网络存储定义

1、概念理解：通过查看与概念相关的文献、资料，我了解了存储体系结构的基本组成，理解了下面这幅图的大部分概念。DAS，NAS，FC-SAN，IP-SAN分别是不同的存储体系；UFS，EXT2，NTFS，NFS，CIFS，NTF2是各种文件系统；对于直接存储体系而言，通过IDE,SATA,SCSI,SAS等硬件接口，将物理存储器（包括RAID磁盘冗余阵列）与服务器直接相连；对于网络存储体系（NAS，SAN）而言，NAS通过使用IP网络，将专用存储服务器和网络直接相连，使用户通过任何一台工作站，采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理；FC SAN通过使用光纤通道，将所有存储

2、设备连接在一起构成存储网络，IP SAN与FC SAN的区别在于IP SAN使用的是IP网络，用的是ISCSI协议，而FC SAN用的是FC协议；DAS，NAS，SAN各有优缺点（具体见我下面的总结），我们公司提供NAS，SAN的存储解决方案，NAS还可以与SAN融合，我们公司的通用型存储解决方案，就是典型的实例。第一组：DAS(Direct Attached Storage：直接连接存储。存储直接与服务器相连，而不是通过光纤通道或以太网交换机相连。DAS的主要优点在于价格低廉，便于统一管理。缺点：每个服务器都需要独立的存储设备；连线距离短，连线数量有限；数据分散，共享、管理困难；扩展性差。N

3、AS(Network Attached Storage：网络连接存储。使用一个专用存储服务器和网络直接相连。NAS主要优点有：管理方便：通过任何一台工作站，采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理；相对于SAN性价比高；系统高度集成化，一台设备即可；部署容易，网线即可，无需驱动；高安全性，文件级别的安全管理，可内置防火墙；全系统安全，自动镜像，自动管理，自动修复，自动磁盘整理；缺点：相比SAN架构，存取速度慢；不适合存储量大的块级应用；数据备份及恢复占用网络带宽。SAN(Storage Area Networks：存储区域网络。SAN是将所有存储设备连接在一起构成存

4、储网络。SAN突破现有的距离限制和容量限制；服务器通过存储网络直接同存储设备交换数据，释放了宝贵的LAN资源。IP SAN：使用IP网络，而不是光纤通道，把服务器和存储设备连接起来。优点有：采用应用广泛且比较成熟的IP技术，构建简便，所需时间短；、可利用IP网络中已有的设备和投资，网络部署成本低；可利用现有网络的管理人员，无需另培训管理人员维护，降低维护和管理费用；IP SAN没有地理位置的限制，可以方便的实现备份。ISCSI：（网际网络SCSI）存储协议：是由IETF开发的网络存储标准，目的是为了用IP协议将存储设备连接在一起。通过在IP网上传送SCSI命令和数据，iSCSI推动了数据在网际

5、之间的传递，同时也促进了数据的远距离管理。FC SAN：使用光纤通道，把服务器和存储设备连接起来，组成SAN。FC SAN与 IP SAN对比： 面向连接的模式数据传输通道信号传输校验方式特点传输延迟传输距离RAID方式光纤通道（FC）连接业务物理电路可靠的硬件传输高速低延迟较短距离基于硬件网络（IP）无连接逻辑电路不可靠的传输高连接更高的延迟更远的距离基于软件第二组：IDE,SATA,SCSI,SAS是四种不同类型的硬盘接口。IDE：（Integrated-Drive-Electronics）是现在普遍使用的外部接口，主要接硬盘和光驱。采用16位数据并行传送方式，体积小，数据传输快

6、。主要优点是成熟廉价。SATA：Serial Advanced Technology Attachment（串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口），SATA接口需要硬件芯片的支持，例如Intel ICH5(R、VIA VT8237、nVIDIA的MCP RAID和SiS964，如果主板南桥芯片不能直接支持的话，就需要选择第三方的芯片，例如Silicon Image 3112A芯片等，不过这样也就会产生一些硬件性能的差异，并且驱动程序也比较繁杂。但SATA的优势在于：支持热插拔 ，传输速度快，执行效率高。SCSI：Small Computer System Interface，

7、小型计算机系统接口。一种用于计算机和智能设备之间（硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等）系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。它是各种计算机与外部设备之间的接口标准。主要特点是：性能稳定，CPU占用率低，多任务并发操作效率高，连接设备多，连接距离长等优点，适合于大多数的服务器应用。SAS：（Serial Attached SCSI），串行连接SCSI接口。SAS是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善

8、存储系统的效能、可用性和扩充性，提供与串行SATA硬盘的兼容性。第三组：RAID (Redundant Array of Independent Disk：独立磁盘冗余阵列。RAID是一种把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。RAID 0、RAID 1、RAID 3、RAID 4、RAID 5、RAID 6、RAID 50分别是组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别RAID 0：即Data Stripping数据分条技术。没有容错设计的条带硬盘阵列（Striped Disk Array without Fault

9、 Tolerance），以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中。优点：极高的读写效率；速度快，由于不存在校验，所以不占用CPU资源；部署简单。缺点：无冗余，通常和其他RAID级别混合使用；不适合用于关键数据环境。RAID 1：又称镜像（Mirror），数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘 。优点： 提供了很高的数据安全性和可用性；100的数据冗余；设计、使用简单；不作校验计算，CPU占用资源少。缺点： 空间利用率只有1/2；相对于单个硬盘，无法提高写性能。RAID 3：即带有校验的并行数据传输阵列（Paralleled transfer with parity），数据条带化分布在数据盘中

10、，同时使用专用校验硬盘存放校验数据。优点：数据分布式存储在连续的硬盘上，具有较高的读速率，适合大文件连续读操作的应用；如果有一个硬盘损坏，数据的有效性没有影响。缺点：校验盘是整个硬盘阵列系统的瓶颈；有数据盘故障时，每次读操作时都需要进行校验计算，读性能大幅度下降。RAID 4：带有共享校验硬盘的独立数据盘（ Independent data disks with shared parity disk），与RAID 3类似，不同在于对数据访问是每次一个盘，而RAID 3是每次一个条带，RAID4的读写性能较差，目前较少使用。RAID 5：RAID 5与RAID 3机制类似，但校验数据均匀分布在各

11、数据硬盘上，RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息，数据块和对应的校验信息保存在不同硬盘上。RAID 5是最常用的RAID方式之一 。优点：高读取速率，中等写速率；提供一定程度的数据安全。缺点：RAID组里单块硬盘的故障，会导致其他硬盘读写性能大幅度下降。RAID 6：RAID 6是带有两个独立分布式奇偶校验方案的独立数据硬盘（Independent data disks with two independent distributed parity schemes）。广义上讲，能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别统称为RAID 6，狭义上讲，特指Intel的RAID P+Q技术。硬盘空间利用率为(N-2/N，N为RAID6阵列硬盘总数。优点：可以同时允许两块硬盘失效。缺点：磁盘利用率比RAID5更低；校验计算复杂，对控制器性能消耗很大，增加系统负载；出现硬盘失效时，RAID重建时对系统性能影响更大，并且重建时间长。RAID 50：RAID 50是将RAID5和R