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2024年3月6日发(作者:sql注入的几种方法)
浅谈网络存储技术
伴随着计算机网络技术的发展和应用,网络信息资源随之飞速增长,数据的存储问题,资源的共享问题成为网络发展的重要问题。采用何种方式完成数据的网络存储,如何提高网络存储的安全性、稳定性,如何提高网络存储的效率是现代网络存储最关心的问题,网络存储技术变得越来越重要。为了让大家对网络存储技术有一个全面的了解,下面就介绍一下目前主要的网络存储技术的特点及它们的应用。
1 传统网络存储技术
传统网络存储技术大致分为三种:直连附加存储、网络附加存储、存储区域网络。这三种网络存储方式特点各异,应用在不同的领域。
1.1 DAS存储
直接连接存储(DAS——Direct Attached Storage)是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上的方式。这种连接方式主要应用于单机或两台主机的集群环境中,主要优点是存储容量扩展的实施简单,投入成本少、见效快。
DAS适用于以下几种情况:(1)服务器在地理分布上很分散,通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难。(2)存储系统必须被直接连接到应用服务器。(3)包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上。
当服务器在地理上比较分散很难通过远程连接进行互连时,或传输速率并不很高的网络系统,直接连接存储是比较好的解决方案,甚至可能是唯一的解决方案,但是由于DAS存储没有网络结构,存在许多缺点:一方面该技术不具备共享性,每种客户机类型都需要一个服务器,从而增加了存储管理和维护的难度;另一方面,当存储容量增加时,扩容变得十分困难,而且当服务器发生故障时,数据也难以获取。所以很难满足现今的存储要求。
1.2 NAS存储
网络附加存储(NAS——Network Attached Storage)是指存储设备通过标准的网络拓扑结构,连接到一群计算机上,提供数据和文件服务。NAS服务器一般由存储硬件、操作系统和文件系统等几个部分组成。简单的说,NAS是通过与网络直接连接的磁盘阵列,它具备了磁盘阵列的所有主要特征:高容量、高效能、高可靠。
NAS由于其较好的可扩展性、可访问性、低价位、安装简单、易于管理等优点,广泛应用于电子出版、CAD、图像、教育、银行等那些对数据量有较大需求的应用中。多媒体、Internet下载以及在线数据的增长,特别是那些要求存储器能随着文件大小规模而增长的企业、小型公司、大型组织的部门网络,更需要这样一个简单的可扩展的方案。
但在实际应用中,NAS也存在着以下不足:(1)在文件访问的速度方面:NAS采用的是File I/O方式,这带来巨大的网络协议开销。正是因为这个原因,NAS不适合在对访问速度要求高的应用场合,如数据库应用、在线事务处理等。(2)在数据备份方面:需要占用LAN的带宽,浪费宝贵的网络资源,严重时甚至影响客户应用的顺利进行。(3)在资源的整合和NAS的管理方面:NAS只能对单个存储设备之中的磁盘进行资源的整合,目前还无法跨越不同的NAS设备,
难以将多个NAS设备整合成一个统一的存储池,因而难以对多个NAS设备进行统一的集中管理,只能进行单独管理。
1.3 SAN存储
存储区域网络(SAN——Storage Area Network)是指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。其中的服务器用SAN的接入点,SAN是一种特殊的高速网络,连接网络服务器和诸如大磁盘阵列或备份磁带库的存储设备,SAN置于LAN之下,而不涉及LAN。利用SAN,不仅可以提供大容量的存储数据,而且地域上可以分散,并缓解了大量数据传输对于局域网的影响。SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列,不管数据置放在哪里,服务器都可直接存取所需的数据。
SAN的应用主要可以归纳如下:构造群集环境,利用存储局域网可以很方便地通过光纤通道把各种服务器、存储设备连接在一起构成一个具有高性能、较好的数据可用性、可扩展的群集环境。(1)数据保护,存储局域网可以做到无服务器的数据备份,数据也可以后台的方式在存储局域网上传递,大大减少了主要网络和服务器上的负载,所以存储局域网可以很方便地实现诸如磁盘冗余、关键数据备份、远程群集、远程镜像等许多防止数据丢失的数据保护技术。(2)数据迁移,可以方便地进行两个存储设备之间的数据移动。(3)灾难恢复,特别是远程的灾难恢复。(4)数据仓库,用来构建一个网络系统的存储仓库,使得整个存储系统可以很好地共享。SAN方案简化了管理和集中控制,这对于全部存储设备都集中在信息中心,是非常有现实意义的。因此,SAN非常适用于非线性编辑、服务器集群、远程灾难恢复、因特网数据服务等多个领域。
在实际应用中,SAN也存在着一些不足:(1)设备的互操作性较差。目前采用最早和最多的SAN互连技术还是Fibre Channel,对于不同的制造商,光纤通道协议的具体实现是不同的,这在客观上造成不同厂商的产品之间难以互相操作。(2)在异构环境下的文件共享方面,SAN中存储资源的共享一般指的是不同平台下的存储空间的共享,而非数据文件的共享。(3)连接距离限制在10km左右等。更为重要的是,目前的存储区域网采用的光纤通道的网络互连设备都非常昂贵。这些都阻碍了SAN技术的普及应用和推广。
2 新的网络存储技术
2.1 NAS网关技术
NAS网关与NAS专用设备不同,它不是直接和安装在专用设备中的存储相连接,而是经由外置的交换设备,连接到存储阵列上。无论是交换设备还是磁盘阵列,通常都是采用光纤通道接口。正因为如此,NAS网关可以访问SAN上连接的多个存储阵列中的存储资源。它使得IP连接的客户机可以以文件的方式访问SAN上的块级存储,并通过标准的文件共享协议(如NFS和CIFS)处理来自客户机的请求。当网关收到客户机请求后,便将该请求转换为向存储阵列发出的块数据请求。存储阵列处理这个请求,并将处理结果发回给网关。然后网关将这个信息转换为文件数据,再将它发给客户机。对于终端用户而言,整个过程是无缝和透明的。NAS网关技术使得管理人员能够将分散的NAS filers整合在一起,增强了系统的灵活性与可伸缩性,为用户升级文件系统、管理后端的存储阵列提供了方便。
2.2 IP-SAN技术
网络存储的发展产生了一种新技术IP-SAN,IP-SAN是以IP为基础的SAN存储方案,是一种可共同使用SAN与NAS,并遵循各项标准的纯软件解决方案。
IP-SAN可让用户同时使用Gigabit Ethernet SCSI与Fibre Channel,建立以IP为基础的网络存储基本架构,由于IP在局域网和广域网上的应用以及良好的技术支持,在IP网络中也可实现远距离的块级存储,以IP协议替代光纤通道协议,IP协议用于网络中实现用户和服务器连接,随着用于执行IP协议的计算机的速度的提高及G比特的以太网的出现,基于IP协议的存储网络实现方案成为SAN的更佳选择。IP-SAN不仅成本低,而且可以解决FC的传播距离有限、互操作性较差等问题。
随着互联网的发展,未来数据存储技术也会随着用户的需求而发展,未来网络的核心将是数据,网络化存储正是数据存储的一个发展方向。目前网络存储技术沿着三个主要的方向发展:NAS、SAN、IP—SAN。而SAN和NAS的融合将更有利于数据的存储和备份,因此,SAN和NAS的融合、统一虚拟存储技术是未来网络存储技术发展的两个趋势。
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