课件：最新存储技术

最新存储技术最新存储技术1存储无论在硬件还是软件方面都已经从主机系统中脱离出来，成为完全独立的系统。存储无论在硬件还是软件方面都已经从主机系统中脱离出来2目前在技术上有两大数据存储的选择，DAS和网络存储，网络存储又分为存储区域网（SAN）和网络附加存储（NAS）。目前在技术上有两大数据存储的选择，DAS和网络存储，3DAS即磁盘驱动器和服务器直接相连。在这种传统的存储结构中，存储被视为“外围”设备，数据管理是“以服务器为中心”的；DAS即磁盘驱动器和服务器直接相连。在这种传统的存储4*

NAS和SAN都是网络存储技术，都是通过网络与服务器和客户端连接在一起的，NAS是一个以文件（File）为操作方式的网络存储技术；*

NAS和SAN都是网络存储技术，都是通过网络与服务5*

而SAN则是一个以数据块（Block）操作方式的网络存储技术。*

而SAN则是一个以数据块（Block）操作方式的网611.1DAS11.2NAS11.3SAN11.4DAS、NAS和SAN存储方案的比较11.5统一网络存储FAS11.7ISCSI11.1DAS711.1DAS11.1DAS811.1.1基本概念

DAS即直连方式存储，这种方式中，存储设备是通过电缆直接连到服务器上。11.1.1基本概念

DAS即直连方式存储，这种9数据存储设备是整个服务器结构的一部分，服务器担负着整个网络的数据存储职责。数据存储设备是整个服务器结构的一部分，服务器担负着整1011.1.2DAS存储方案1．DAS存储方案11.1.2DAS存储方案1．DAS存储方案11图11-1DAS存储方案图11-1DAS存储方案122．存在的问题2．存在的问题133．典型结构3．典型结构14典型DAS结构如图11-2所示：典型DAS结构如图11-2所示：15图11-2典型DAS结构图11-2典型DAS结构164．DAS的适用环境4．DAS的适用环境175．DAS产品简介5．DAS产品简介1811.2NAS11.2NAS1911.2.1基本概念

NAS是英文“NetworkAttachedStorage”的缩写，中文意思是“网络附加存储”，“网络连接存储”。11.2.1基本概念

NAS是英文“Networ20也称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。也称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。21NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网），连接到一群计算机上。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网）22NAS存储方式的网络结构如图11-3所示。NAS存储方式的网络结构如图11-3所示。23图11-3NAS存储方式的网络结构图11-3NAS存储方式的网络结构2411.2.2NAS的结构

从结构上讲，NAS是功能单一的精简型电脑，结构图如图11-4所示：11.2.2NAS的结构

从结构上讲，NAS是功25图11-4NAS的结构图11-4NAS的结构26一个NAS系统包括处理器，文件服务管理模块和多个硬盘驱动器（用于数据的存储）。一个NAS系统包括处理器，文件服务管理模块和多个硬盘27NAS产品包括存储器件（例如硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。NAS产品包括存储器件（例如硬盘驱动器阵列、CD或D28NAS数据存储方案是基于局域网（LAN）而设计的，按照传统的TCP/IP协议进行通信，面向消息传递，以文件的I/O（输入/输出）方式进行数据传输。NAS数据存储方案是基于局域网（LAN）而设计的，29在LAN环境下，NAS已经完全能实现异构平台之间数据级共享。在LAN环境下，NAS已经完全能实现异构平台之间数据3011.2.3NAS存储方案

NAS存储方案如图11-5所示。11.2.3NAS存储方案

NAS存储方案如图11-5所31图11-5NAS存储方案图11-5NAS存储方案3211.2.4典型结构

典型的NAS的网络结构如图11-6所示。11.2.4典型结构

典型的NAS的网络结构如图11-633图11-6典型的NAS的网络结构图11-6典型的NAS的网络结构3411.2.5优点与缺点

优点：*

管理和设置较为简单；*

设备物理位置灵活*

实现异构平台的客户机对数据的共享*

改善网络的性能11.2.5优点与缺点

优点：35缺点：*

存储性能较低，只适用于较小网络规模或者较低数据流域量的网络数据存储*

备份带宽消耗*

后期扩容成本高缺点：3611.2.6产品简介11.2.6产品简介3711.3SAN11.3SAN3811.3.1基本概念

11.3.1基本概念

39图11-7存储区域网络图11-7存储区域网络40SAN英文全称是StorageAreaNetwork，即存储区域网络。SAN英文全称是StorageAreaNetwo41它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接4211.3.2SAN的基本结构

SAN由三个基本的组件构成：接口（如SCSI、光纤通道等）、连接设备（交换设备、网关、路由器、集线器等）和通信控制协议（如IP和SCSI等）。11.3.2SAN的基本结构

SAN由三个基本的43这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，就构成一个SAN系统。这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，4411.3.4SAN的优点与缺点

1．SAN的优点：（1）可实现大容量存储设备数据共享11.3.4SAN的优点与缺点

1．SAN的优点：45（2）可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联（2）可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联46（3）可实现灵活的存储设备配置要求（3）可实现灵活的存储设备配置要求47（4）可实现数据快速备份（4）可实现数据快速备份48（5）提高了数据的可靠性和安全性（5）提高了数据的可靠性和安全性492．SAN的缺点：（1）SAN方案成本高（2）维护成本增加（3）SAN标准未统一2．SAN的缺点：5011.3.5应用环境

1．对数据安全性要求很高的企业11.3.5应用环境

1．对数据安全性要求很高的企业512．对数据存储性能要求高的企业2．对数据存储性能要求高的企业523．在系统级方面具有很强的容量（动态）可扩展性和灵活性的企业3．在系统级方面具有很强的容量（动态）可扩展性和灵活性的企业534．具有超大型海量存储特性的企业4．具有超大型海量存储特性的企业545．具有本质上物理集中、逻辑上又彼此独立的数据管理特点的企业5．具有本质上物理集中、逻辑上又彼此独立的数据管理特点的企业556．实现对分散数据高速集中备份的企业6．实现对分散数据高速集中备份的企业567．数据在线性要求高的企业7．数据在线性要求高的企业578．实现与主机无关的容灾的企业8．实现与主机无关的容灾的企业5811.4DAS、NAS和SAN存储方案的比较11.4DAS、NAS和SAN存储方案的比较5911.4.1DAS与NAS存储方案的比较

1．DAS与NAS的典型网络架构对比11.4.1DAS与NAS存储方案的比较

1．DAS与N60图11-9DAS的典型网络架构图11-9DAS的典型网络架构61图11-10NAS的典型网络架构图11-10NAS的典型网络架构622．NAS与DAS在其它方面的差异NAS与DAS在其它方面的差异如下面的表格11-1所示：2．NAS与DAS在其它方面的差异63比较项目NASDAS核心技术基于WEB开发的软硬件集合于一身的IP技术，部分NAS是软件实现的RAID技术。硬件实现的RAID技术支持操作平台完全跨平台文件共享，支持所有的操作系统。不能提供跨平台文件共享功能，受限于某个独立的操作系统。连接方式通过RJ45接口连上网络，直接往网络上传输数据，可解10M/100M/1000M网络。通过SCSI线接在服务器上，通过服务器的网卡往网络上传输数据。比较项目NASDAS核心技术基于WEB开发的软硬件集合于一身64安装安装简便快捷，即插即用。只需10分钟便可顺利安装成功。通过LCD面板设置RAID较简单，连上服务器操作时较复杂。操作系统对立的WEB优化存储操作系统，完全不受服务器干预。无独立的存储操作系统，需相应服务器的操作系统支持。存储数据结构集中式数据存储模式，将不同系统平台下文件存储在一台NAS设备中，方便网络管理员集中管理大量数据，降低维护成本分散式数据存储模式。网络管理员需要耗费大量时间奔波到不同服务器下分别管理各自数据，维护成本增加数据管理管理简单，基于Web的GUI管理界面使NAS设备的管理一目了然。管理较复杂，需要服务器附带的操作系统支持。安装安装简便快捷，即插即用。只需10分钟便可顺利安装成功。通65软件功能自带支持多种协议的管理软件，功能多样，支持日志文件系统，并一般集成本地备份软件。没有自身管理软件，需要针对现有系统情况另行购买。扩充性轻松在线增加设备，无需停顿网络，而且与已经建立起的网络完全融合，充分保护用户原有投资，良好的扩充性完全满足24×7不间断服务。增加硬盘后重新做RAID一般要宕机，会影响网络服务。软件功能自带支持多种协议的管理软件，功能多样，支持日志文件系66总拥有成本（TCO）价格低，不需购买服务器及第三方软件，以后的投入会很少，降低用户的后续成本，从而使总拥有成本降低。价格较适中，需要购买服务器及操作系统，总拥有成本较高。数据备份与灾难恢复集成本地备份软件，可实现无服务器的网络数据备份。双引擎设计理念，即使服务器发生故障，用户仍可进行数据存取。可备份直连服务器及工作站的数据，对多台服务器的数据备份较难。RAID级别RAID-0、1、5或JBODRAID-0、3、1、5或JBOD硬件架构冗余电源、多风扇、热插拔冗余电源、多风扇、热插拔、背板化结构总拥有成本（TCO）价格低，不需购买服务器及第三方软件，以后6711.4.2NAS与SAN存储方案的比较SAN在异构环境下不能实现文件共享NAS有自己的文件系统管理。11.4.2NAS与SAN存储方案的比较SAN在异构环境6811.4.3三种存储方案的比较和选用

11.4.3三种存储方案的比较和选用

6911.5统一网络存储FAS11.5统一网络存储FAS7011.5.1融合NAS和SAN存储的统一网络

存储FAS

目前业内实现SAN和NAS融合的方式有两个：*

在SAN前增加NAS网关；*

NetApp的统一网络存储。11.5.1融合NAS和SAN存储的统一网络

71图11-14NAS网关原理图图11-14NAS网关原理图72图11-15统一网络存储FAS图11-15统一网络存储FAS7311.5.2NAS与SAN融合的产品

11.5.2NAS与SAN融合的产品

7411.7ISCSI11.7ISCSI75iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在高速网进行路由选择。iSCSI=低廉+高性能iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其76最新存储技术最新存储技术77存储无论在硬件还是软件方面都已经从主机系统中脱离出来，成为完全独立的系统。存储无论在硬件还是软件方面都已经从主机系统中脱离出来78目前在技术上有两大数据存储的选择，DAS和网络存储，网络存储又分为存储区域网（SAN）和网络附加存储（NAS）。目前在技术上有两大数据存储的选择，DAS和网络存储，79DAS即磁盘驱动器和服务器直接相连。在这种传统的存储结构中，存储被视为“外围”设备，数据管理是“以服务器为中心”的；DAS即磁盘驱动器和服务器直接相连。在这种传统的存储80*

NAS和SAN都是网络存储技术，都是通过网络与服务器和客户端连接在一起的，NAS是一个以文件（File）为操作方式的网络存储技术；*

NAS和SAN都是网络存储技术，都是通过网络与服务81*

而SAN则是一个以数据块（Block）操作方式的网络存储技术。*

而SAN则是一个以数据块（Block）操作方式的网8211.1DAS11.2NAS11.3SAN11.4DAS、NAS和SAN存储方案的比较11.5统一网络存储FAS11.7ISCSI11.1DAS8311.1DAS11.1DAS8411.1.1基本概念

DAS即直连方式存储，这种方式中，存储设备是通过电缆直接连到服务器上。11.1.1基本概念

DAS即直连方式存储，这种85数据存储设备是整个服务器结构的一部分，服务器担负着整个网络的数据存储职责。数据存储设备是整个服务器结构的一部分，服务器担负着整8611.1.2DAS存储方案1．DAS存储方案11.1.2DAS存储方案1．DAS存储方案87图11-1DAS存储方案图11-1DAS存储方案882．存在的问题2．存在的问题893．典型结构3．典型结构90典型DAS结构如图11-2所示：典型DAS结构如图11-2所示：91图11-2典型DAS结构图11-2典型DAS结构924．DAS的适用环境4．DAS的适用环境935．DAS产品简介5．DAS产品简介9411.2NAS11.2NAS9511.2.1基本概念

NAS是英文“NetworkAttachedStorage”的缩写，中文意思是“网络附加存储”，“网络连接存储”。11.2.1基本概念

NAS是英文“Networ96也称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。也称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。97NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网），连接到一群计算机上。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网）98NAS存储方式的网络结构如图11-3所示。NAS存储方式的网络结构如图11-3所示。99图11-3NAS存储方式的网络结构图11-3NAS存储方式的网络结构10011.2.2NAS的结构

从结构上讲，NAS是功能单一的精简型电脑，结构图如图11-4所示：11.2.2NAS的结构

从结构上讲，NAS是功101图11-4NAS的结构图11-4NAS的结构102一个NAS系统包括处理器，文件服务管理模块和多个硬盘驱动器（用于数据的存储）。一个NAS系统包括处理器，文件服务管理模块和多个硬盘103NAS产品包括存储器件（例如硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。NAS产品包括存储器件（例如硬盘驱动器阵列、CD或D104NAS数据存储方案是基于局域网（LAN）而设计的，按照传统的TCP/IP协议进行通信，面向消息传递，以文件的I/O（输入/输出）方式进行数据传输。NAS数据存储方案是基于局域网（LAN）而设计的，105在LAN环境下，NAS已经完全能实现异构平台之间数据级共享。在LAN环境下，NAS已经完全能实现异构平台之间数据10611.2.3NAS存储方案

NAS存储方案如图11-5所示。11.2.3NAS存储方案

NAS存储方案如图11-5所107图11-5NAS存储方案图11-5NAS存储方案10811.2.4典型结构

典型的NAS的网络结构如图11-6所示。11.2.4典型结构

典型的NAS的网络结构如图11-6109图11-6典型的NAS的网络结构图11-6典型的NAS的网络结构11011.2.5优点与缺点

优点：*

管理和设置较为简单；*

设备物理位置灵活*

实现异构平台的客户机对数据的共享*

改善网络的性能11.2.5优点与缺点

优点：111缺点：*

存储性能较低，只适用于较小网络规模或者较低数据流域量的网络数据存储*

备份带宽消耗*

后期扩容成本高缺点：11211.2.6产品简介11.2.6产品简介11311.3SAN11.3SAN11411.3.1基本概念

11.3.1基本概念

115图11-7存储区域网络图11-7存储区域网络116SAN英文全称是StorageAreaNetwork，即存储区域网络。SAN英文全称是StorageAreaNetwo117它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接11811.3.2SAN的基本结构

SAN由三个基本的组件构成：接口（如SCSI、光纤通道等）、连接设备（交换设备、网关、路由器、集线器等）和通信控制协议（如IP和SCSI等）。11.3.2SAN的基本结构

SAN由三个基本的119这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，就构成一个SAN系统。这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，12011.3.4SAN的优点与缺点

1．SAN的优点：（1）可实现大容量存储设备数据共享11.3.4SAN的优点与缺点

1．SAN的优点：121（2）可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联（2）可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联122（3）可实现灵活的存储设备配置要求（3）可实现灵活的存储设备配置要求123（4）可实现数据快速备份（4）可实现数据快速备份124（5）提高了数据的可靠性和安全性（5）提高了数据的可靠性和安全性1252．SAN的缺点：（1）SAN方案成本高（2）维护成本增加（3）SAN标准未统一2．SAN的缺点：12611.3.5应用环境

1．对数据安全性要求很高的企业11.3.5应用环境

1．对数据安全性要求很高的企业1272．对数据存储性能要求高的企业2．对数据存储性能要求高的企业1283．在系统级方面具有很强的容量（动态）可扩展性和灵活性的企业3．在系统级方面具有很强的容量（动态）可扩展性和灵活性的企业1294．具有超大型海量存储特性的企业4．具有超大型海量存储特性的企业1305．具有本质上物理集中、逻辑上又彼此独立的数据管理特点的企业5．具有本质上物理集中、逻辑上又彼此独立的数据管理特点的企业1316．实现对分散数据高速集中备份的企业6．实现对分散数据高速集中备份的企业1327．数据在线性要求高的企业7．数据在线性要求高的企业1338．实现与主机无关的容灾的企业8．实现与主机无关的容灾的企业13411.4DAS、NAS和SAN存储方案的比较11.4DAS、NAS和SAN存储方案的比较13511.4.1DAS与NAS存储方案的比较

1．DAS与NAS的典型网络架构对比11.4.1DAS与NAS存储方案的比较

1．DAS与N136图11-9DAS的典型网络架构图11-9DAS的典型网络架构137图11-10NAS的典型网络架构图11-10NAS的典型网络架构1382．NAS与DAS在其它方面的差异NAS与DAS在其它方面的差异如下面的表格11-1所示：2．NAS与DAS在其它方面的差异139比较项目NASDAS核心技术基于WEB开发的软硬件集合于一身的IP技术，部分NAS是软件实现的RAID技术。硬件实现的RAID技术支持操作平台完全跨平台文件共享，支持所有的操作系统。不能提供跨平台文件共享功能，受限于某个独立的操作系统。连接方式通过RJ45接口连上网络，直接往网络上传输数据，可解10M/100M/1000M网络。通过SCSI线接在服务器上，通过服务器的网卡往网络上传输数据。比较项目NASDAS核心技术基于WEB开发的软硬件集合于一身140安装安装简便快捷，即插即用。只需10分钟便可顺利安装成功。通过LCD面板设置RAID较简单，连上服务器操作时较复杂。操作系统对立的WEB优化存储操作系统，完全不受服务器干预。无独立的存储操作系统，需相应服务器的操作系统支持。存储数据结构集中式数据存储模式，将不同系统平台下文件存储在一台NAS设备中，方便网络管理员集中管理大量数据，降低维护成本分散式数据存储模式。网络管理员需要耗费大量时间奔波到不同服务器下分别管理各自数据，维护成本增加数据管理管理简单，基于Web的GUI管理界面使NAS设备的管理一目了然。管理较复杂，需要服务器附带的操作系统支持。安装安装简便快捷，即插即用。只需10分钟便可顺利安装成功。通141软件功能自带支持多种协议的管理