备和存储数据均可采用中心化管理，使得整个存储系统具有可伸缩性。

三、NAS、SAN与传统存储系统的比较

（一）独立性。存储系统的独立性反映了服务器与存储系统间的依赖程度。独立性越强，服务器与存储系统之间的相关性就越小。实际上，独立性强的存储系统可以自成体系，不必考虑与服务器物理连接的细节。

（二）带宽与瓶颈。在传统存储系统中，应用程序必须通过服务器访问存储设备。考虑到所有的访问都必须穿透服务器，容易形成瓶颈，因此要求服务器有很大的吞吐速率。LAN的速率和服务质量(QoS)取决于网络类型。

（三）共享性。在传统存储服务器体系中，存储设备并非直接面向网络用户或应用程序，而是以服务器作为访问的人口。作为存储设备，无论是硬盘、还是阵列，都是间接地提供数据共享服务，真正意义上的物理连接只有服务器的连接。NAS具有数据存储独立性，可以通过 LAN上运行的NFS、CIFS协议实现数据共享。 SAN直接支持服务器与存储系统之间的多对多连接，具有共享特性。

（四）可扩展性。DAS体系只能通过增加服务器和磁盘存储量来扩展容量，单一扩展容量几乎不可行；业务增长造成的访问流量增加会使服务器成为瓶颈，而扩展服务器价格过高且管理难度加大。NAS可以通过扩展I／0节点而增加容量，其带宽可以通过新增的网络接口而得以提高。SAN具有可扩展性，可增加存储设备而实现系统扩充。

（五）可管理性。传统的DAS造成企业中有大量的服务器和存储系统，其异构型和分布性使管理工作难以展开。NAS、SAN均采用中心化数据管理，便于控制网络上的每一个存储点。

（六）存储介质的多样性。虽然DAS可以采用多种存储介质，但是它与服务器之间紧密的物理连接，在使用上受到较多限制。基于SAN的存储系统内，存储设备和文件服务器被有效地分离，使得整个系统可以采用多种存储介质；并且利用不同存储介质和设备的特点，通过统一的中心数据管理，建立多层次的异构存储体系。

四、NAS与SAN的比较

NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言，无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等个方面来说，其优越性是不言而喻的。所以，现在众多的用户在对其存储方案进行选择时，实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。

NAS和SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合优化，都能有效的存取文件，都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统，都允许从应用服务器上分离存储。而且，它们都提供数据的高可用性，都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。

NAS和SAN也有着一些不同点。首先，实施和维护的难易程度不同。上面曾提到，NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的，也就是说，直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了，管理者所要做的只是来定义网络存取权限或为每个用户定义磁盘限额。而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术，所以在新设备接人时无需关闭数据服务器或进行重新配置，新增的存储空间可以立即为众多的应用服务器和客户机所共享。而SAD的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的，如果客户端增加，就要对交换机进行级连，这就大大增大了安装与设置难度。其次，二者的设备管理难易程度不同。由于NAS中每一个I／O节点都有自己的存储设备，而这些设备又没有一个统一的管理的界面，所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备，从而使管理成本随网络上的NAS设备的增多而线性增加。而SAN对整个网络中的存储设备的管理，是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的，用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据，也就是说，在SAN中，其整个存储网络成为了一个集中化的存储池，这样，管理人员管理起来就非常简单了。再者，NAS和SAN是管理对象也不相同。SAN管理的是磁盘空间，而NAS管理的是文件，也就是说，SAN是个磁盘工厂，而NAS只是一个文件服务器。最后，也是最重要的一点，那就是二者在性能上有所不问。NAS是基于传统以太网络的存取设备，虽然减轻了服务器所承担的压力，但势必严重增加网络的负荷。

五、总结

通过对现有网络存储的比较，显而易见，在未来的网络应用中，SAN将成为网络存储的主流。首先，SAN结构简单，易于实现。其次，初期投资较少。除了NAS文件服务器本身，存储系统几乎不需购买其他任何设备。最后，SAN易于实现多个局域网子网段的存储共享。