信息存储与管理

信息存储与管理国家天文台〔科技处〕信息与计算中心网络连接存储下一讲：IPSAN上一讲：存储区域网络简介网络连接存储〔Network-attachedstorage,NAS〕是一种连接到局域网的基于IP的文件共享设备。NAS提供效劳器整合的优势，消除了对多个文件效劳器的需求。NAS通过文件级的数据访问和共享，提供存储的整合。简介〔续〕NAS是一个优越的存储方案，使得客户可以快速和直接共享文件，而且只需要很小的存储管理开销。NAS也帮助消除当从通用效劳器访问文件时，用户面临的瓶颈问题。NAS实务怎么用NAS给大家演示一下，让大家有一个感观上的认知1.初始化NAS〔分配IP、添加系统管理员〕2.通过网页效劳连接到NAS，对进行NAS配置3.实际使用NAS进行文件操作NAS整体结构FTPFTP几个关键概念远程文件共享NAS设备NAS分类NASI/O操作NAS的优势影响NAS性能和可用性的因素远程文件共享远程文件共享是指在网络上进行文件存储和访问例子：文件传输协议〔FileTransferProtocol，FTP〕分布式文件系统〔DistributedFileSystem，DFS〕由文件共享协议实现的传统的客户/效劳器模型。在这种模型中，客户将专用文件效劳器上的远程文件系统挂载到本地。标准的客户/效劳器文件共享协议包括UNIX上的NFS和Windows上的CIFS。

远程文件共享在所有这些实现中，用户其实并不知道文件系统的实际所在位置——也不知道知道。比方FTP——知道它的IP或者域名就可以了几个关键概念远程文件共享NAS设备NAS分类NASI/O操作NAS的优势影响NAS性能和可用性的因素NAS设备硬件方面：NAS头〔包括CPU和内存〕；一个或多个网络接口卡〔NIC〕提供网络连接，其中包括千兆以太网、快速以太网、ATM和光纤分布式数据接口〔FDDI〕等类型工业标准存储协议，用于连接和管理物理磁盘资源，例如ATA、SCSI或FC等。NAS设备软件方面〔以固件方式存在〕一个优化过的操作系统，用于管理NAS的功能；NFS和CIFS协议，用于文件共享；NAS环境还包括客户端，它们通过采用标准协议的IP网络对NAS设备进行访问。通用效劳器与NAS设备NAS设备是专为文件效劳功能进行优化的设备，例如存储、检索以及为应用程序和客户端提供文件存取功能等。通用效劳器可以运行任何应用程序，因为它使用的是通用操作系统。与通用效劳器不同，NAS设备是专用于文件效劳的。它采用实时操作系统，使用开放标准的协议，专用于提供文件效劳。一些NAS厂商的产品支持诸如高可用的本地集群等特性。

远程文件共享NAS设备NAS分类NASI/O操作NAS的优势影响NAS性能和可用性的因素NAS分类集成式NAS集成式NAS设备在一个单独的容器或机柜中集中了所有NAS组件，包括NAS头和存储器等。这使得集成式NAS成为一个自包含的环境。网关式NAS网关式NAS设备由独立的NAS头和一个或多个存储阵列组成。NAS头与集成式解决方案中的一样，发挥着同样的功能；同时存储器与其他应用程序共享，满足它们的块级I/O的需求。网关式NAS设备的NAS头和存储阵列可以独立地根据需求进行扩展升级。可扩展性最高。NAS分类集成式NAS的连接方式在一些方案中，存储器是嵌入到NAS设备中的，并且通过内部链路连接到NAS头上，例如ATA或SCSI控制器。在其他一些方案中，存储器可能是外置的，并且通过SCSI控制器与NAS头连接。NAS分类网关式NAS的连接方式一个集成式环境拥有固定数量的NAS头，使其可以相对容易地确定IP网络方面的需求。相反地，由于网关式环境存在可扩展性需求，网络需求确实定那么相比照较复杂。增加更多NAS头可能需要更多的网络连接和网络带宽。在网关式解决方案中，NAS网关和存储系统间通过传统的FCSAN进行通信。为了部署一个稳定的NAS解决方案，必须考虑多路径数据访问、冗余架构以及负载分配等因素。远程文件共享NAS设备NAS分类NASI/O操作NAS的优势影响NAS性能和可用性的因素NASI/O操作NFS和CIFS协议对发送到由NAS设备管理的远程文件系统上的文件I/O请求进行处理。NAS的I/O过程如下。1．请求者将一个I/O请求封装成TCP/IP报文，通过网络协议栈进行转发。NAS设备从网络上接收请求。2．NAS设备将I/O请求转换为一种对应的物理存储请求，即块级I/O请求，然后对物理存储池执行相应操作。3．当数据从物理存储池返回时，NAS设备对其进行处理并封装为相应的文件协议响应。4．NAS设备将这个响应封装成TCP/IP报文，通过网络转发给用户。远程文件共享NAS设备NAS分类NASI/O操作NAS的优势影响NAS性能和可用性的因素NAS的优势支持全面信息存取：使得文件共享更加高效，支持NAS设备和客户端的多对一和一对多的配置方案。多对一配置使得NAS设备可以同时效劳多个客户。一对多配置使得一个客户可以同时连接多个NAS设备。提高效率：消除了通用文件效劳器在文件存取过程中的性能瓶颈。因为NAS使用的是为文件效劳特制的操作系统，它将通用效劳器从繁重的文件效劳操作中解脱出来，提高了通用效劳器的利用率。增强灵活性：通过使用工业标准协议，NAS同时兼容UNIX和Windows平台的客户端。NAS的灵活性使其能够为不同的请求提供效劳，这些请求可以是来自同一源端的不同类型的客户。NAS的优势远程文件共享NAS设备NAS分类NASI/O操作NAS的优势影响NAS性能和可用性的因素影响NAS性能和可用性的因素由于NAS使用了IP网络，IP带来的带宽和延迟等问题会影响NAS的性能。在NAS环境里，网络拥塞是其中最明显的延迟来源。其他不同程度地影响NAS性能的因素有以下几点:文件/目录查找和元数据请求数据包跳转次数数据包重传设备过载。过载的路由器和交换机、过载的NAS设备、过载的客户端还有很多……可以看到主要都是网络造成的。小结在文件本钱和易用性对应用在性能和容量方面的需求有着驱动作用。虽然NAS始终防止不了高昂的协议开销，但是NAS应用程序更趋向于在文件共享任务上呈现最高的效率，例如UNIX的NFS和微软Windows的CIFS。文件级的基于网络的锁机制提供了高级别的并发访问保护。NAS也可以被优化。在文件级级保护方式下，将文件信息传送到多个客户。利用NAS的高效率的两种常用的应用包括托管本地目录和提供给各