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淺談幾種常見的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的比較及研究論文
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)的需求隨之發(fā)展，但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同，對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的需求也應(yīng)有所不同，選擇不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，往往會(huì)使得企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中盲目投資不需要的設(shè)備，或者造成企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)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(dāng)?shù)膶I(yè)存儲(chǔ)方式是非常重要的。
目前高端服務(wù)器所使用的專業(yè)存儲(chǔ)方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲(chǔ)方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲(chǔ)空間。
一、直接附加存儲(chǔ)（DAS）
直接附加存儲(chǔ)是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過SCSI接口直接連接到一臺(tái)服務(wù)器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機(jī)硬盤并無太大差別，對(duì)于服務(wù)器的要求僅僅是一個(gè)外接的SCSI口，因此對(duì)于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務(wù)器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對(duì)于存在多個(gè)服務(wù)器的系統(tǒng)來說，設(shè)備分散，不便管理。同時(shí)多臺(tái)服務(wù)器使用DAS時(shí)，存儲(chǔ)空間不能在服務(wù)器之間動(dòng)態(tài)分配，可能造成相當(dāng)?shù)馁Y源浪費(fèi);(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。
二、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）
NAS實(shí)際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備。這個(gè)瘦服務(wù)器實(shí)際是一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。NAS設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務(wù)器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時(shí)由于可以允許客戶機(jī)不通過服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對(duì)服務(wù)器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺(tái)使用統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個(gè)基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務(wù)器系統(tǒng)，對(duì)硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費(fèi)的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲(chǔ)略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此易受網(wǎng)絡(luò)上其它流量的影響。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;（3）存儲(chǔ)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(huì)在某些情況下嚴(yán)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(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN）
SAN實(shí)際是一種專門為存儲(chǔ)建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時(shí)SAN網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)方案中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)，因此擴(kuò)展性很強(qiáng)，不管是在一個(gè)SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲(chǔ)空間還是增加幾臺(tái)使用存儲(chǔ)空間的服務(wù)器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機(jī)，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲(chǔ)方式，是未來存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點(diǎn)：（1）價(jià)格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機(jī)價(jià)格都是十分昂貴的，就連服務(wù)器上使用的光通道卡的價(jià)格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;（2）需要單獨(dú)建立光纖網(wǎng)絡(luò)，異地?cái)U(kuò)展比較困難；四、iSCSI
使用專門的存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時(shí)提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術(shù)，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對(duì)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(jìn)入主流，使iSCSI的速度相對(duì)SAN來說并沒有太大的劣勢(shì)。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術(shù)，提供完整解決方案的廠商較少，對(duì)管理者技術(shù)要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時(shí)，解碼成SCSI需要CPU進(jìn)行運(yùn)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(huì)大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(duì)于小型且服務(wù)較為集中的商業(yè)企業(yè)，可采用簡單的DAS方案。對(duì)于中小型商業(yè)企業(yè)，服務(wù)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NA隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)的需求隨之發(fā)展，但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同，對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的需求也應(yīng)有所不同，選擇不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，往往會(huì)使得企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中盲目投資不需要的設(shè)備，或者造成企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)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(dāng)?shù)膶I(yè)存儲(chǔ)方式是非常重要的。
目前高端服務(wù)器所使用的專業(yè)存儲(chǔ)方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲(chǔ)方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲(chǔ)空間。
一、直接附加存儲(chǔ)（DAS）
直接附加存儲(chǔ)是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過SCSI接口直接連接到一臺(tái)服務(wù)器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機(jī)硬盤并無太大差別，對(duì)于服務(wù)器的要求僅僅是一個(gè)外接的SCSI口，因此對(duì)于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務(wù)器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對(duì)于存在多個(gè)服務(wù)器的系統(tǒng)來說，設(shè)備分散，不便管理。同時(shí)多臺(tái)服務(wù)器使用DAS時(shí)，存儲(chǔ)空間不能在服務(wù)器之間動(dòng)態(tài)分配，可能造成相當(dāng)?shù)馁Y源浪費(fèi);(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。
二、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）
NAS實(shí)際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備。這個(gè)瘦服務(wù)器實(shí)際是一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。NAS設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務(wù)器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時(shí)由于可以允許客戶機(jī)不通過服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對(duì)服務(wù)器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺(tái)使用統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個(gè)基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務(wù)器系統(tǒng)，對(duì)硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費(fèi)的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲(chǔ)略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此易受網(wǎng)絡(luò)上其它流量的影響。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;（3）存儲(chǔ)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(huì)在某些情況下嚴(yán)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(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN）
SAN實(shí)際是一種專門為存儲(chǔ)建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時(shí)SAN網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)方案中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)，因此擴(kuò)展性很強(qiáng)，不管是在一個(gè)SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲(chǔ)空間還是增加幾臺(tái)使用存儲(chǔ)空間的服務(wù)器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機(jī)，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲(chǔ)方式，是未來存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點(diǎn)：（1）價(jià)格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機(jī)價(jià)格都是十分昂貴的，就連服務(wù)器上使用的光通道卡的價(jià)格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;（2）需要單獨(dú)建立光纖網(wǎng)絡(luò)，異地?cái)U(kuò)展比較困難；四、iSCSI
使用專門的存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時(shí)提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術(shù)，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對(duì)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(jìn)入主流，使iSCSI的速度相對(duì)SAN來說并沒有太大的劣勢(shì)。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術(shù)，提供完整解決方案的廠商較少，對(duì)管理者技術(shù)要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時(shí)，解碼成SCSI需要CPU進(jìn)行運(yùn)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(huì)大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況的影響。
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