時間：2022-09-25 16:01:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網(wǎng)絡存儲技術，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：存儲模式，存儲設備，接口技術，智能存儲
1. 引 言
互聯(lián)網(wǎng)技術廣泛應用以及計算機技術的發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)存儲的需求及方式有了巨大的改變。表現(xiàn)在三方面：首先，許多應用系統(tǒng)，如電子商務，數(shù)據(jù)倉庫，企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)和客戶關系管理（CRM）等對存儲容量有巨大的要求；其次，應用系統(tǒng)要求對數(shù)據(jù)進行快速有效的存取；最后，需要對數(shù)據(jù)進行有效的管理。本文敘述了存儲模式的發(fā)展，相應的存儲設備、存儲接口技術等。NAS存儲技術在圖書館的應用，實現(xiàn)了數(shù)字化管理。
2. 存儲模式的發(fā)展
分為封閉系統(tǒng)存儲和開放系統(tǒng)存儲，目前主要以開放存儲系統(tǒng)發(fā)展和應用為主（如圖1示）。
圖1
2.1 內(nèi)嵌式存儲系統(tǒng)
內(nèi)嵌式存儲系統(tǒng)（Embedded Storage, ES）就是把存儲器內(nèi)嵌于服務器中，比如我們熟悉的PC硬盤就是這種模式，其優(yōu)點是簡單易用，缺點是每個服務器只能保存有限數(shù)量的存儲器件，而且存儲容量和存取速度也受到服務器性能的限制。另外，如果服務器出現(xiàn)故障，則其存儲系統(tǒng)也隨之變?yōu)椴豢捎茫@是一個致命缺陷。
2.2 直接存儲系統(tǒng)（Direct AttachedStorage DAS）
采用獨立的外接式存儲設備（如RAID JBOD等）并通過標準接口技術（如SCSI）與服務器連接。將對存儲器件的讀寫操作從應用服務器中分離出來，高速接口技術從一定程度上提高了總體存取時間。DAS又稱為以服務器為中心的存儲體系。存儲設備為通用服務器的一部分，該服務器同時提供應用程序的運行，即數(shù)據(jù)訪問與操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和服務程序緊密相關。當用戶數(shù)量增加或服務器正在提供服務時，其響應速度會變慢。在網(wǎng)絡帶寬足夠?qū)挼那闆r下，服務器本身成為數(shù)據(jù)輸入輸出的瓶頸。
2.3 網(wǎng)絡依附存儲系統(tǒng)（Network AttachedStorage NAS）
NAS的結(jié)構(gòu)是以網(wǎng)絡為中心，面向文件服務的系統(tǒng)（如圖2所示）。應用和數(shù)據(jù)存儲部分不在同一服務器上，其中專用數(shù)據(jù)服務器不再承擔應用服務，稱之為"瘦服務器"（Thin Server）。數(shù)據(jù)服務器通過局域網(wǎng)的接口與應用服務器連接，通過標準LAN進行訪問。由于采用局域網(wǎng)上通用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，如NFS、CIFS等，所以NAS能夠在異構(gòu)的服務器之間共享數(shù)據(jù)，如Windows NT和UNIX混合系統(tǒng)。NAS系統(tǒng)的關鍵是文件服務器，專用文件服務和存儲服務的服務器是文件系統(tǒng)所在地和NAS設備的控制中心，該服務器可以支持多個I/O節(jié)點和網(wǎng)絡接口，每個I/O節(jié)點都有自己的存儲設備。
圖2 NAS
2.4 存儲區(qū)域網(wǎng)絡（StorageArea Network SAN）
SAN是以光纖通道（Fiber Channel, FC）實現(xiàn)服務器和存儲設備之間通訊的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)（如圖3示）。SAN的核心是FC，SAN網(wǎng)絡路由器、交換機等， SAN設備需要使用光纖通道技術，又稱為光纖通道路由器或光纖通道交換機。其中的服務器和存儲系統(tǒng)各自獨立，地位平等，通過高帶寬FC路由交換機相連。SAN路由器負責把數(shù)據(jù)從服務器傳送到存儲設備或存儲設備傳送到服務器，SAN路由器使用光纖通道協(xié)議而不是TCP/IP協(xié)議，可避免大流量數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)生阻塞和沖突。工作站通過局域網(wǎng)訪問服務器，在各存儲設備之間交換數(shù)據(jù)時可不通過服務器，減輕了服務器承受的壓力。。
圖 3 SAN網(wǎng)絡系統(tǒng)及設備
3. 存儲設備類型、接口技術簡介
存儲系統(tǒng)模型經(jīng)歷了ES、DAS、NAS以及SAN幾個階段，不管何種模式，都涉及存儲設備及外界接口技術等問題。對于SAN來說，存儲設備需要SAN路由器或交換機等。
3.1 存儲設備
3.1.1 磁帶庫
磁帶庫設備包括自動加載磁帶機和磁帶庫，自動加載磁帶機有一個磁帶驅(qū)動器和自動磁帶更換裝置組成，可以從裝有多排磁帶閘中拾取磁帶并放入驅(qū)動器中，且支持例行備份過程。
磁帶庫具有自動備份和數(shù)據(jù)恢復功能外，存儲容量可達數(shù)百PB，實現(xiàn)連續(xù)備份。自動磁帶搜索可在驅(qū)動管理軟件控制下實現(xiàn)智能恢復，實時監(jiān)控和統(tǒng)計，擺脫人工干預。隨著制造技術和生產(chǎn)工藝的改進，磁帶庫的性能還將得到更大的提高，從而在未來的存儲市場中長期扮演重要的角色。
3.1.2 光盤存儲設備
光盤存儲設備（CD、DVD及其驅(qū)動器）是經(jīng)常接觸到的存儲系統(tǒng)。光盤存儲設備的優(yōu)點是價格低廉，可靠性好，體積小，便于攜帶且可隨機讀寫，保存時間長。然而一張光盤的存儲容量有限，光盤塔、光盤庫以及光盤網(wǎng)絡鏡像服務器就是基于此設想而開發(fā)的基于光盤的海量存儲設備。光盤網(wǎng)絡鏡像服務器是一種可在網(wǎng)絡上實現(xiàn)光盤信息共享的網(wǎng)絡存儲設備。具有大型光盤庫的超大存儲容量，而且還具有與硬盤相同的訪問速度，其單位存儲成本大大低于光盤庫和光盤塔，因此光盤網(wǎng)絡鏡像器已開始取代光盤塔和光盤庫，逐漸成為光盤網(wǎng)絡共享設備中的主流產(chǎn)品。
3.1.3 磁盤存儲設備
磁盤存儲設備具有高性能，高容量，高可靠性的特性，是目前構(gòu)建存儲系統(tǒng)的主要設備。為進一步提高存儲設備的容量和可靠性，每個磁盤存儲設備可包含多個磁盤（磁盤陣列）。根據(jù)有無管理功能，這類存儲設備可分成RAID(Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks,獨立/廉價磁盤冗余陣列)和JBOD(Just a Bunch Of Disks)兩種。RAID內(nèi)置處理器以實現(xiàn)對磁盤陣列的管理，根據(jù)對性能的不同要求和相應的管理算法，分成不同的等級，如RAID0,RAID1----RAID6等。JBOD在物理特性上與RAID有許多相似之處，但本身缺乏內(nèi)部管理功能，因此需要外部軟件或硬件支持。
3.2 存儲設備接口技術
存儲設備通過標準化的I/O接口技術與服務器，SAN交換機通信實現(xiàn)開放式的系統(tǒng)互聯(lián)。目前最主要的接口技術包括SCSI(小型機系統(tǒng)接口)，iSCSI(internet SCSI ),光纖通道FC（Fiber Channel）。
3.2.1 SCSI
SCSI作為一種I/O技術方便了存儲的操作和管理，可以為不同類型的外圍設備提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺，另外SCSI還具有占用CPU資源少，支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點。經(jīng)過多年的發(fā)展，出現(xiàn)了多種總線寬度，多種總線速率， SCSI總線仲裁方式等。特點如下；
高速總線技術提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸；
方便的存儲設備添加和連接；
SCSI設備間的高兼容性；
相當?shù)目偩€長度。
3.2.2 iSCSI
iSCSI是結(jié)合了TCP/IP和SCSI的一項標準接口技術或協(xié)議，將SCSI命令和塊狀數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中來發(fā)送和接收。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中再通過網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)，接收端收到TCP/IP包之后將其還原為SCSI命令和數(shù)據(jù)并執(zhí)行，完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)在封裝到TCP/IP包中傳送回發(fā)送端。在用戶看來整個過程就像訪問本地的SCSI設備一樣簡單。由于iSCSI是建立在IP網(wǎng)絡之上，易于將連接能力延伸到LAN區(qū)域之外，包括城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，這使iSCSI具有更大的靈活性和較低的成本，也大大幅度降低了存儲系統(tǒng)的復雜性。。iSCSI的最終目的并不是代替SCSI或光纖通道，而是使IP用戶終端能夠連接到基于SCSI以及光纖通道的存儲設備上。
3.2.3 光纖通道
光纖通道FC（Fiber Channel）是存儲系統(tǒng)中常用的一種介于I/O通道和網(wǎng)絡連接之間的通信協(xié)議。。它綜合了通道通信和網(wǎng)絡通信的優(yōu)點，能給不同設備提供高速的數(shù)據(jù)交換通道。現(xiàn)在常見的有100MB/S和1000MB/S兩種速度。同時光纖通道也能提供比較遠的通信距離，可達到數(shù)十公里。
光纖通道可以是點到點的直接連接，環(huán)型連接，還可以連接成網(wǎng)狀。光纖通道協(xié)議是一個分層的通信協(xié)議，包括物理層（FC-0）, 編碼解碼層（FC-1），楨協(xié)議流控制層（FC-02），通用服務層（FC-3），帶上層協(xié)議層（FC-4）。光纖通道網(wǎng)絡中的設備必須遵循光纖通道協(xié)議的各個層次來通信。
4. 網(wǎng)絡存儲技術的應用實例（圖書館應用）
隨著技術的發(fā)展，需要存儲和傳播的信息量越來越龐大，信息的種類和形式越來越豐富，傳統(tǒng)圖書館的機制顯然不能滿足這些需要，因此，提出了數(shù)字圖書館的設想。數(shù)字圖書館是一個電子化信息的倉儲，能夠存儲大量各種形式的信息，用戶可以通過網(wǎng)絡方便地訪問，以獲得包括多媒體在內(nèi)的各種信息，信息存儲和用戶訪問不受地域限制。建設的數(shù)字圖書館，是一種運行在高速寬帶網(wǎng)絡上的、分布式超大規(guī)模的、可跨庫檢索的海量數(shù)字化信息系統(tǒng)資源庫群，對有價值的圖像、文本、語音、影像、影視、軟件和科學數(shù)據(jù)等多媒體信息進行收集、加工、存儲和管理，實現(xiàn)知識增值，并提供基于網(wǎng)絡的電子存取服務。具體地說，圖書館主要希望實現(xiàn)三種應用：圖書館知識管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)字圖書館系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和圖書館 Web 站點群靜態(tài)頁面存儲。這樣的目標無疑對存儲系統(tǒng)的要求很高，既要求高可用性、高可靠度和大容量，還需低成本和易安裝管理（圖4示）。
圖4 NAS在圖書館的應用
5. 總結(jié)與展望
存儲模式已經(jīng)歷了四個階段，各種存儲設備和接口協(xié)議都有待完善，各種存儲設備和技術正趨于融合，網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)實際已得到應用（如在圖書館應用）。本文雖然做了一些簡單的探索工作，卻是遠遠不夠的，其功能、需求、體系結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)技術都有待進一步的研究。由于寬帶的發(fā)展、對存儲系統(tǒng)需求的增加，網(wǎng)絡存儲正在迅速興起。未來網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)將是智能的、分布式的、虛擬化的存儲系統(tǒng) ，能夠?qū)崿F(xiàn)自我管理、自我優(yōu)化和自我恢復的系統(tǒng)，因此，它必將引起人們的重視并更加深入的研究。
參考文獻：
[1] 趙文輝 徐俊 周家林 李晨．網(wǎng)絡存儲技術[M] 清華大學出版社，2005
[2] 李培．數(shù)字圖書館館原理與應用[M]．北京：高教出版社，2004
[3] 張偉．網(wǎng)絡存儲技術的發(fā)展現(xiàn)狀與應用[J]．福建電腦，2003 (1)
[4] 羅寧．SAN與NAS融合技術的研究．計算機應用與軟件[M]，2004 (10)
[5] 建峰．數(shù)字圖書館信息存儲系統(tǒng)架構(gòu)的探析[J]．現(xiàn)代情報，2005 (6)
[關鍵詞]DASNASSANiscsl
隨著計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，各種網(wǎng)絡服務器對存儲的需求隨之發(fā)展，但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同，對網(wǎng)絡存儲的需求也應有所不同，選擇不當?shù)木W(wǎng)絡存儲技術，往往會使得企業(yè)在網(wǎng)絡建設中盲目投資不需要的設備，或者造成企業(yè)的網(wǎng)絡性能低下，影響企業(yè)信息化發(fā)展，因此商業(yè)企業(yè)如何選擇和使用適當?shù)膶I(yè)存儲方式是非常重要的。
目前高端服務器所使用的專業(yè)存儲方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲空間。
一、直接附加存儲（DAS）
直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI接口直接連接到一臺服務器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機硬盤并無太大差別，對于服務器的要求僅僅是一個外接的SCSI口，因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務器的系統(tǒng)來說，設備分散，不便管理。同時多臺服務器使用DAS時，存儲空間不能在服務器之間動態(tài)分配，可能造成相當?shù)馁Y源浪費;(4)數(shù)據(jù)備份操作復雜。
二、網(wǎng)絡附加存儲（NAS）
NAS實際是一種帶有瘦服務器的存儲設備。這個瘦服務器實際是一臺網(wǎng)絡文件服務器。NAS設備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡服務器通過TCP/IP網(wǎng)絡存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機不通過服務器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對服務器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務器系統(tǒng)，對硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，因此易受網(wǎng)絡上其它流量的影響。當網(wǎng)絡上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;（3）存儲只能以文件方式訪問，而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊，因此會在某些情況下嚴重影響系統(tǒng)效率，比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS。
三、存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）
SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網(wǎng)絡之外的專用網(wǎng)絡。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時SAN網(wǎng)絡獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲方案中傲視群雄。SAN由于其基礎是一個專用網(wǎng)絡，因此擴展性很強，不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式，是未來存儲技術的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點：（1）價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的，就連服務器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;（2）需要單獨建立光纖網(wǎng)絡，異地擴展比較困難；四、iSCSI
使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高，而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及，萬兆網(wǎng)也逐漸的進入主流，使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術，提供完整解決方案的廠商較少，對管理者技術要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時，解碼成SCSI需要CPU進行運算，增加了系統(tǒng)性能開銷，如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷，但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡運行狀況的影響。
通過以上分析，下表總結(jié)了這四種方式的主要區(qū)別。
通過以上比較研究，四種方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務較為集中的商業(yè)企業(yè)，可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè)，服務器數(shù)量比較少，有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求，且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè)，SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務器相對比較集中，且對系統(tǒng)性能要求極高，可考慮采用SAN方案；對于希望使用存儲的服務器相對比較分散，又對性能要求不是很高的，可以考慮采用iSCSI方案。
參考文獻：
[1]白廣思:CSAN與IPSAN架構(gòu)比較新論.情報科學,2007,(9)
[關鍵詞] DAS NAS SAN iscsl
隨著計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，各種網(wǎng)絡服務器對存儲的需求隨之發(fā)展，但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同，對網(wǎng)絡存儲的需求也應有所不同，選擇不當?shù)木W(wǎng)絡存儲技術，往往會使得企業(yè)在網(wǎng)絡建設中盲目投資不需要的設備，或者造成企業(yè)的網(wǎng)絡性能低下，影響企業(yè)信息化發(fā)展，因此商業(yè)企業(yè)如何選擇和使用適當?shù)膶I(yè)存儲方式是非常重要的。
目前高端服務器所使用的專業(yè)存儲方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲空間。
一、直接附加存儲（DAS）
直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI接口直接連接到一臺服務器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機硬盤并無太大差別，對于服務器的要求僅僅是一個外接的SCSI口，因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務器的系統(tǒng)來說，設備分散，不便管理。同時多臺服務器使用DAS時，存儲空間不能在服務器之間動態(tài)分配，可能造成相當?shù)馁Y源浪費;(4)數(shù)據(jù)備份操作復雜。
二、網(wǎng)絡附加存儲（NAS）
NAS實際是一種帶有瘦服務器的存儲設備。這個瘦服務器實際是一臺網(wǎng)絡文件服務器。NAS設備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡服務器通過TCP/IP網(wǎng)絡存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機不通過服務器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對服務器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務器系統(tǒng)，對硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，因此易受網(wǎng)絡上其它流量的影響。當網(wǎng)絡上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;（3）存儲只能以文件方式訪問，而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊，因此會在某些情況下嚴重影響系統(tǒng)效率，比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS。
三、存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）
SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網(wǎng)絡之外的專用網(wǎng)絡。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時SAN網(wǎng)絡獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲方案中傲視群雄。SAN由于其基礎是一個專用網(wǎng)絡，因此擴展性很強，不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式，是未來存儲技術的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點：（1）價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的，就連服務器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;（2）需要單獨建立光纖網(wǎng)絡，異地擴展比較困難；
四、iSCSI
使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高，而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及，萬兆網(wǎng)也逐漸的進入主流，使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術，提供完整解決方案的廠商較少，對管理者技術要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時，解碼成SCSI需要CPU進行運算，增加了系統(tǒng)性能開銷，如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷，但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡運行狀況的影響。
通過以上分析，下表總結(jié)了這四種方式的主要區(qū)別。
通過以上比較研究，四種方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務較為集中的商業(yè)企業(yè)，可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè)，服務器數(shù)量比較少，有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求，且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè)，SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務器相對比較集中，且對系統(tǒng)性能要求極高，可考慮采用SAN方案；對于希望使用存儲的服務器相對比較分散，又對性能要求不是很高的，可以考慮采用iSCSI方案。
參考文獻：
[1]白廣思:C SAN與IP SAN架構(gòu)比較新論.情報科學, 2007, (9)
關鍵詞: DAS NAS SAN iSCSI
隨著計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,各種網(wǎng)絡服務器對存儲的需求隨之發(fā)展,但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同,對網(wǎng)絡存儲的需求也應有所不同,選擇不當?shù)木W(wǎng)絡存儲技術,往往會使得企業(yè)在網(wǎng)絡建設中盲目投資不需要的設備,或者造成企業(yè)的網(wǎng)絡性能低下,影響企業(yè)信息化發(fā)展,因此商業(yè)企業(yè)如何選擇和使用適當?shù)膶I(yè)存儲方式是非常重要的。
目前高端服務器所使用的專業(yè)存儲方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種,通過這幾種專業(yè)的存儲方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲空間。
一、直接附加存儲(DAS)
直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI接口直接連接到一臺服務器上使用。DAS購置成本低,配置簡單,使用過程和使用本機硬盤并無太大差別,對于服務器的要求僅僅是一個外接的SCSI口,因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題:(1)服務器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務器發(fā)生故障,數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務器的系統(tǒng)來說,設備分散,不便管理。同時多臺服務器使用DAS時,存儲空間不能在服務器之間動態(tài)分配,可能造成相當?shù)馁Y源浪費;(4)數(shù)據(jù)備份操作復雜。
二、網(wǎng)絡附加存儲(NAS)
NAS實際是一種帶有瘦服務器的存儲設備。這個瘦服務器實際是一臺網(wǎng)絡文件服務器。NAS設備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡上,網(wǎng)絡服務器通過TCP/IP網(wǎng)絡存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務器系統(tǒng),易于安裝和部署,管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機不通過服務器直接在NAS中存取數(shù)據(jù),因此對服務器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務器系統(tǒng),對硬件要求很低,軟件成本也不高,甚至可以使用免費的LINUX解決方案,成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是:(1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸,因此易受網(wǎng)絡上其它流量的影響。當網(wǎng)絡上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸,因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;(3)存儲只能以文件方式訪問,而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊,因此會在某些情況下嚴重影響系統(tǒng)效率,比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS。
三、存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)
SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網(wǎng)絡之外的專用網(wǎng)絡。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率,同時SAN網(wǎng)絡獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID陣列,使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲方案中傲視群雄。SAN由于其基礎是一個專用網(wǎng)絡,因此擴展性很強,不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機,SAN系統(tǒng)可以方便高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式,是未來存儲技術的發(fā)展方向,但是,它也存在一些缺點:(1)價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的,就連服務器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;(2)需要單獨建立光纖網(wǎng)絡,異地擴展比較困難。
四、iSCSI
使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高,而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術,它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及,萬兆網(wǎng)也逐漸的進入主流,使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術,提供完整解決方案的廠商較少,對管理者技術要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時,解碼成SCSI需要CPU進行運算,增加了系統(tǒng)性能開銷,如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷,但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行存取,存取速度冗余受網(wǎng)絡運行狀況的影響。
通過以上比較研究,四種方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務較為集中的商業(yè)企業(yè),可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè),服務器數(shù)量比較少,有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求,且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè),SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務器相對比較集中,且對系統(tǒng)性能要求極高,可考慮采用SAN方案;對于希望使用存儲的服務器相對比較分散,又對性能要求不是很高的,可以考慮采用iSCSI方案。
參考文獻:
[1]白廣思:C SAN與IP SAN架構(gòu)比較新論.情報科學, 2007, (9)
一、培養(yǎng)學生信息管理意識的必要性
信息技術的對象是構(gòu)成信息系統(tǒng)的基本單位，但對象并非孤立的存在物，每個對象均有其特定的時空屬性，對文件對象，它處在某一特定的時空環(huán)境當中，并可能隨著時空環(huán)境的變化而發(fā)生變化，因此，文件的管理總離不開文件所處的軟硬件環(huán)境。文件的網(wǎng)絡存儲有存儲空間大、隨時存取、容易共享等特點。而存儲空間大容易造成文件數(shù)量繁多，如果管理不當會混亂、查找調(diào)取文件反而不方便。網(wǎng)絡存儲在數(shù)據(jù)安全的情況下有隨時存取和可共享的優(yōu)勢，但也容易造成賬戶安全問題。
在小學階段，學生應該能夠根據(jù)需要獲取文件，并從文件的時空屬性出發(fā)提取分類管理的線索，通過多種手段和網(wǎng)絡載體提取分類管理的線索，能夠根據(jù)需要對文件進行搜索和查找。目前的網(wǎng)絡存儲常見有百度云、360云盤、微云、快盤，它們各有優(yōu)勢。例如：百度云的賬號可與百度賬號共通，360云盤空間比較大，微云能方便快捷地存儲QQ發(fā)送的大文件，快盤能夠存儲微信的鏈接、短信提醒等功能。多種網(wǎng)絡存儲方式各有利弊，教師和學生該如何選擇是值得我們思考的問題。
隨著信息技術的發(fā)展，網(wǎng)絡存儲已經(jīng)不局限于存儲文件，音樂或視頻等文件都可以進行網(wǎng)絡存儲。而文件的網(wǎng)絡存儲是其他類型對象管理的學習基礎。作為小學生，對網(wǎng)絡技術概念較為模糊，但是我們應該讓學生樹立文件網(wǎng)絡存儲的管理意識及需求選擇的意識，能夠根據(jù)自己的需求選擇正確的存儲方式。因此，培養(yǎng)小學生文件的網(wǎng)絡存儲及信息管理意識至關重要。
二、文件的網(wǎng)絡存儲對培養(yǎng)學生信息管理意識的價值與意義
1.文件的網(wǎng)絡存儲在課標中的定位。
文件的網(wǎng)絡存儲問題的提出發(fā)軔于《基礎教育信息技術課程標準(2012年)》“網(wǎng)絡的信息交流”模塊，本模塊是小學階段義務教育的基礎模塊，在“信息交流”板塊中提到了“能夠根據(jù)需求進行網(wǎng)絡存儲，并利用本地文件管理的經(jīng)驗對網(wǎng)絡文件進行管理”。網(wǎng)絡存儲是基礎，對網(wǎng)絡文件進行管理是核心，本地文件管理的經(jīng)驗是學生的操作基礎經(jīng)驗，其基本的價值取向，不以單純的本地文件夾管理為目的，而擴展到對網(wǎng)絡文件進行信息管理，從而提高學生對信息的理解能力，舉一反三，培養(yǎng)學生更好的信息管理的能力。
通過本模塊的學習，學生能夠?qū)ξ募木W(wǎng)絡管理進行初步的了解，在小學階段能夠?qū)W(wǎng)絡獲取的文件進行簡單的甄別和篩選，養(yǎng)成從權威信息源獲取信息的習慣。學生之前已經(jīng)接觸過本地文件夾的管理，根據(jù)以前學習的經(jīng)驗，對網(wǎng)絡文件夾進行管理，從而更好地參與信息交流活動。
由上述對“網(wǎng)絡與信息交流”模塊的分析可以看出，網(wǎng)絡對學生學習信息技術是個很重要的載體，學生通過本模塊的學習，能夠運用所學到的網(wǎng)絡文件和管理的知識更好地應用到生活實際中，并轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡信息思維進行信息的交流。
基礎教育階段信息技術課程的總目標是培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，此模塊旨在讓學生掌握網(wǎng)絡生存的基本能力，能夠認識對象的時空屬性及相互關系，理解當今社會是網(wǎng)絡社會與現(xiàn)實社會交織的社會。
由小學階段培養(yǎng)信息素養(yǎng)的目標也可以看出，初步形成通過網(wǎng)絡獲取信息的意識非常重要，掌握通過網(wǎng)絡獲取信息的基本方法，通過體驗網(wǎng)絡的基本應用，感悟因特網(wǎng)的魅力，從而在更好地解決日常生活、學習中的實際問題的過程中體驗網(wǎng)絡給人們的生活、學習帶來的變化。
2.學好文件的網(wǎng)絡存儲，促進課堂教學發(fā)展。
隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進程的加快，文件資源網(wǎng)絡化成為一大潮流，與傳統(tǒng)的資源相比，網(wǎng)絡文件資源在數(shù)量、結(jié)構(gòu)、分布和傳播的范圍、載體形態(tài)、內(nèi)涵傳遞手段等方面都顯示出新的特點。這些新的特點賦予了網(wǎng)絡文件資源新的內(nèi)涵。
在當今網(wǎng)絡信息時代中，對對象的管理能力已經(jīng)成為衡量一個人學習能力、生存能力的重要標志。以計算機網(wǎng)絡技術為基礎的網(wǎng)絡信息社會，使人們對文件資源的利用進入了一個高效、專業(yè)、多樣化、共享化的新時代，促進了智力資源的開發(fā)與利用，推動了社會的進步與發(fā)展，網(wǎng)絡信息時代也對當今教育提出了更高的要求。
在當今網(wǎng)絡信息環(huán)境下，信息量劇增導致出現(xiàn)雜亂無序、交叉重復、難以獲取利用的局面。這就要求學生要能了解不同文件中的對象以及對象的時空屬性和相互關系，掌握信息獲取和簡單數(shù)據(jù)統(tǒng)計的基本方法，知道對象的常見存儲方式與查找方法。只有具備了這種信息管理的意識，才能在茫茫的信息海洋中自由徜徉。
3.學好文件的網(wǎng)絡存儲，提高學生信息素養(yǎng)。
(1)與生活聯(lián)系體現(xiàn)價值。
信息技術教師對信息技術課程價值的認識，存在著技術化、功利主義等取向。許多信息技術教師始終停留于簡單理解的技術化傾向?qū)用妗Ｐ畔⒓夹g教師和學生對信息技術課程價值認識的功利主義取向?qū)е滦畔⒓夹g課程仍然僅停留在“什么實用教什么”的技能培訓層面。信息技術課程價值的實現(xiàn)，是指由于信息技術課程的認識和實踐活動，使得信息技術課程現(xiàn)實地滿足信息技術課程價值主體的需要。
對文件的網(wǎng)絡存儲來說，對文件進行良好的管理，也是與生活緊密聯(lián)系的。信息的價值體現(xiàn)在信息活動的應用中，只有將技術與生活相聯(lián)系，才能更好地運用到其中，發(fā)揮最大的價值。
(2)為學生以后的網(wǎng)絡生活打基礎。
在《基礎教育信息技術課程標準(2012年)》中提到要挖掘課程內(nèi)容，譬如文件和文件夾的管理，為什么要管理—如何管理—管理的具體操作，其中的過程影射著為什么做、如何做、具體做法三個過程。在網(wǎng)絡的文件管理中，參照著文件夾管理的案例，其實也是這幾個方面，要讓學生了解為什么要去對文件信息進行管理，從心理上讓學生對文件管理有一個基本的認識，然后有興趣去研究怎么樣去管理，最后將學習到的方法應用到管理的過程中。
網(wǎng)絡生活紛繁復雜，學生面對這樣的環(huán)境，而且長時間處于這樣的環(huán)境之中，必須要從小就培養(yǎng)學生正確面對網(wǎng)絡文件、處理文件、上傳等過程，這樣，當他們獨立面對網(wǎng)絡世界或者是面對更多、更復雜的局面時，才能更好地處理網(wǎng)絡文件。
網(wǎng)絡信息環(huán)境對學生信息素養(yǎng)的要求不僅包括學生使用信息工具和信息資源的能力，還包括其對信息的獲取識別、加工處理、傳遞、創(chuàng)造和評價的能力，更重要的是要求他們具備以獨立自主的學習態(tài)度和方法，以強烈的社會責任感和參與意識，將這些信息能力用于實際問題的解決。
三、文件的網(wǎng)絡存儲對培養(yǎng)學生信息管理意識的實施建議
針對以上的分析，文件的網(wǎng)絡存儲在實施階段可以參考以下過程實施。
1.文件的類型。
在拿到一些文件要進行網(wǎng)絡存儲之前，要想清楚文件是什么類型的，根據(jù)文件的屬性進行區(qū)分，在進行網(wǎng)絡存儲的過程中，要根據(jù)文件類型進行分類，每一類的文件進行網(wǎng)絡存儲時方法不盡相同，要根據(jù)實際的類型比較、分析、歸類，選擇存儲方法。
2.文件的大小。
確定完文件的類型后，要根據(jù)文件的大小選擇存儲方式，如文件較小的可以采取郵件或者QQ存儲，文件較大的可以采取云盤的方式進行存儲。如果選擇文件大小存儲方式不當，容易造成文件的丟失或者損壞，降低了學習效率，不能讓網(wǎng)絡存儲正確有效地進行。
3.文件的存儲時限。
在進行網(wǎng)絡存儲時，一定要注意文件的存儲時限，很多網(wǎng)絡存儲軟件都有一定的存儲時間的限制，如QQ群的文件管理可以長時間進行存儲，QQ之間互傳的文件只能有幾天的存儲時限等，如果沒有搞清楚存儲的時限，盲目地將文件存儲到一個地方，容易造成文件的丟失。
同時，存儲時限的概念也是培養(yǎng)學生信息管理的重要線索，信息的管理涉及多方面的因素，學生要逐步學會培養(yǎng)這樣的思維方式，才能不斷積累信息管理的知識，形成信息管理的意識。
4.文件的共享性。
文件在網(wǎng)絡環(huán)境下保存下來是一方面，同時我們要考慮文件是否需要共享，在信息化發(fā)展逐步加快的時代，信息的管理不單單是自我的管理，同時也存在著共享的權限。如果想要網(wǎng)絡存儲的文件是私人的，可以采取微云、360云盤等;如果存儲的文件很多需要共享給同伴，可以采取公共郵箱或者QQ群等。
學會選擇正確的文件存儲方式對學生進行信息管理非常重要，在存儲之前，學生應該根據(jù)文件存儲的真實需求進行存儲方式的正確選擇，在選擇的過程中篩選出信息管理的線索，利用所學知識拓展遷移，從而更好地管理自己的文件信息。
文件的網(wǎng)絡存儲在生活中的應用多種多樣，學生應該培養(yǎng)信息網(wǎng)絡存儲的意識，并能夠根據(jù)自己的需求進行選擇，初步形成對象的管理和操作方法。教師在教學的過程中應根據(jù)學生的需求水平和認知水平進行分段教學，讓學生初步掌握篩選和查找信息的方法和意識。
從存儲時間來看，可以將文件的網(wǎng)絡存儲分為短暫性存儲和長久性存儲。如果信息需要長時間進行文件存儲，可以使用云盤等工具，如果文件只是短暫性存儲，可以使用騰訊QQ、郵箱等軟件。
從存儲受眾面來看，可以將文件的網(wǎng)絡存儲分為個人型和共享型存儲。如果此文件只是個人使用，不能夠進行分享，可以使用個人郵箱、QQ個人文件管理等，如果此文件要進行共享，可以使用QQ群、公共郵箱等，如果文件有一部分需要自我保護，有一部分需要進行共享，可以使用云盤等軟件。
總之，要使學生建立起文件網(wǎng)絡存儲和信息管理的意識，他們也許對所有軟件并能完全掌握，但是要培養(yǎng)他們根據(jù)自我需求進行正確選擇的意識，知道自己要去使用哪些軟件，并進行進一步學習。
文件的網(wǎng)絡存儲在小學階段是學生應該去逐步了解的，并能夠培養(yǎng)學生良好的對象視野和管理思維。文件存儲的方式多種多樣，還有很多方向值得我們繼續(xù)探索，如音樂軟件的同步歌單、文件編輯的云端備份、系統(tǒng)的備份和還原等，我們要根據(jù)學生的發(fā)展水平和需求進一步研究，并逐步培養(yǎng)和提高學生的對象與管理的觀念和能力。
1.1檔案信息資源網(wǎng)絡存儲
隨著互聯(lián)網(wǎng)上檔案信息資源類型的日益豐富和數(shù)量的大量增加，如何安全有效地存儲這些檔案信息資源，就成為檔案信息資源管理工作者需要面對的實際問題。檔案信息資源固然可以有多種類型的存儲方式，其中，利用互聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡云存儲是最具有優(yōu)勢的存儲方式。網(wǎng)絡云存儲是指通過一定的技術手段和特定載體，將檔案信息資源永久存儲在云端的虛擬空間中的過程。對于檔案信息資源網(wǎng)絡存儲而言，云存儲最大的優(yōu)勢在于，將各自獨立單位存儲的檔案信息資源，通過網(wǎng)絡變?yōu)樵拼鎯ο到y(tǒng)中的一個組成部分，從而實現(xiàn)多個檔案信息資源管理單位所存儲的檔案信息資源實現(xiàn)云端的網(wǎng)絡存儲與服務。在檔案信息資源管理工作中，如果將大量的檔案信息資源與云環(huán)境下的網(wǎng)絡云存儲技術相結(jié)合，就可以實現(xiàn)檔案信息資源的高速、海量、穩(wěn)定、安全存儲，從而為云環(huán)境下檔案信息資源的網(wǎng)絡化服務提供基礎條件。云存儲還可以充分節(jié)約本地的檔案信息資源存儲空間，從理論上講可以利用互聯(lián)網(wǎng)云環(huán)境下無限容量的云存儲空間，進行檔案信息資源的短期存儲、中期存儲、長期存儲或永久存儲。由于云終端是迄今為止最為經(jīng)濟、安全的計算機網(wǎng)絡解決方案，檔案信息資源數(shù)據(jù)保存在具有專業(yè)安全人員保護的云環(huán)境中，黑客常用的傳統(tǒng)用戶終端攻擊會失去威脅。因此，云環(huán)境下檔案信息資源的集中化管理更容易升級安全保護措施，安全性也更高。
1.2檔案信息資源網(wǎng)絡存儲的意義
在檔案信息資源管理機構(gòu)所建設和擁有的各種不同類型和數(shù)量巨大的檔案信息資源中，并非所有的檔案信息資源都需要予以存儲，需要根據(jù)其客觀利用需求為依據(jù)，既要考慮其現(xiàn)實利用的價值，更要兼顧其長遠的歷史保存價值和參考利用價值。按照檔案信息資源管理工作中有關檔案信息資源保存期限的規(guī)定，檔案信息資源的保存期限可分為無限期的永久保存、16一50年的長期保存和15年以下的短期保存3種。而如會計檔案信息資源的保存期限則分為永久和定期兩大類，其中定期保存包括3年、5年、10年、15年和25年共5個時間檔次。對于具有永久保存價值和長期保存價值的檔案信息資源，為了便于其內(nèi)在價值可以得到長期地可持續(xù)性地有效挖掘、充分研究和開發(fā)利用，實現(xiàn)其價值的保值甚至增值，需要在特別安全的措施下予以存儲，而云環(huán)境下的網(wǎng)絡存儲即可達到這一目標。在云環(huán)境下檔案信息資源的網(wǎng)絡存儲，既包括永久性、長期性、短期性和臨時性不同時間期限的存儲，也包括保密性和共享性不同限制級別的存儲，還包括本地和外地不同地域范圍內(nèi)的存儲。在實際的檔案信息資源網(wǎng)絡存儲過程中，存在著各種不同類型的存儲方式，其中就有利用互聯(lián)網(wǎng)開放存取模式下的網(wǎng)絡開放存儲方式，這也是幾乎零成本的檔案信息資源網(wǎng)絡存儲方式。因此，研究和探討云環(huán)境下檔案信息資源網(wǎng)絡存儲的各種方式具有十分重要的現(xiàn)實意義。
2云環(huán)境下檔案資源的網(wǎng)絡存儲方式
2.1利用檔案資源網(wǎng)站進行網(wǎng)絡存儲
對于數(shù)量巨大的原始檔案信息資源，檔案管理部門可直接利用云環(huán)境下的檔案信息資源網(wǎng)站的服務器，相當于代替該部門進行原始檔案信息資源的網(wǎng)絡存儲。利用這種原始檔案資源網(wǎng)站服務器網(wǎng)絡存儲的最大優(yōu)勢，是可以完全不占用本地計算機的存儲空間。其次，由于檔案信息資源網(wǎng)站所收錄的檔案信息資源數(shù)據(jù)，無論在其更新頻率、服務范圍、文獻類型、文獻數(shù)量和安全保障等方面，都具有很高的可靠性，所以，檔案信息資源的內(nèi)在質(zhì)量可以得到充分的保證。另外，檔案信息資源網(wǎng)站由于建設專業(yè)化程度較強，因此也可以為用戶提供更加良好的檔案信息資源利用服務。網(wǎng)絡存儲方式在非云環(huán)境下，可能會受到檔案信息資源網(wǎng)站穩(wěn)定性的影響，這樣一來，可能會給那些該網(wǎng)站獨有的檔案信息資源造成無法彌補的損失。而這種情況在云環(huán)境下將不復存在，由于所有的檔案信息資源都被存儲在具有安全保障的網(wǎng)絡公共云服務器上，在巨大的網(wǎng)絡存儲空間中，檔案信息資源會越來越豐富。
2.2利用網(wǎng)絡硬盤進行網(wǎng)絡存儲
網(wǎng)絡硬盤簡稱網(wǎng)盤，是一些網(wǎng)絡公司推出的網(wǎng)絡在線信息資源存儲服務，向用戶提供包括檔案信息資源在內(nèi)的各種文獻信息資源的存儲、備份、訪問、共享等文件管理功能，使用起來十分方便，相當于設置在網(wǎng)絡上的移動硬盤。網(wǎng)絡硬盤的原理是網(wǎng)絡公司將其網(wǎng)絡服務器的硬盤或硬盤陣列中的一部分容量，分享給包括注冊用戶使用。隨著具有網(wǎng)絡存儲功能服務網(wǎng)站的出現(xiàn)和快速發(fā)展，網(wǎng)絡硬盤逐漸成為檔案信息資源進行網(wǎng)絡存儲的重要工具。而具有云存儲功能的網(wǎng)絡硬盤的快速發(fā)展，又使得網(wǎng)絡硬盤的存儲空間容量記錄也在不斷被刷新。如目前提供初始存儲容量最大的網(wǎng)絡硬盤是“速度盤”，其初始免費永久開放存儲空間的容量為5OOGB，單個文件容量可達ZGB，并可以實現(xiàn)批量巨傳存儲。再如作為云存儲網(wǎng)絡硬盤之.的“115網(wǎng)盤”，單個文件容量可達SGB，目前已經(jīng)存儲的信息資源容量已經(jīng)高達145PB，文件數(shù)量達到17億件的海量數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡硬盤成為云存儲檔案信息資源的重要工具，特別適用于進行大容量和需要永久存儲的珍貴或重要的檔案信息資源的網(wǎng)絡存儲。檔案管理機構(gòu)也可以把網(wǎng)絡硬盤看作置于網(wǎng)絡云端上的移動硬盤，無論是在單位或在其他任何地方，只要可以連接到互聯(lián)網(wǎng)，就可以管理、下載或巨傳檔案信息資源到網(wǎng)絡硬盤中，而不需要隨身攜帶，更不怕丟失資源。目前，可用于檔案信息資源網(wǎng)絡存儲的網(wǎng)絡硬盤網(wǎng)站已有不少，可供用戶選擇利用。
2.3利用同步盤進行網(wǎng)絡同步存儲
【關鍵詞】課程中心；網(wǎng)絡存儲；規(guī)劃；實踐研究
【中圖分類號】G420-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009－8097（2012）12－0057－04
引言
高校課程中心是高校教育信息化建設中的一個重要環(huán)節(jié)，它涉及信息化過程中的基礎架構(gòu)和數(shù)據(jù)資源，其建設的好壞直接關系到教育信息化的整個進程。高校課程中心的誕生其實也是一個教學發(fā)展的產(chǎn)物。從磁帶錄像到流媒體課程，從單一的課件到依托教學平臺的整合資源，從國家精品課程到精品視頻課程工作的開展，這些都促進了高校課程中心的形成，并且這種發(fā)展對數(shù)據(jù)空間的需求非常大。
課程中心是一個逐步建設并不斷完善的過程，大多數(shù)學校在開始階段都會配置一定數(shù)量的獨立服務器。這種服務器集訪問、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)庫于一身，它的存儲空間和磁盤的擴展能力很有限。面對大量圖文、音視頻資源的集中和整合，其有限的存儲空間必將成為課程中心發(fā)展的一大瓶頸。
網(wǎng)絡存儲是伴隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，是傳統(tǒng)存儲在安全性、便捷性、容量受限等方面不能滿足客戶需求的背景下出現(xiàn)的。它既能為網(wǎng)絡上的應用提供快速簡便的存儲，也便于對存儲資源進行集中管理，因而成為當前最理想的存儲模式。中南大學課程中心根據(jù)學校的實際情況，選擇EMC的CX3-40C網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)，以解決存儲空間不足和未來對空間增長的需求。
一、網(wǎng)絡存儲及EMC cx3－40C
網(wǎng)絡存儲就是通過專用數(shù)據(jù)交換設備、磁盤陣列等設備，配以專用的存儲軟件，利用現(xiàn)成網(wǎng)絡或者新建網(wǎng)絡而形成的存儲專用網(wǎng)絡。根據(jù)架構(gòu)可以分為三種類型：直連式存儲（DAS）、網(wǎng)絡存儲設備（NAS）和存儲網(wǎng)絡（SAN）。DAS由于是以服務器為中心，服務器不但要負責存儲，還要負責數(shù)據(jù)輸入/輸出，主要應用在數(shù)據(jù)量存儲不是特別大的環(huán)境。NAS是一種采用直接與網(wǎng)絡介質(zhì)相連的特殊設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的機制，服務器通過TCP/IP網(wǎng)絡存儲管理數(shù)據(jù)。但是它易受到網(wǎng)絡上其他流量的影響，并且容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題。SAN可以理解為包括存儲設備和服務器的一個高速專用子網(wǎng)，由接口、連接設備和通信控制協(xié)議組成。它能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)存儲和共享，并且速度快、靈活，能快速備份，提高了數(shù)據(jù)可靠性和安全性。網(wǎng)絡存儲從性能上講可以大致劃分為高中低檔，主要是看它的數(shù)據(jù)處理和交換能力。一般來講高級的網(wǎng)絡存儲應用于數(shù)據(jù)處理和存儲量非常大的環(huán)境，比方電信移動公司等，而中級的應用于一些大中企業(yè)和高校的數(shù)據(jù)中心，低級的網(wǎng)絡存儲應用于一些擁有獨立網(wǎng)站的小企業(yè)和事業(yè)單位。這種按性能劃分和按架構(gòu)類型的劃分沒有對等關系，也就是說高檔次的網(wǎng)絡存儲可以組成DAS、NAS和SAN的存儲架構(gòu)。
EMC CX3-40C是由專業(yè)型的存儲公司EMC提供的一款專門針對大中企業(yè)、高校、政府機構(gòu)的中級存儲陣列。CX3-40C整個系統(tǒng)提供4Gb/s性能，能夠無縫擴展到119TB；構(gòu)建于CLARiiON CX3 UltraScale體系結(jié)構(gòu)之上，能夠勝任數(shù)據(jù)密集型數(shù)據(jù)庫、視頻數(shù)據(jù)流、高寬帶應用等環(huán)境；支持廣泛的服務器系統(tǒng)，如Windows、Solaris、Linux、HP-UX、AIX和VMware ESX Server；它支持光纖通道和iSCSI混合連接協(xié)議，可以實現(xiàn)分層化存儲，有效降低用戶投資成本。
從以上特點可以看出CX3-40C具有良好的擴展性，很高的數(shù)據(jù)處理和交換能力，高可用性和可靠的安全性，而且EMC作為專業(yè)型的存儲公司能夠向客戶提供更加專業(yè)服務，可以和其他廠商的服務器一起提供業(yè)務解決方案，其產(chǎn)品性能和性價比符合課程中心的建設要求。
二、系統(tǒng)拓撲與規(guī)劃
目前我校課程中心業(yè)務服務器主要包括四個：流媒體服務器，CORE資源鏡像服務器，BB教學平臺，精品課程與CAI服務器。它們架設在相連的三個標準機柜里，并且機柜有足夠的空間架設CX3-40C設備，這樣就可以方便用私有地址使服務器和磁盤陣列直接相連，從而避免數(shù)據(jù)暴露于公網(wǎng)，增加了數(shù)據(jù)的安全性，如圖1。
由于CX3-40C具有很好的擴展性，因此中心根據(jù)實際需要和可預期的磁盤增長空間出發(fā)，第一次配置的磁盤空間為16TB。從業(yè)務需求上講，流媒體服務器和BB教學平臺占用的磁盤空間大，而且其數(shù)據(jù)增長也快，因此需要占用較大存儲空間。
磁盤陣列存儲單元是由14個1000G SATAII磁盤組成，一個為熱備盤，剩下的13個盤則為實際數(shù)據(jù)存儲盤，系統(tǒng)盤為5個500GB磁盤組成。在13個存儲磁盤上需創(chuàng)建4個Storage Group，使之通過Iscsi接口與服務器進行連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問和存儲。規(guī)劃的主機信息如表1。
三、存儲的硬件架設
CX3-40C主要由以下組件組成：一個存儲處理器存儲模塊（SPE3）和兩個備用電源（SPS），一個光纖通道磁盤陣列存儲模塊（DAE），可選的DAE。SPE3高lu（4.45厘米），包含兩個存儲處理器（SP）。由于所有組件都是標準尺寸，因此在架設上我們把各組件部署到一個機柜（如圖2），這樣利于接線和管理。
四、存儲系統(tǒng)配置
系統(tǒng)配置是網(wǎng)絡存儲部署過程中最關鍵的環(huán)節(jié)，涉及服務器以及存儲系統(tǒng)的配置。在配置的過程中，有時候會出現(xiàn)因為服務器操作系統(tǒng)以及版本的不同，服務器會找不到存儲磁盤，即使找到磁盤但是容量會變小等問題，這些都需要豐富的實踐經(jīng)驗和技術才能解決。
1、存儲系統(tǒng)初始化
存儲系統(tǒng)的初始化是通過navisphere storage systeminitialization utility軟件來進行的，其目的是為存儲系統(tǒng)進行網(wǎng)絡參數(shù)配置，為系統(tǒng)添加管理員，方便以后通過網(wǎng)絡遠程管理存儲。存儲的缺省IP地址為1.1.1.1，把運行初始化配置軟件的管理工作站的IP地址配成同一網(wǎng)段，再用網(wǎng)線把工作站和存儲的兩個sP網(wǎng)絡接口相連，啟動配置軟件就可以進行逐步配置。
2、配置磁盤陣列
當對存儲進行初始化配置后，一般我們會更改其管理接口的IP地址，在IE地址欄中輸入相對應的IP地址就可以登錄和管理網(wǎng)絡存儲了。需要注意的是必須在管理工作站先安裝好Java的Jre軟件，否則不能顯示登錄和管理界面。存儲的基本配置分為三個步驟：創(chuàng)建Raid group，Bind LUN，創(chuàng)建Storage Group，如圖3。
（1）創(chuàng)建Raidgroup
存儲的磁盤一般分為三部分：系統(tǒng)盤，熱備盤和數(shù)據(jù)存儲盤。可以手動進行選擇分組，選擇0-4號盤作為系統(tǒng)盤，作一個Raid groupO 5-17號盤創(chuàng)建一個Raid groupl；最后一塊盤為Raid group2，作為熱備盤。
（2）BindLUN
LUN也就是邏輯單元號（Logical Unit Number），把Raidgroup劃分成一個個邏輯單元，并分配一定的磁盤空間，這樣服務器就可以把相對應的LUN當做系統(tǒng)磁盤進行訪問。由前期規(guī)劃可以看出，數(shù)據(jù)主要存儲在Raid group1上，并且需要劃分4個大小不同的LUN。右鍵單擊“Raid group1”并選擇“Bind LUN”，依次劃分出4個LUN，陣列類型都選擇“Raid5”，并分配不同的LUN ID號。Raid group2由于是用來做熱備的，因此其陣列類型選擇“熱備盤：熱備盤替換”。
（3）創(chuàng)建Storage Group
當建立好Raid group和劃分好LUN后，并且在陣列中注冊了服務器，這個時候就可以創(chuàng)建Storage Group。StorageGroup是用來建立服務器和LUN之間的通信，它可以決定一個LUN可以被哪些服務器訪問。需要注意的是屬于某一個Storage Group的LUN不能被其他Storage Group的服務器進行訪問，這個屬性在實踐中很有用，可以實現(xiàn)服務器備份和訪問權限的控制。
3、服務器端配置
如果要在服務器上看到分配的磁盤陣列，除了在物理上使服務器和存儲系統(tǒng)進行連接外，還必須安裝兩個程序，即Microsoft iSCSI Software Initiator和Navisphere Host Agent，它們的作用是向存儲設備“推送”LUN映射信息和操作系統(tǒng)信息，啟動主機系統(tǒng)和存儲設備之間進行SCSI總線連接，并進行數(shù)據(jù)封裝和可靠傳輸。打開iSCSI Initiator軟件，在相應“discovery”面板中輸入相連陣列的IP地址，并且在“target”面板中建立聯(lián)機，重啟系統(tǒng)就可以在服務器的磁盤管理中看到新增加的磁盤。
五、網(wǎng)絡存儲管理實踐
網(wǎng)絡存儲和其他的IT設備一樣，需要對其進行科學有效的管理，才能夠使其運行正常并且安全可靠。
1、開關設備注意事項
在進行存儲以及服務器升級時，會遇到需要關閉和開啟網(wǎng)絡存儲的操作。對于開關設備的操作，必須嚴格按照正常的開關順序。開機時的順序為：打開所有DAE磁盤機箱的電源一一打開SPE機箱上電源——打開兩個電池（SPS）的開關。關機順序正好如開機順序相反，只是在關閉SPS電源后，必須等待三分鐘以上的時間再關閉DAE和SPE等盤柜電源，這是因為存儲要把緩存中的數(shù)據(jù)完全寫入磁盤，防止數(shù)據(jù)丟失。需要強調(diào)一點的是，如果有UNIX操作系統(tǒng)的服務器連接到磁盤陣列上，必須先用umount命令解掛文件系統(tǒng)，再對存儲系統(tǒng)進行關機。
2、磁盤陣列的自動掛載
服務器找不到磁盤陣列，是管理過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。這種情況絕大多數(shù)是服務器操作系統(tǒng)和iSCSI Initiator軟件的設置引起的，比方添加新服務器或者重裝服務器操作系統(tǒng)。
對于Windows系統(tǒng)，如果服務器找不到磁盤陣列，首先要查看“管理工具/服務”下的“MicrosoR iSCSI InitiatorService”和“Navisphere Agent”兩個服務是否啟動，并且其啟動模式是否設置為“自動”，然后就是查看iSCSl Initiator中的“Persistent Targets”面板，并添加對應目標磁盤，一般情況設置之后重啟系統(tǒng)就可以找到磁盤陣列。
對于Linux系統(tǒng)，除了把iSCSI服務設置為啟動外，還要在“/etc/rc.d/rc.local”中添加一條mount掛載磁盤陣列的命令，這樣才能在服務器重啟后自動找到目標磁盤。在實踐中容易犯的錯誤是把自動掛載設置在“文件/ete/fstab”中，因為一般Linux系統(tǒng)加載文件系統(tǒng)和設備都是在fstab中編輯自動掛載功能。我們知道網(wǎng)絡存儲的連接是需要服務器開啟網(wǎng)絡連接功能的，如果只是寫到fstab中，則Linux系統(tǒng)啟動內(nèi)核掃描fstab文件時，iscsid和network服務還沒有正常啟動，顯然就會出現(xiàn)掛載報錯，不能正常掛載磁盤陣列，因此需要把自動掛載命令寫的到rc.local里，例如BB教學平臺服務器就是在服務器的rc.local里添加命令“mount/dev/mapper/data-bb/data”實現(xiàn)自動掛載。
3、實現(xiàn)簡單的DNS負載均衡
訪問網(wǎng)絡存儲上的資源，有兩個地方最容易形成網(wǎng)絡堵塞，一個是服務器外接網(wǎng)卡接口，另一個就是整個課程中心的網(wǎng)絡總出口。對于網(wǎng)絡總出口，可以利用諸如路由器、三層交換機進行鏈路聚合、VILRP等配置，以實現(xiàn)負載分擔。而在服務器端，通常是利用多臺服務器，使用服務器操作系統(tǒng)提供的或者專用的群集軟件，進行設置實現(xiàn)。這兩種方式雖然在效果和穩(wěn)定上都不錯，但實現(xiàn)起來相對復雜。
利用網(wǎng)絡存儲某一個LUN可以同時被多臺服務器同時訪問，可以實現(xiàn)簡單的DNS負責均衡，這種負載均衡的優(yōu)點是經(jīng)濟、簡單易行。在DNS服務器中為同一個主機名配置多個IP地址，當不同用戶輸入域名進行訪問時，DNS服務器會根據(jù)查詢算法，分配給不同用戶不同的IP地址，也就是指引不同的用戶通過不同的服務器訪問同一個網(wǎng)站資源，從而實現(xiàn)負載分擔。這種簡單的負載分擔非常適合于可預計的訪問量突增環(huán)境，比方每年的精品課程申報，容易導致對精品課程服務器集中訪問而引起的響應變慢，這時就可以利用其他服務器臨時分擔負載。而實現(xiàn)和解除這種DNS負載均衡非常的簡單，并且不會長期占用其他資源，增加了課程中心管理的靈活性。
六、結(jié)束語
面對下一代網(wǎng)絡發(fā)展的不確定性和技術標準的紛爭,企業(yè)多持謹慎態(tài)度,以避免因草率綁定某一個標準而承擔未來可能產(chǎn)生的風險。戴爾認為,經(jīng)歷了應用整合、主機整合和存儲整合之后,下一個能為企業(yè)帶來效率提升的應用熱點是統(tǒng)一網(wǎng)絡架構(gòu)(Unified Fabric)。
Unified Fabric可以同時支持標準TCP/IP、iSCSI、IPC、FCoE協(xié)議,能夠整合高速以太局域網(wǎng)、SAN存儲網(wǎng)絡及InfiniBand等主流的網(wǎng)絡技術和標準,從而讓企業(yè)在挺進萬兆網(wǎng)絡的同時,也能平滑地升級到下一代網(wǎng)絡。
標準林立 誰能一統(tǒng)天下
IT行業(yè)的發(fā)展一直伴隨著各種技術和標準之爭,網(wǎng)絡存儲技術也不例外。在網(wǎng)絡存儲市場,以太網(wǎng)和光纖通道(FC)網(wǎng)絡之爭曠日持久。
2007年之前,FC存儲產(chǎn)品受到青睞。如今,EMC、IBM、HP、HDS、Sun等廠商都完成了存儲產(chǎn)品從2Gb FC到4Gb FC的升級。不過,從2007年開始,情況發(fā)生了巨大的變化。當年6月,由T11、Cisco、 Brocade等廠商組成的網(wǎng)絡存儲工作小組(FC-BB-5)提出了一項新的標準建議,旨在通過以太網(wǎng)直接傳輸光纖通道協(xié)議,即Fibre Channel over Ethernet (FCoE)。FCoE能夠讓用戶在價格低廉、技術開放的以太網(wǎng)基礎上,享有超過FC的交換和傳輸性能。對于那些對iSCSI傳輸性能心存疑慮的用戶來說,FCoE技術無疑提升了用戶對以太網(wǎng)傳輸與存儲帶寬的信心,促使更多用戶嘗試采用以太網(wǎng)基礎架構(gòu)來支持存儲傳輸。FCoE網(wǎng)絡存儲工作小組的T11成員主要包括Brocade、Cisco、EMC、Emulex、IBM和QLogic等。
隨著10Gb低耗電的SFP+標準以太網(wǎng)絡的出現(xiàn),萬兆網(wǎng)絡市場的格局又發(fā)生了一些新的變化,建立在成熟的TCP/IP基礎之上的iSCSI技術正成為主流的10Gb網(wǎng)絡部署方案。高速以太網(wǎng)以10倍的量級升級換代,而FC每次升級時,帶寬只是雙倍的提升。經(jīng)過幾輪升級后,以太網(wǎng)的帶寬將遠遠超過FC。
Forrester Consulting的一項調(diào)查顯示,僅有27%的用戶會考慮采用FCoE,而大部分用戶(56%)希望在萬兆以太網(wǎng)絡上長期使用iSCSI,這說明iSCSI前景廣闊。
從2008年開始,FC協(xié)議如何運行在強化版的萬兆以太網(wǎng)絡上一直是困擾業(yè)界的難題。不同廠商對同一標準有不同的理解,而且都融入了各自專有(非標準)的技術。強化萬兆以太網(wǎng)絡來支持FCoE也是眾說紛紜,比如思科推出了DCE(Data Center Ethernet)技術,Brocade了CEE(Converged Enhanced Ethernet)技術,但是標準制定組織IEEE的DCB(Data Center Bridging)標準何時通過還是未知數(shù)。DCB標準包含的四大技術還是草案,而強化版的萬兆以太網(wǎng)絡在今天尚未成熟,未來的發(fā)展路線也不明確。
目前,FCoE存在的問題是:協(xié)議不能支持路由,也不能做點對點的直連,涉及FCoE的相關問題還有待于FC-BB-6小組的進一步研究。在此情況下,企業(yè)明智的選擇是,不要過早地綁定某一個標準,以免因誤判而付出巨大的代價。另一方面,iSCSI可以直接在標準的萬兆以太網(wǎng)上運行,并不需要強化版的萬兆以太網(wǎng)絡。未來,當DCB標準公布后,iSCSI 同樣可以受益于DCB。
Unified Fabric領先一步
兼顧現(xiàn)實應用與未來發(fā)展、滿足企業(yè)萬兆網(wǎng)絡需求的解決方案首選Unified Fabric。隨著FCoE成為下一代的FC技術標準,InfiniBand組織也推出了面向以太網(wǎng)的技術版本。這意味著在應用網(wǎng)絡領域,未來將走向統(tǒng)一的以太網(wǎng)――Unified Fabric。
Unified Fabric在帶寬、延遲、互聯(lián)等方面具有優(yōu)勢,能給企業(yè)帶來許多利益,比如降低復雜性,具有更好的成本結(jié)構(gòu)和互用性,能夠更好地支持存儲和服務器集群與網(wǎng)絡共同工作。
戴爾認為,雖然目前DCB標準尚未成熟,但是用戶現(xiàn)在就可以通過Unified Fabric構(gòu)建成熟的萬兆以太網(wǎng)絡,并且可以采用標準的iSCSI存儲協(xié)議。由于Unified Fabric支持下一代網(wǎng)絡的標準,客戶可以在沒有風險的情況下,將今天的萬兆以太網(wǎng)順利升級到下一代網(wǎng)絡。
以客戶需求為本,戴爾的目標是幫客戶簡化IT,提高效率,降低成本和能耗,其中一個很重要的方面就是通過整合,包括應用整合、主機整合、虛擬機整合和Unified Fabric網(wǎng)絡整合,不斷提升IT系統(tǒng)的價值。
從目前情況看,萬兆網(wǎng)絡未來的發(fā)展路線還不明確。戴爾希望通過漸進的方式使客戶遠離風險。既然Unified Fabric架構(gòu)可以兼顧現(xiàn)在與未來客戶對高速網(wǎng)絡的需求,客戶就沒有必要讓自己陷入不成熟標準的陷阱之中。
在推廣Unified Fabric的同時,戴爾推出了萬兆的Converged Network Adapter (CNA)網(wǎng)卡解決方案,不僅可以支持iSCSI,而且能夠支持未來的FCoE和標準的TCP/IP等協(xié)議。CNA網(wǎng)卡能夠給客戶帶來更多價值,如高性能、低延遲的連接等,而iSCSI可以大大提高網(wǎng)絡的性能。
北京兆維曉通公司通過與美國Zetera公司合作，將基于Z－SAN技術的Vicount系列網(wǎng)絡存儲產(chǎn)品引入中國市場。何為Z－SAN？SoIP又是什么？我們將分兩期為讀者詳細介紹。
IP存儲（Storage over-IP，簡稱SoIP）可以借助通用的IP基礎設施提供企業(yè)級SAN的所有優(yōu)點，同時降低了成本和復雜程度。可以說，SoIP是一流的和自然進化的網(wǎng)絡存儲架構(gòu)。
SoIP的前景
NAS、iSCSI和FC這些網(wǎng)絡存儲解決方案都使用基于硬件的存儲模塊。這些模塊由RAID控制器、HBA/TOE和專用計算機（NAS機頭）組成。雖然它們的效率很高，但成本也相對昂貴，其原因在于它們采用的技術沒有得到廣泛部署，無法實現(xiàn)大規(guī)模或通用IP部署那樣的規(guī)模經(jīng)濟效應。而SoIP卻可以大大減少這些成本。
SoIP的優(yōu)勢在于，它是一種高效連接到網(wǎng)絡的磁盤存儲解決方案。SoIP的承諾是使存儲的配置和使用與其他基本網(wǎng)絡組件一樣輕松。同時，SoIP的經(jīng)濟優(yōu)勢源自使用了大規(guī)模制造的高性價比組件。像IP語音（Voice-over-IP）正在改變遠程通信一樣，SoIP也自然地改變著網(wǎng)絡存儲。
SoIP的定義
通過以下三個關鍵準則，可以定義SoIP解決方案。
1.SoIP使用IP作為惟一的存儲架構(gòu)――SoIP解決方案允許將IP地址直接映射到每一存儲組件，不需要使用成本高昂的專用控制器或匯聚器。
2.SoIP通過IP實現(xiàn)存儲組件的虛擬――IP固有的虛擬化能力，通過使用IP構(gòu)建存儲網(wǎng)絡，不再需要使用成本高昂且使性能下降的虛擬軟件。
3.SoIP使用IP優(yōu)化性能和提升可擴展性――無論物理驅(qū)動器在任何物理位置，SoIP都可以利用IP的強大優(yōu)勢對數(shù)據(jù)進行擴展、條帶化處理、鏡像處理和傳輸。
Z-SAN令SoIP成為現(xiàn)實
Z-SAN技術利用SoIP的奇妙之處創(chuàng)建了一個高效、強大、可擴展的存儲平臺。
Z-SAN技術在體系結(jié)構(gòu)方面與光纖通道類似，都是使用簡單而可靠的“源－目標”（Initiator-Target）讀寫方式。不過，與需要使用昂貴、專用硬件基礎設施的光纖通道定制協(xié)議不同，Z-SAN技術使用標準UDP協(xié)議來獲得同樣高水平的效率和響應速度。
Z-SAN技術結(jié)合了與TCP類似的數(shù)據(jù)包保證方法，但帶寬利用率遠遠超過了90%。磁盤上的數(shù)據(jù)塊被組織為使用簡單標識符的地址形式，從而提供了一種高效且可靠的網(wǎng)絡存儲通信協(xié)議，足以支持要求極為苛刻的數(shù)據(jù)中心的應用。
Z-SAN技術的組成
Z-SAN技術由以下兩個關鍵組件為其提供支持。
1.客戶端驅(qū)動程序?qū)ξ募到y(tǒng)命令進行解釋，并將其轉(zhuǎn)換為塊級別的Z-SAN網(wǎng)絡傳輸指令。
2.網(wǎng)絡適配器或邏輯控制器接受Z-SAN命令，并將其直接轉(zhuǎn)換為面向磁盤的I/O命令或有效負荷。
這種簡單而優(yōu)化的方法令Z-SAN技術能夠提供一些獨一無二的功能，包括將物理磁盤分解為可通過IP進行尋址的虛擬分區(qū)；將IP分區(qū)“組合”為跨區(qū)卷、條帶化卷、鏡像卷和擁有奇偶保護功能的邏輯卷；不使用昂貴的RAID硬件就可以提供其全部功能及性能特征；可在不降低性能或可管理性的前提下，在數(shù)據(jù)塊級設備上實現(xiàn)全面的文件和卷共享；分布式控制器架構(gòu)可對容量和性能進行順暢和不受限制的擴展。
目前電視監(jiān)測中心的監(jiān)測系統(tǒng)的存儲主要存在以下問題：
1.采用服務器內(nèi)置硬盤，存儲空間利用率低，且后期擴展性能差，如果要擴展存儲空間，必須更新或增加服務器，給業(yè)務帶來諸多不便。
2.采用服務器直連FC存儲陣列，總擁有成本高，需要配置昂貴的FC交換機，每臺服務器上還要配置FCHBA卡;硬件投資巨大，軟件功能投資不足，后期擴容成本十分巨大，低成本運行成為遙不可及的目標。更關鍵的是傳統(tǒng)FC磁盤陣列存儲控制器和后端硬盤通過環(huán)路連接，隨著容量的擴充(硬盤數(shù)量增加)，每條環(huán)路所接硬盤數(shù)量快速增加，存儲性能迅速下降。選擇高可靠性、易擴展、可管理、價格合適的存儲解決方案就是目前廣播電視監(jiān)測中心存儲系統(tǒng)建設中所亟待解決的問題。
二、H3C存儲解決方案
H3C在廣播電視監(jiān)測中心存儲系統(tǒng)建設中針對電視電臺節(jié)目錄制應用的特點，采用高可靠性的IPSAN存儲設備，如IX3000/EX1000，在提供高穩(wěn)定可靠存儲空間的同時，實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，靈活擴展和豐富的數(shù)據(jù)管理功能，可滿足廣播電視監(jiān)測存儲系統(tǒng)對節(jié)目持續(xù)錄制和大容量存儲空間的需求。
三、IX3000萬兆集中存儲解決方案
NeoceanIX3000系列是H3C公司推出的全新中高端網(wǎng)絡存儲產(chǎn)品，定位于性能要求高、業(yè)務需求豐富的各種應用，是高性能、高品質(zhì)、高智能的IP存儲系統(tǒng)。我臺經(jīng)過市場調(diào)研綜合評比最終選擇了H3C公司的NeoceanIX3000自適應網(wǎng)絡存儲服務器。IX3000系列采用先進的設計理念和體系架構(gòu)，融入SAS、多核處理器、緩存鏡像、多協(xié)議負載均衡等多項先進的數(shù)據(jù)處理和傳輸技術，保證了系統(tǒng)的高可靠性、高性能和強大的擴展能力。IX3000系列采用高可靠性的雙控制器設計，內(nèi)部的體系架構(gòu)設計實現(xiàn)了無阻塞的萬兆數(shù)據(jù)高速存取能力。IX3000系列的后端磁盤通道采用高速SAS交換技術，控制器與后端磁盤之間數(shù)據(jù)交換帶寬高達72Gb/s，保證了前端萬兆接口到后端磁盤通道之間的全萬兆連接帶寬。IX3000系列分別支持146GB、300GB的SAS硬盤和500GB、750GB企業(yè)級SATAII硬盤，采用SATAII硬盤最大支持250TB的存儲容量，滿足視頻文件的海量存儲需求。方案優(yōu)勢：高可靠性，冗余體系構(gòu)架和電信級的UPS保護，確保系統(tǒng)整體可靠性高性能，在萬兆以太網(wǎng)絡中，IPSAN的性能大大超過FC存儲高擴展性，集中存儲的性能和容量都可以在線線性擴展可管理性好，運維成本低，降低總擁有成本
四、EX1000集中存儲解決方案
NeoceanEX1000系列產(chǎn)品是H3C開發(fā)的高品質(zhì)IP存儲產(chǎn)品，它能夠提供IPSAN/NAS一體化訪問特性，簡單易用，管理方便。EX1000系列產(chǎn)品適用于VOD、多媒體編輯、Web、Email、數(shù)據(jù)庫存儲、多用戶文件共享服務、網(wǎng)絡磁盤等應用系統(tǒng)。采用基于64位硬件體系和64位專用存儲操作系統(tǒng)的體系架構(gòu)，保證了系統(tǒng)在海量數(shù)據(jù)存取時的性能和可靠性。單臺EX1000系列產(chǎn)品可容納16塊企業(yè)級SATAII硬盤，最大容量可達到12TB，提供最高410MB/s的帶寬吞吐量和54,000IOPS的處理能力，輕松滿足各種應用的性能要求。擁有4個前端GE接口，可連接服務器或IPSAN網(wǎng)絡交換機，4條數(shù)據(jù)鏈路支持鏈路聚合和動態(tài)故障切換，在保證數(shù)據(jù)讀寫帶寬的同時保障數(shù)據(jù)通路的可用和暢通。EX1000系列的配置管理能夠與H3CiMC網(wǎng)管系統(tǒng)融合，用戶可以像管理其它網(wǎng)絡設備一樣，輕松管理EX1000系列。EX1000系列存儲系統(tǒng)可通過IP網(wǎng)絡堆疊擴展，組成性能和容量同步線性增長的存儲池，滿足電視節(jié)目監(jiān)測系統(tǒng)未來的擴展需求。方案優(yōu)勢與特點：性能穩(wěn)定可靠，空間利用率高通過簡單的橫向擴展堆疊，組成性能與容量同步擴展的“存儲池”后期運維投入較小，總體擁有成本(TCO)降低輕松實現(xiàn)統(tǒng)一管理，統(tǒng)一維護
五、整體方案優(yōu)勢
1、成熟標準，高可靠IP技術是迄今為止IT世界中應用最廣泛、支持最普遍、成本最低、成熟度最高的數(shù)據(jù)傳輸標準。H3CNeocean自適應網(wǎng)絡存儲完全是基于H3C全球領先的IP技術構(gòu)建，應用IP技術的標準性，徹底消除了運營商采購傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)帶來的兼容性和集成管理問題，帶來了靈活、方便、標準化和低成本的系統(tǒng)部署和管理體驗。
2、無限擴展，高性能H3CNeocean自適應網(wǎng)絡存儲打開了存儲功能和性能擴展的大門，使數(shù)據(jù)的流動和管理不再受到傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)僵化結(jié)構(gòu)的制約。通過多臺EX1000的堆疊，無論從性能、功能、容量上都獲得了近乎無限的擴展能力，能夠滿足海量視頻、音頻節(jié)目存儲容量需求。
SAN 1.0的瓶頸
從直連存儲發(fā)展到集中式的SAN網(wǎng)絡存儲模式，是存儲技術的巨大進步，表現(xiàn)為存儲容量和性能的大幅提升，而且具有一定的擴展能力。但是，隨著信息量的增加以及用戶對動態(tài)應用要求的不斷提高，現(xiàn)行的SAN網(wǎng)絡存儲還是出現(xiàn)了瓶頸。集中化的SAN網(wǎng)絡存儲模式雖然可以服務于多個主機，從表面看消除了存儲孤島，但實際上是形成了更大的孤島，管理更加復雜。
許良謀表示：“SAN 1.0存儲系統(tǒng)的最大問題在于，以磁盤配置為中心，一旦后端的存儲控制器與磁盤綁定就很難靈活調(diào)整。SAN 1.0的典型特性是基于剛性架構(gòu)，彈性不足。”
SAN 2.0的四大特征
戴爾SAN 2.0理念與其倡導的簡化IT和改變存儲經(jīng)濟的策略一脈相承。許良謀表示：“SAN 1.0產(chǎn)品從本質(zhì)上說是一種剛性架構(gòu)，無法通過簡單的修補來解決固有的問題。如果想從根本上解決SAN 1.0產(chǎn)品的問題，就必須采用新的理論和技術架構(gòu)，打造更為靈活的SAN 2.0柔性存儲系統(tǒng)。”
SAN 2.0存儲是以統(tǒng)一網(wǎng)絡（Unified Fabric）作為存儲網(wǎng)絡基礎的，采用基于對等技術的并行工作機制。如果將SAN 1.0比喻為只注重容量大小的舊式汽車，那么SAN 2.0相當于最新款的跑車，采用四輪驅(qū)動模式（并行工作機制），具有ABS功能（自我保護功能），還擁有自動巡航模式（自我調(diào)優(yōu)），兼顧了容量與性能，可以更好地保證系統(tǒng)的可用性和靈活性。
SAN 2.0存儲具備以下四個主要特征。第一，SAN 2.0存儲構(gòu)建在高效率的以太網(wǎng)之上。以太網(wǎng)的應用已經(jīng)十分普及，再加上IP存儲的興起以及即將推出的FCoE技術標準，使更多的人相信在應用網(wǎng)絡領域，以太網(wǎng)將一統(tǒng)天下。第二，SAN 2.0存儲采用更高效的對等存儲結(jié)構(gòu)。SAN 1.0存儲系統(tǒng)與主機間仍是一種靜態(tài)的主從式結(jié)構(gòu)，主機擁有絕對控制權。SAN 1.0存儲系統(tǒng)的內(nèi)部以磁盤為中心，數(shù)據(jù)資源完全固化在磁盤陣列中。這種完全以硬件設備為導向的存儲架構(gòu)很難實現(xiàn)整體資源的動態(tài)優(yōu)化。SAN 2.0存儲采用并行工作機制，存儲系統(tǒng)與主機間不是主從關系，而是各自擁有相等的控制權，可相互動態(tài)調(diào)配多IO引擎。第三，SAN 2.0存儲強化了系統(tǒng)的自我學習能力，以此提高系統(tǒng)的靈活性和適應性。第四，SAN 2.0存儲全面引入虛擬化技術，從而提高系統(tǒng)的自我優(yōu)化能力。
許良謀表示：“SAN 2.0存儲具有自動配置、自動優(yōu)化和自我修復能力，而且具有自動的本地和遠程復制能力，可實現(xiàn)基于應用的服務級別調(diào)整。”
SAN 2.0不是空談
戴爾SAN 2.0理念并不是空談。對等陣列Dell EqualLogic PS 5500E就是SAN 2.0理念下的最新產(chǎn)物。它采用Unified Fabric架構(gòu)，并基于創(chuàng)新的虛擬存儲技術，可以幫助用戶更好地簡化存儲管理，大幅減少停機時間，并能讓存儲管理人員以更輕松和更靈活的方式實現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)保護。
Dell EqualLogic PS 5500E最突出的特色在于虛擬化功能。它增添了一種新功能――自動快照管理器（Auto-snapshot Manager， VMware Edition），可簡化虛擬化基礎設施，并提高數(shù)據(jù)保護能力。自動快照管理器軟件將EqualLogic的快照功能直接融合到VMware Infrastructure 3 （VI3）環(huán)境中，提供VMware虛擬機與VMFS文件系統(tǒng)的快速網(wǎng)絡備份與快速恢復。自動快照管理器軟件提供了易于使用的圖形化界面，將EqualLogic快照的創(chuàng)建、恢復與VirtualCenter和VMware本身的快照技術相結(jié)合，減輕了VMware ESX Server快照處理的負擔，并提高了基于VMware的虛擬化基礎設施的性能和數(shù)據(jù)保護能力。
關鍵詞：虛擬化 VMWare 共享存儲
中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0043-01
1 性能測試
測試方案：使用一臺服務器部署VMW are服務器虛擬化組件，分別在本地硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)、硬件ISCSI（小型計算機系統(tǒng)接口）和FC SAN（光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡）四種不同的存儲系統(tǒng)上進行性能測試，每個存儲系統(tǒng)使用相同數(shù)量的SAS硬盤組成raid 5陣列。測試內(nèi)ss容包括兩個部分，第一個部分是讀寫性能測試。使用DiskMark測試工具在不同的存儲系統(tǒng)上進行100MB的讀寫測試，對四個存儲系統(tǒng)的流式讀寫速度、塊大小為512KB的隨機讀寫速度和塊大小為4KB的隨機讀寫速度進行監(jiān)測。第二個部分是VMWare操作測試。在不同的存儲系統(tǒng)上分別執(zhí)行虛擬機克隆、遷移、備份和恢復四種具有代表性的操作，記錄操作花費的時間。
所有測試工作在同一臺虛擬機上完成，虛擬機分配2個邏輯處理器、2GB內(nèi)存，安裝Windows 7旗艦版操作系統(tǒng)，虛擬機實際占用空間約10GB。
2 測試結(jié)果
四個存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫測試結(jié)果如表1所示。
從測試結(jié)果來看，由于服務器本地磁盤陣列使用了6Gb/s帶寬的SAS硬盤，在同樣為5塊硬盤組成raid 5陣列的情況下，無論是流式還是隨機讀寫速度均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。其余三種形式的存儲，雖然都使用了帶寬為4Gb/s的SAS硬盤組成同樣的磁盤陣列，但受數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的影響，表現(xiàn)出的讀寫性能差距較大。值得關注的是，使用相同傳輸介質(zhì)和傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡存儲和硬件ISCSI存儲仍表現(xiàn)出了30%左右的性能差距。
在VMWare應用環(huán)境中的測試結(jié)果如表2所示。遠端克隆是指從不同的服務器和存儲上將虛擬機克隆到本地，本地克隆是指在本服務器和本存儲內(nèi)部克隆虛擬機。遠端備份是指在VWMare Data Protection組件的管理下，將虛擬機備份至遠端存儲，遠端恢復則是從遠端存儲上將備份恢復至原來的存儲。遷移是使用VMWare vMotion功能，將測試虛擬機在線轉(zhuǎn)移至遠端存儲，再遷移回原存儲。
從測試數(shù)據(jù)來看，四個存儲系統(tǒng)在遠端操作上的表現(xiàn)基本上在一個水平。存儲內(nèi)部的克隆操作上則表現(xiàn)出很大差距，本地硬盤陣列和FC SAN的效率處于同一水平，ISCSI存儲表現(xiàn)次之，網(wǎng)絡存儲最差。值得注意的是，在執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復時，本地硬盤陣列與FC SAN花費的時間要略長于其它兩種存儲，一個可能的原因是這兩種存儲方式在讀寫并發(fā)時的緩存機制有別于另外兩種存儲形式。
3 應用分析
上述實驗過程從兩個層面對VMWare環(huán)境下四個存儲系統(tǒng)的性能進行了測試，測試內(nèi)容的選擇具有很強的針對性。數(shù)據(jù)讀寫測試反映了存儲系統(tǒng)在應用層面的效率，三種不同的讀寫模式分別對應于多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用程序服務器三種主流的服務類型。VMWare操作測試反映了存儲系統(tǒng)在管理層面的效率，參與測試的幾種操作是VMWare虛擬化日常維護過程中的幾個典型操作。
服務器本地磁盤陣列在讀寫速度方面表現(xiàn)優(yōu)異，成本也相對較低，適合運行各種類型的VMWare虛擬服務器。其最大的問題在于不能組建共享存儲，無法在VMWare集群中使用HA、DRS等高級特性，可靠性較差。雖然通過存儲虛擬化技術，可以實現(xiàn)本地硬盤陣列邏輯層面的共享，但效率與真實的共享存儲還是存在很大差距[2]
網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的綜合性能最差，但在大多數(shù)應用場景下，這種差距在用戶端的表現(xiàn)并不明顯，因此在對應用效率要求不高的情況下，網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)是一種很好的選擇，可以花較低的成本享受VMWare虛擬化的高級特性。搭建網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的方式較多，較為常用的有Windows文件服務器和Openfiler存儲服務器，或者使用專用的NAS硬件設備。
ISCSI存儲可以說是性價比最高的一種選擇，萬元級的成本，可以達到接近光纖存儲的效率，適合預算不高的中小企業(yè)開展VMWare虛擬化方案實施，這也是VMWare官方推薦的存儲解決方案之一。該存儲方案對網(wǎng)絡環(huán)境有一定要求，虛擬服務器需要通過專用的網(wǎng)絡接口與存儲連接，以便達到最佳數(shù)據(jù)傳輸效率。
4 結(jié)語
文章在測試的基礎上，對VMWare虛擬化環(huán)境下的服務器硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲、硬件ISCSI和FC SAN四種存儲系統(tǒng)的性能進行了量化對比，從應用和管理兩個角度評價了四種存儲系統(tǒng)的性能，分析了每種存儲系統(tǒng)的優(yōu)勢和缺點，針對存儲系統(tǒng)的特點，指出了多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用服務器三種主流服務器類型適合的存儲方案。
參考文獻
