網路存儲技術的發展
A. 什麼是雲存儲雲存儲的基本概念,工作原理是什麼
雲儲存的基本概念
雲存儲是雲計算概念的延伸和發展,是一種新的網路存儲技術,指的是通過應用集群、網路技術和分布式文件系統,網路中的各種不同類型的存儲設備通過應用軟體設置協同工作,提供了一種通用的外部訪問數據存儲和業務功能的系統。
雲存儲的工作原理:
雲存儲是雲計算概念延伸和發展的一個新概念。雲計算是分布式處理、並行處理和網格計算的發展,通過網路將龐大的計算處理程序自動分拆成無數的小程序,使一個龐大的系統由多個伺服器的計算和分析的返回給用戶的結果。通過雲計算技術,網路服務商可以在幾秒鍾內,處理數以百萬甚至數十億的信息,實現和「超級電腦」一樣強大的網路服務。雲存儲的概念和雲計算是類似的,是指通過應用集群、網格技術和分布式文件系統的功能,各種不同類型的網路存儲設備通過應用軟體設置協同工作,提供了一種常見的外部訪問數據存儲和業務功能的系統,保證了數據的安全性,並節省存儲空間。簡單來說,一個新的雲存儲方案是將資源存儲入雲的人訪問。用戶可以隨時、任何地點、任何設備都可以通過網路連接到雲端,方便獲取數據。如果這個解釋還很難理解,那麼可以利用廣域網和互聯網的結構來解釋雲存儲。
B. 金山快盤,微雲,百度雲,360網盤, 等雲儲存巨大儲存空間,它們的原理究竟是什麼
雲盤原理其實就是網路公司使用雲存儲技術為注冊用戶提供大容量雲端存儲服務。
1.
雲存儲是在雲計算(cloud
computing)概念上延伸和發展出來的一個新的概念,是一種新興的網路存儲技術,是指通過集群應用、網路技術或分布式文件系統等功能,將網路中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟體集合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。
2.
雲存儲設備通過應用軟體集合起來協同工作,形成一個安全的數據存儲和訪問的系統,適用於各大中小型企業與個人用戶的數據資料存儲、備份、歸檔等一系列需求。雲存儲最大優勢在於將單一的存儲產品轉換為數據存儲與服務,在這個技術下,網盤行業可能像金融行業銀行一樣,在單一的存儲服務基礎衍生出更多增值的服務,只有這種改變才能使雲存儲迎來蓬勃發展的春天。
3.
雲盤是互聯網存儲工具,雲盤是互聯網雲技術的產物,它通過互聯網為企業和個人提供信息的儲存,讀取,下載等服務。具有安全穩定、海量存儲的特點。
4.
目前我國常見的網盤有:金山快盤、聯想網盤、華為網盤
(原DBank網盤)、千軍萬馬網盤、115網盤、網路網盤、酷盤、新浪微盤、360雲盤、共享盤、T盤(金山網路出品)、雲諾(YUNIO)、EverBox(盛大網盤)、微軟skydrive、迅載網盤、網丫場、PocketDisk啟明網盤、抽屜網盤、網易網盤、iBoxFile、WebDisk、126網盤、139郵箱網盤、網盤卡卡網盤、16密盤、永碩E盤、QQ隨身盤、265網路硬碟vdisk、納米盤、同步盤、TOM網盤、uc網盤、51網盤、99盤、速度盤、凱備份等,有些是完全免費的,有些是收費兼免費的,用戶可根據需要選用。
C. 物聯網對海量信息存儲的需求促使了哪些技術的發展
物聯網對海量儲存技術促進的技術包括:快速儲存技術,網路存儲技術,雲存儲技術,大數據存儲技術。
網路存儲技術:直連式存儲(DirectAttachedStorage,DAS)、網路存儲設備(NetworkAttachedStorage,NAS)和存儲網路(StorageAreaNetwork,SAN)。
雲存儲技術是側重企業搭建的雲盤服務,
大數據存儲技術是側重於框架結構的不同。第一種是採用MPP架構的新型資料庫集群,重點面向行業大數據,採用Shared Nothing架構,第二種是基於Hadoop的技術擴展和封裝,圍繞Hadoop衍生出相關的大數據技術。第三種是大數據一體機,這是一種專為大數據的分析處理而設計的軟、硬體結合的產品
D. 淺談網路存儲技術在校園網路中的應用論文
淺談網路存儲技術在校園網路中的應用論文
1網路存儲技術
1.1概述
網路存儲基於標準的網路協議實現數據傳輸,從而使網路中的其他設備可以對數據進行讀取、備份等操作。網路存儲技術包括:直連式存儲(CDAS)、網路依附式存儲CNAS)和存儲區域網路(CSAN)。在校園網路中,我們主要應用安全性能更好、穩定性更高的存儲區域網路。
1.2存儲區域網路
存儲區域網路即Storage Area Network,它採用光纖通道作為媒介,整個存儲系統和伺服器相互獨立。對存儲系統的升級、維護等操作不會影響伺服器的正常運行。這樣,安全性、可擴展性得到了有效的保障,而光纖通道的運用則大大提高了數據傳輸效率。
在存儲區域網路中,網路設備和數據均採用中心化管理,可隨時調配存儲空間用於網路服務並通過「獨立磁碟冗餘陣列」技術,保障數據的安全性。
1.3光纖通道
光纖通道是一種分層的高速通信協議,它包括物理層,編碼解碼層,幀中繼/流量控制層,通用服務層和上層協議層五層,並支持1-10 Gbp、的數據速率,可以保障存儲區域網的數據信息高效傳輸。
1.4獨立磁碟冗餘陣列(CRAID)
RAID技術可以把多塊獨立的磁碟按不同的方式組合成一個邏輯硬碟,這樣就可以提高存儲設備的存儲性能和冗餘性。經過不斷發展RAID已經有了0到6七種RADI級別。其中RAID 0為無冗餘無校驗磁碟陣列,讀寫最快但安全性不高;RAID 1為鏡像磁碟陣列,1對1鏡像備份,是最為安全的'。
在校園網路存儲中,通常採用最為高效的RAID 5 0RAID 5兼顧了存儲性能、數據安全和存儲成本,具有和RAID 0相近的讀寫速度。RAID 5由多個數據對應一個奇偶校驗信息,可允許一個物理磁碟出現故障,相比RAID1,大大提高了磁碟利用率。
2構建校園網路存儲
2.1必要性
高校通常會集中運維大量的應用系統:郵件系統,資料庫伺服器,OA伺服器、網路教學平台、網路試題平台等。通過構建網路存儲,可提高存儲利用率、降低硬體成本、簡化管理維護工作,並可實現數據集中備份。
2.2組建存儲區域網路
部署一台具有4個8Gbp、光纖通道介面的終端存儲系統,並配置16塊6006 lOK轉高速磁碟,以及16塊3TB7.2K轉大容量磁碟。
為終端存儲系統配置支持熱插拔的雙存儲控制器。這樣,就可在不中斷業務的情況下擴展磁碟容量,或對磁碟進行更換。兩個控制器之間相互熱備,無縫對接。當一個控制器出現故障時,另一個控制器可以接管故障控制器的業務。故障修復後,可自動切回原有業務。
部署配備萬兆模塊的數據交換機,將此交換機聯入應用服務系統的網路,並通過存儲伺服器上的光纖通道介面將交換機和存儲系統相連。通過配置使所需存儲的應用服務系統與存儲系統形成通路。
2.3相關服務端使用網路存儲的方法
在存儲控制器上為需要連接存儲的應用服務創建相應的邏輯單元號(CLUN),同時為該邏輯單元號劃分合理的存儲空間。在應用服務端通過啟動器定址找到目標器,關聯相應的邏輯單元號並建立連接。通過查找新硬體可發現網路磁碟,格式化後即可將其當作本地磁碟使用。
3結論
物聯網、雲存儲、大數據等一系列先進技術,都離不開數據。數據無疑是未來校園網路的核心。而網路存儲技術則支撐著數據安全、穩定的存儲或傳輸。運用好網路存儲技術,不但為現有的網路信息資源,教學、科研平台等提供了穩定、安全的服務,更為學校將來在信息技術方向的研究與發展儲備了必要的技術支持。
;E. 大數據爆發性增長 存儲技術面臨難題
大數據爆發性增長 存儲技術面臨難題
隨著大數據應用的爆發性增長,大數據已經衍生出了自己獨特的架構,而且也直接推動了存儲、網路以及計算技術的發展。畢竟處理大數據這種特殊的需求是一個新的挑戰。硬體的發展最終還是由軟體需求推動的。大數據本身意味著非常多需要使用標准存儲技術來處理的數據。大數據可能由TB級(或者甚至PB級)信息組成,既包括結構化數據(資料庫、日誌、SQL等)以及非結構化數據(社交媒體帖子、感測器、多媒體數據)。此外,大部分這些數據缺乏索引或者其他組織結構,可能由很多不同文件類型組成。從目前技術發展的情況來看,大數據存儲技術的發展正面臨著以下幾個難題:
1、容量問題
這里所說的「大容量」通常可達到PB級的數據規模,因此,海量數據存儲系統也一定要有相應等級的擴展能力。與此同時,存儲系統的擴展一定要簡便,可以通過增加模塊或磁碟櫃來增加容量,甚至不需要停機。
「大數據」應用除了數據規模巨大之外,還意味著擁有龐大的文件數量。因此如何管理文件系統層累積的元數據是一個難題,處理不當的話會影響到系統的擴展能力和性能,而傳統的NAS系統就存在這一瓶頸。所幸的是,基於對象的存儲架構就不存在這個問題,它可以在一個系統中管理十億級別的文件數量,而且還不會像傳統存儲一樣遭遇元數據管理的困擾。基於對象的存儲系統還具有廣域擴展能力,可以在多個不同的地點部署並組成一個跨區域的大型存儲基礎架構。
2、延遲問題
「大數據」應用還存在實時性的問題。有很多「大數據」應用環境需要較高的IOPS性能,比如HPC高性能計算。此外,伺服器虛擬化的普及也導致了對高IOPS的需求,正如它改變了傳統IT環境一樣。為了迎接這些挑戰,各種模式的固態存儲設備應運而生,小到簡單的在伺服器內部做高速緩存,大到全固態介質的可擴展存儲系統等等都在蓬勃發展。
3、並發訪問
一旦企業認識到大數據分析應用的潛在價值,他們就會將更多的數據集納入系統進行比較,同時讓更多的人分享並使用這些數據。為了創造更多的商業價值,企業往往會綜合分析那些來自不同平台下的多種數據對象。包括全局文件系統在內的存儲基礎設施就能夠幫助用戶解決數據訪問的問題,全局文件系統允許多個主機上的多個用戶並發訪問文件數據,而這些數據則可能存儲在多個地點的多種不同類型的存儲設備上。
4、安全問題
某些特殊行業的應用,比如金融數據、醫療信息以及政府情報等都有自己的安全標准和保密性需求。雖然對於IT管理者來說這些並沒有什麼不同,而且都是必須遵從的,但是,大數據分析往往需要多類數據相互參考,而在過去並不會有這種數據混合訪問的情況,因此大數據應用也催生出一些新的、需要考慮的安全性問題。
5、成本問題
成本問題「大」,也可能意味著代價不菲。而對於那些正在使用大數據環境的企業來說,成本控制是關鍵的問題。想控製成本,就意味著我們要讓每一台設備都實現更高的「效率」,同時還要減少那些昂貴的部件。
對成本控制影響最大的因素是那些商業化的硬體設備。因此,很多初次進入這一領域的用戶以及那些應用規模最大的用戶都會定製他們自己的「硬體平台」而不是用現成的商業產品,這一舉措可以用來平衡他們在業務擴展過程中的成本控制戰略。為了適應這一需求,現在越來越多的存儲產品都提供純軟體的形式,可以直接安裝在用戶已有的、通用的或者現成的硬體設備上。此外,很多存儲軟體公司還在銷售以軟體產品為核心的軟硬一體化裝置,或者與硬體廠商結盟,推出合作型產品。
6、數據的積累
許多大數據應用都會涉及到法規遵從問題,這些法規通常要求數據要保存幾年或者幾十年。比如醫療信息通常是為了保證患者的生命安全,而財務信息通常要保存7年。而有些使用大數據存儲的用戶卻希望數據能夠保存更長的時間,因為任何數據都是歷史記錄的一部分,而且數據的分析大都是基於時間段進行的。要實現長期的數據保存,就要求存儲廠商開發出能夠持續進行數據一致性檢測的功能以及其他保證長期高可用的特性。同時還要實現數據直接在原位更新的功能需求。
7、數據的靈活性
大數據存儲系統的基礎設施規模通常都很大,因此必須經過仔細設計,才能保證存儲系統的靈活性,使其能夠隨著應用分析軟體一起擴容及擴展。在大數據存儲環境中,已經沒有必要再做數據遷移了,因為數據會同時保存在多個部署站點。一個大型的數據存儲基礎設施一旦開始投入使用,就很難再調整了,因此它必須能夠適應各種不同的應用類型和數據場景。
存儲介質正在改變,雲計算倍受青睞
存儲之於安防的地位,其已經不僅是一個設備而已,而是已經升華到了一個解決方案平台的地步。作為圖像數據和報警事件記錄的載體,存儲的重要性是不言而喻的。
安防監控應用對存儲的需求是什麼?首先,海量存儲的需求。其次,性能的要求。第三,價格的敏感度。第四,集中管理的要求。第五,網路化要求。安防監控技術發展到今天經歷了三個階段,即:模擬化、數字化、網路化。與之相適應,監控數據存儲也經歷了多個階段,即:VCR模擬數據存儲、DVR數字數據存儲,到現在的集中網路存儲,以及發展到雲存儲階段,正是在一步步迎合這種市場需求。在未來,安防監控隨著高清化,網路化,智能化的不斷發展,將對現有存儲方案帶來不斷挑戰,包括容量、帶寬的擴展問題和管理問題。那麼,基於大數據戰略的海量存儲系統--雲存儲就倍受青睞了。
基於大數據戰略的安防存儲優勢明顯
當前社會對於數據的依賴是前所未有的,數據已變成與硬資產和人同等重要的重要資料。如何存好、保護好、使用好這些海量的大數據,是安防行業面臨的重要問題之一。那麼基於大數據戰略的安防存儲其優勢何在?
目前的存儲市場上,原有的視頻監控方案容量、帶寬難以擴展。客戶往往需要采購更多更高端的設備來擴充容量,提高性能,隨之帶來的是成本的急劇增長以及系統復雜性的激增。同時,傳統的存儲模式很難在完全沒有業務停頓的情況下進行升級,擴容會對業務帶來巨大影響。其次,傳統的視頻監控方案難於管理。由於視頻監控系統一般規模較大,分布特徵明顯,大多獨立管理,這樣就把整個系統分割成了多個管理孤島,相互之間通信困難,難以協調工作,以提高整體性能。除此之外,綠色、安全等也是傳統視頻監控方案所面臨的突出問題。
基於大數據戰略的雲存儲技術與生俱來的高擴展、易管理、高安全等特性為傳統存儲面臨的問題帶來了解決的契機。利用雲存儲,用戶可以方便的進行容量、帶寬擴展,而不必停止業務,或改變系統架構。同時,雲存儲還具有高安全、低成本、綠色節能等特點。基於雲存儲的視頻監控解決方案是客戶應對挑戰很好的選擇。王宇說,進入二十一世紀,雲存儲作為一種新的存儲架構,已逐步走入應用階段,雲存儲不僅輕松突破了SAN的性能瓶頸,而且可以實現性能與容量的線性擴展,這對於擁有大量數據的安防監控用戶來說是一個新選擇。
以英特爾推出的Hadoop分布式文件系統(HDFS)為例,其提供了一個高度容錯性和高吞吐量的海量數據存儲解決方案。目前已經在各種大型在線服務和大型存儲系統中得到廣泛應用,已經成為海量數據存儲的事實標准。
隨著信息系統的快速發展,海量的信息需要可靠存儲的同時,還能被大量的使用者快速地訪問。傳統的存儲方案已經從構架上越來越難以適應近幾年來的信息系統業務的飛速發展,成為了業務發展的瓶頸和障礙。HDFS通過一個高效的分布式演算法,將數據的訪問和存儲分布在大量伺服器之中,在可靠地多備份存儲的同時還能將訪問分布在集群中的各個伺服器之上,是傳統存儲構架的一個顛覆性的發展。最重要的是,其可以滿足以下特性:可自我修復的分布式文件存儲系統,高可擴展性,無需停機動態擴容,高可靠性,數據自動檢測和復制,高吞吐量訪問,消除訪問瓶頸,使用低成本存儲和伺服器構建。
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F. 網路存儲:「綠色」和虛擬化唱主角:虛擬化軟體vmware
(華中科技大學信息存儲系統教育部重點實驗室 謝長生 曹強)2007年,網路存儲各個層面的技術都有了明顯的發展,越來越多的重點從底層轉向了高層應用。 幾年前,在中國購買一個TB容量的存虧罩儲就是大用戶,而2007年購買數百TB的用戶已不在少數,購買PB級以上容量的用也不算什麼新聞。2007年的諾貝爾物理學獎頒給了對硬碟密度的提高做出巨大貢獻的巨磁阻效應的發現者,表明存儲已在當今人類社會中具有舉足輕重的地位。2007年,存儲浪潮正在潮頭。回顧這一年,在國際和國內存儲技術領域有哪些值得回顧的銷岩鬧事件和進展呢?
技術趨於高層
2007年,網路存儲各個層面的技術都有明顯的發展,重點已經越來越多地從底層轉向高層。
從物理層硬體的角度來看,網路存儲的基本技術走向是十分明了而簡單的: 傳輸部分越來越快,存儲部分越來越大,構成系統的規模越來越大。從傳輸技術上而言,2007年出現了8Gbps光纖技術和萬兆(10Gbps)IP技術的產品。可喜的是,中國本土企業2007年也推出了萬兆IP存儲產品。本來用於高性能計算機互連的Infiniband也被用在存儲的互連上,速度達到30Gbps。Infiniband作為存儲協議已經有了很大進展,作為iSCSI RDMA的存儲協議iSER已由IETF標准化。作為存儲基本單元的硬碟,其互連的介面也完成了從並行的ATA、SCSI 到串列的SATA、SAS的轉換。SATA-2的介面速率為300MB/s,SAS的介面速率為3Gbps,不久,將會有6Gbps甚至12Gbps的SAS高速介面出現。從存儲部分看,在產品級的水平,2007年最棗早大的單個硬碟容量為1TB,磁帶的單盤最大容量為1.6TB,藍光光碟(作為備份用)為50GB/片。存儲系統的規模目前已達到PB級。
有了物理層的速度和容量保證,接下來的問題是如何使各種異構的存儲設備和存儲管理系統能夠互聯互通,這是增強信息的共享性和進一步擴大系統規模的基礎。SMI-S是國際存儲網路工業協會(SNIA)近年來一直在大力推動的互聯互通標准。2007年,越來越多的廠家宣布其產品支持SMI-S,未來存儲系統的互操作性將越來越好,向著無障礙方向進行。
虛擬存儲的概念實際上在早期的計算機虛擬存儲器中就已經很好地得以體現,近年來流行的虛擬帶庫VTL技術實際上也是一種虛擬存儲技術。常說的網路存儲虛擬化只不過是在更大規模範圍內體現存儲虛擬化的思想。
存儲虛擬化雖然不是一項新概念,但在網路存儲范圍內卻還是一種新的技術。在前幾年概念炒作和局部虛擬化的基礎上,網路虛擬化現在已經實實在在地進入了各大廠家的產品之中。2007年,虛擬化是存儲展會上各大廠家宣傳的重點,這說明存儲虛擬化已經成為產品特徵的一部分,進入實際應用階段。存儲虛擬化的技術將會進一步深入發展,它將和虛擬計算、網格等概念一起,最終使信息基礎設施能變得像水和電那樣被方便地使用。
數據的可用性和安全性在2007年進一步得到存儲界的重視。在設備級對RAID6支持的陣列產品越來越多; 數據的備份與災難恢復技術越來越被用戶重視和接受,需求的增加刺激了技術的進一步發展,連續數據保護(CDP)也成為各大廠家競相宣傳的重點技術。存儲安全得到空前的重視,除了從外部埠設防的傳統技術外,從存儲系統內部和塊級進行加密和數據保護的技術紛紛出現。
在發展趨勢上,存儲管理的重點已經從對存儲資源的管理轉變到對數據資源的管理,數據的管理最近兩年成為存儲管理技術發展最快的部分。隨著存儲系統規模的不斷擴大,數據如何在存儲系統中進行時空分布成為保證數據的存取性能、安全性和經濟性的重要問題。分層存儲、數據生命周期管理、重復數據刪除以及內容管理等技術在2007年推出的產品中得到了更多地體現。
綠色存儲 大行其道
隨著全球能源消耗帶來的生態環境問題和經濟問題,人們的環保意識不斷增強,「綠色存儲」也成為2007年存儲領域出現頻率最高的詞彙之一。
數據中心已是美國增長速度最快的能耗大戶之一,耗電量預計每年增長12%。美國工業界對綠色存儲採取了積極的態度,在美國2007 SNW秋季大會上SNIA倡議了成立「SNIA綠色存儲促進組織」(SNIA Green Storage Initiative),其成員包括幾乎所有工業界主流廠商。SNIA綠色存儲促進組織成立的目的,是為了促進能源效率的提高以及廠商間的技術交流,以便降低存儲系統能耗和環境影響。
實現存儲系統節能的方式有很多,包括硬體和軟體等方法。比如COPAN公司採用的大規模非活動磁碟陣列存儲 (Massive Array of Idle Disks, MAID)技術,只有在需要時才將一部分磁碟開機運轉,而其他不用的磁碟則處於斷電狀態,因而大大降低磁碟的耗能。前不久HDS公司宣布,為其AMS和WMS中端系列產品增加全新的節電功能。當用戶的應用無需訪問數據時,HDS的中端存儲產品可以停止向相關磁碟供電; 需要訪問這些數據時,又可以快速供電,啟動相關磁碟,這項技術能夠將能耗和散熱成本降低20%以上。
自動精簡配置(Thin Provisioning EqualLogic)也是一項有效降低能耗的技術,包括HDS、HP、EMC、EqualLogic、3PAR等在內的許多存儲公司都已經在存儲系統中增加了此項功能。所謂Thin Provisioning就是在創建卷或LUN時只分配應用程序預計所需的邏輯容量,而存儲的物理結構不用被預分區,這樣多個卷或 LUN 就可以靈活共享同一空閑存儲池,使存儲空間的利用率得到顯著提高,從而有效節省存儲空間和能耗。惠普EVA產品採用了惠普動態智能冷卻(HP Dynamic Smart Cooling)技術,可降低20%至45%的冷卻成本,這套系統使用裝在智能控制節點上的先進軟體,持續地對空調設備進行調節,這種調節基於部署在IT機架上傳感器網的實時氣溫測量,在最需要的時候提供冷卻,幫助最終用戶降低了成本。
利用根據應用所需隨時關閉和啟動磁碟用電的功能,可以明顯降低磁碟的耗電和散熱需求。這種功能在備份和歸檔環境等數據密集型應用中效果尤其顯著。相比傳統的模塊化陣列,該技術能夠將能耗和散熱成本降低20%以上。
除了在存儲設備和系統上考慮外,機房、機櫃設計和安裝也是降低能耗的重要方面,例如為每一個機櫃設置熱氣阻隔系統,能在高密度電力環境下,將單一機櫃或整排機櫃的熱氣區隔並進行冷卻。
2007年存儲領域的綠色之風在世界范圍內越刮越大,SNIA在美國、歐洲、日本和中國舉辦的各次SNW大會以及中國的2007年存儲峰會,都將綠色存儲作為大會的主題。
還有以下在2007年的七大技術熱點,也值得回顧和探討網路存儲的未來發展。
1. SMI-S成為國際標准
自2002年SNIA提出SMI-S(Storage Management Initiative Specification)存儲管理協議以來,不少廠商已經在自己的產品中增加了對於它的支持。2007年1月,ISO/IEC採納其成為國際標准,這無疑有力於SMI-S的推廣。
SMI-S的目標就是讓異構的存儲設備和管理系統之間能夠分享信息,進而實現互操作。考慮到當前存儲市場和應用的現狀,大部分集成商往往為用戶設計一整套完整解決方案,而這些方案也往往把涉及多個不同廠家設備共存的情況限制在最小范圍,另一方面大部分設備提供商也不主動提供自己產品的API,這些都使得SMI-S的實施受到很大的限制。SNIA組織是推動設備和管理互操作性的主要力量。在2007年SNIA和《計算機世界》報聯合主辦的SNW中國2007大會上,主題演講就是介紹SMI-S協議。
2. XAM擴展存取方法
XAM(eXtensible Access Method)也是SNIA在大力推廣的一種技術。如果說SMI-S努力建立存儲設備之間標准管理介面,XAM則力圖在存儲服務和用戶之間建立標準的服務介面和架構,使得對於固定內容的存取標准化。通過XAM,用戶可以不必關心底層系統的細節而獲得一致的存儲服務; 應用開發商也可以集中精力設計出第三方存儲應用而不受限於特定的存儲平台; 存儲設備商則著眼於設備和存取流程的優化上。
XAM包括XAM庫和相關的工具集,虛擬實現模塊(VIA)(包括參考和廠商)。XAM語義定義兩大類對象類型: 主對象和次級對象,其中主對象包括XAM Library、XSystem和XSet; 次對象包括XStream和XIterator。
3. 存儲虛擬化
存儲虛擬化是個老話題,其本質就是提供一個抽象層和相應的操作來屏蔽存儲系統底層的復雜架構和流程,減少用戶的管理復雜度。因此在存儲系統的各個層面和不同應用領域都廣泛使用這個概念。考慮整個存儲層次大體分為應用、文件和塊設備三個層次,相應的虛擬化技術也大致可以按這三個層次分類。目前大部分設備提供商和服務提供商都在自己的產品中包含存儲虛擬化技術,使得用戶能夠方便地使用。因此2007年「存儲虛擬化」不像往年那麼頻頻出現在口頭,而是扎扎實實體現在各種產品之中。
然而,當前虛擬化技術離真正完全解決存儲管理問題還有很大的距離。其一是如何把各個層次、各種介面的虛擬化存儲設備集成為統一存儲服務平台,提供一致、高效的存取服務大多數情況下仍然是一道難題; 其二是虛擬化往往以部分性能下降為代價,如何平衡性能和易用性也是必須仔細設計的; 其三,存儲虛擬化面臨最大的問題就是設計之外的變化,如何定義虛擬化邊界和程度,保證用戶有合適的管理窗口也需認真考慮。
4. 連續數據保護
在數據保護領域,除傳統技術手段如鏡像、快照、復制、備份等,連續數據保護也成為大家討論的焦點之一。
根據SNIA的定義,連續數據保護是一種連續捕獲和保存數據變化,並將變化後的數據獨立於初始數據進行保存的方法,而且該方法可以實現對過去任意一個時間點的數據恢復。CDP系統可能基於塊、文件或應用,並且為數量無限的可變恢復點提供精細的可恢復對象。
其特性包含以下幾個方面: 數據的改變受到連續的捕獲和跟蹤; 所有的數據改變都存儲在一個與主存儲地點不同的獨立地點中; 目標恢復點是任意的,而且不需要在實際恢復之前事先定義。目前幾乎所有主流廠商在自己的產品中都可實現對CDP的支持(也許是部分的),或者能夠提供CDP的解決方案。
但CDP技術要求在存儲性能、成本和功能之間達成平衡,也就是說CDP並非沒有代價。如何監控數據變化、如何保存數據變化以及如何到達恢復點等每個操作都會耗費大量系統資源,進而影響原有的業務流程。因此必須對於整個計算、傳輸和存儲的邏輯和物理過程進行全面的分析,進而提供合適的方案,當然用戶也必須認真考慮自己的需求和實施的成本。
5. 存儲安全
網路安全技術問題一直受到人們的關注,相對而言存儲安全較少受到重視。如果把數據比喻為放在房間里的貴重物品,大部分人認為只要管好自己家「大門」一切就都安全了。殊不知第一,世界上沒有保證絕對安全的「門」; 其次隨著網路存儲的廣泛應用,一個「房間」往往不止一扇「門」; 再次,永遠存放在一個固定位置的「東西」是沒有價值的,數據價值體現在使用中,相應的存取過程必然伴隨著一定的風險。因此如果不考慮在數據存儲和存取過程中增加安全措施,這種安全是不完全的。一般而言,網路安全系統位於網路存儲系統的邊界,負責檢測、抵禦外來的攻擊,對內部攻擊無能為力; 存儲系統的內部攻擊需要存儲安全系統來承擔,從而形成安全存儲系統。
目前存在兩種研究思路: 首先在傳統信息安全C.I.A特性(機密性、完整性、可用性,簡稱C.I.A特性)基礎之上增加存取控制和認可機制,為某一特定應用提出專門的解決方案,例如: 增強文件伺服器的安全性、客戶端加密文件系統、客戶端直接訪問磁碟的認證機制和高度可擴展文件系統; 其次從存儲系統的體系結構入手,尋找一種安全的、高效的存儲模式,比如對象存儲模式。存儲安全問題這幾年在學術界受到廣泛的討論,相應成熟的商業化產品和完整解決方案還有待開發,但相信未來會受到很大的關注,獲得更大的發展。
6. 對象存儲
將存儲管理功能從上層管理軟體下移到存儲設備,使存儲設備具有更多的智能,是對象存儲的出發點。從上個世紀90年代中對象存儲概念被提出,到2004年ANSI 推出了基於對象的存儲設備(OSD)的1.0版本規范之後,對象存儲逐漸走出了學術界。對象存儲在大規模網路存儲系統中已經獲得應用,例如Lustre系統。
雖然現在很難找到公認的對象存儲定義,但其概念還是基本明確的,區別傳統數據塊和文件,存儲對象可以通過擴展屬性的方式對於所保護的數據提供更多的描述,如果存儲系統能夠針對相應屬性進行合理的優化和管理,就能極大地提高數據的管理效率和存取性能。特別是在大規模存儲系統中,更加「智能」的數據結合智能存儲設備才能對於充分發揮各種部件的效率、提升海量數據管理能力、改進存取過程的性能提供更多的安全性、可用性保障。
7. 數據管理
數據管理的一個重要任務就是對數據在存儲資源上進行正確的時空分布。網路存儲資源包括半導體存儲器、高端高速硬碟、普通硬碟、磁帶、光碟等存儲資源和高速、中速、低速互聯匯流排和網路等互連資源; 根據可用性和安全性的要求,有些資源還有冗餘、備份和安全保護。因此,不同的資源是有著不同代價的。應該將價值最大的數據保存在等級最高的存儲資源上,以保證最高的性能、可用性和安全性; 而對不重要的數據,就應該放在代價最小的存儲資源上; 對毫無價值的數據,就應當進行刪除,以免白白佔用存儲資源。在保存的數據中,往往有很多數據是重復的,除了保證數據可用性而特意為之以外,保存其他無用的重復數據都是對資源的浪費。在異地數據備份時,重復數據刪除後再進行備份將節約大量的存儲和帶寬資源。
另外,數據的價值是有時間性的,數據在不同時間點的價值是不同的,根據數據的生命周期進行管理,就是體現數據的時間特性。
數據管理的傳統技術是分層管理技術,數據生命周期管理和重復數據刪除等技術是近年來逐步實用化的技術,內容管理已經具備了根據數據內容的性質來進行管理的思想。
目前的數據管理技術對數據價值重要性的判別大部分是人工的,下一步應該實現自動的標示和識別。擴大元數據(關於數據的數據)的屬性、增加對數據重要性和數據生命周期的標識,可能是實現自動數據管理的一條有效途徑。
作者介紹
謝長生華中科技大學教授,博士生導師,信息存儲系統教育部重點實驗室主任,武漢光電國家實驗室副主任,長期從事信息存儲技術的研究和教學工作。研究方向是網路存儲、光存儲和數字媒體技術。
曹強博士,華中科技大學副教授,研究方向為網路存儲系統和計算機體系結構。
G. 網路存儲的解釋,網路存儲的含義
網路存儲技術是基於數據存儲的一種通用網路術語。網路存儲結構大致分為三種:直連式存儲(DAS:DirectAttachedStorage)、網路存儲設備(NAS:NetworkAttachedStorage)和存儲網路(SAN:StorageAreaNetwork)。
直連式存儲(DAS):這是一種直接與主機系統相連接的存儲設備,如作為伺服器的計算機內部硬體驅動。到目前為止,DAS仍是計算機系統中最常用的數據存儲方法。
網路存儲設備(NAS):NAS是一種採用直接與網路介質相連的特殊設備實現數據存儲的機制。由於這些設備都分配有IP地址,所以客戶機通過充當數據網關的伺服器可以對其進行存取訪問,甚至在某些情況下,不需要任何中間介質客戶機也可以直接訪問這些設備。
存儲網路(SAN):SAN是指存儲設備相互連接且與一台伺服器或一個伺服器群相連的網路。其中的伺服器用作SAN的接入點。在有些配置中,SAN也與網路相連。SAN中將特殊交換機當作連接設備。它們看起來很像常規的乙太網絡交換機,是SAN中的連通點。SAN使得在各自網路上實現相互通信成為可能,同時並帶來了很多有利條件。
H. 存儲技術發展歷史
最早的外置存儲器可以追溯到19世紀末。為了解決人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔紙帶改造成穿孔卡片。
他把每個人所有的調查項目依次排列於一張卡片,然後根據調查結果在相應項目的位置上打孔。在以後的計算機系統里,用穿孔卡片輸入數據的方法一直沿用到20世紀70年代,數據處理也發展成為電腦的主要功能之一。
2、磁帶
UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器,首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性,並最先進行了自動編程的試驗。此時這個磁帶長達1200英寸、包含8個磁軌,每英寸可存儲128bits,每秒可記錄12800個字元,容量也達到史無前例的184KB。從 此之後,磁帶經歷了迅速發展,後來廣泛應用了錄音、影像領域。
3、軟盤(見過這玩意的一定是80後)
1967年 IBM公司推出世界上第一張「軟盤」,直徑32英寸。隨著技術的發展,軟盤的尺寸一直在減小,容量也在不斷提升,大小從8英寸,減到到5.25英寸軟盤,以及到後來的3.5英寸軟盤,容量卻從最早的81KB到後來的1.44MB。在80-90年代3.5英寸軟盤達到了巔峰。直到CD-ROM、USB存儲設備出現後,軟盤銷量才逐漸下滑。
4、CD
CD也就是我們常說的光碟、光碟,誕生於1982年,最早用於數字音頻存儲。1985年,飛利浦和索尼將其引入PC,當時稱之為CD-ROM(只 讀),後來又發展成CD-R(可讀)。因為聲頻CD的巨大成功,今天這種媒體的用途已經擴大到進行數據儲存,目的是數據存檔和傳遞。
5、磁碟
第一台磁碟驅動器是由IBM於1956年生產,可存儲5MB數據,總共使用了50個24英寸碟片。到1973年,IBM推出第一個現代「溫徹斯特」磁碟驅動器3340,使用了密封組件、潤滑主軸和小質量磁頭。此後磁碟的容量一度提升MB到GB再到TB。
6、DVD
數字多功能光碟,簡稱DVD,是一種光碟存儲器。起源於上世紀60年代,荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統。它們的直徑多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。
7、快閃記憶體
淺談存儲器的進化歷程
快閃記憶體(Flash Memory)是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信+息)的存儲器。包含U盤、SD卡、CF卡、記憶棒等等種類。在1984年,東芝公司的發明人舛岡富士雄首先提出了快速快閃記憶體存儲器(此處簡稱快閃記憶體)的概念。與傳統電腦內存不同,快閃記憶體的特點是非易失性(也就是所存儲的數據在主機掉電後不會丟失),其記錄速度也非常快。Intel是世界上第一個生產快閃記憶體並將其投放市場的公司。到目前為止快閃記憶體形態多樣,存儲容量也不斷擴展到256GB甚至更高。
隨著存儲器的更新換代,存儲容量越來越大,讀寫速度也越來越快,企業級硬碟單盤容量已經達到10TB以上,目前使用的SSD固態硬碟,讀速度達:3000+MB/s,寫速度達:1700MB/s,用起來美滋滋啊。
I. 海量數據存儲
存儲技術經歷了單個磁碟、磁帶、RAID到網路存儲系統的發展歷程。網路存儲技術就是將網路技術和I/O技術集成起來,利用網路的定址能力、即插即用的連接性、靈活性,存儲的高性能和高效率,提供基於網路的數據存儲和共享服務。在超大數據量的存儲管理、擴展性方面具有明顯的優勢。
典型的網路存儲技術有網路附加存儲NAS(Network Attached Storage)和存儲區域網SAN(Storage Area Networks)兩種。
1)NAS技術是網路技術在存儲領域的延伸和發展。它直接將存儲設備掛在網上,有良好的共享性、開放性。缺點是與LAN共同用物理網路,易形成擁塞,而影響性能。特別是在數據備份時,性能較低,影響在企業存儲應用中的地位。
2)SAN技術是以數據存儲為中心,使用光纖通道連接高速網路存儲的體系結構。即將數據存儲作為網路上的一個區域獨立出來。在高度的設備和數據共享基礎上,減輕網路和伺服器的負擔。因光纖通道的存儲網和LAN分開,使性能得到很大的提高,而且還提供了很高的可靠性和強大的連續業務處理能力。在SAN中系統的擴展、數據遷移、數據本地備份、遠程數據容災數據備份和數據管理等都比較方便,整個SAN成為一個統一管理的存儲池(Storage Pool)。SAN存儲設備之間通過專用通道進行通信,不佔用伺服器的資源。因此非常適合超大量數據的存儲,成為網路存儲的主流。
3)存儲虛擬化技術是將系統中各種異構的存儲設備映射為一個單一的存儲資源,對用戶完全透明,達到互操作性的目的和利用已有的硬體資源,把SAN內部的各種異構的存儲資源統一成一個單一視圖的存儲池,可根據用戶的需要方便地切割、分配。從而保持已有的投資,減少總體成本,提高存儲效率。
存儲虛擬化包括3個層次結構:基於伺服器的虛擬化存儲、基於存儲設備的虛擬化存儲和基於網路的虛擬化存儲。
1)基於伺服器的虛擬化存儲由邏輯管理軟體在主機/伺服器上完成。經過虛擬化的存儲空間可跨越多個異構的磁碟陣列,具有高度的穩定性和開放性,實現容易、簡便。但對異構環境和分散管理不太適應。
2)基於存儲設備的虛擬化存儲,因一些高端磁碟陣列本身具有智能化管理,可以實現同一陣列,供不同主機分享。其結構性能可達到最優。但實現起來價格昂貴,可操作性差。
3)基於網路的虛擬化存儲,通過使用專用的存儲管理伺服器和相應的虛擬化軟體,實現多個主機/伺服器對多個異構存儲設備之間進行訪問,達到不同主機和存儲之間真正的互連和共享,成為虛擬存儲的主要形式。根據不同結構可分為基於專用伺服器和基於存儲路由器兩種方式。①基於專用伺服器的虛擬化,是用一台伺服器專用於提供系統的虛擬化功能。根據網路拓撲結構和專用伺服器的具體功能,其虛擬化結構有對稱和非對稱兩種方式。在對稱結構中數據的傳輸與元數據訪問使用同一通路。實現簡單,對伺服器和存儲設備的影響小,對異構環境的適應性強。缺點是專用伺服器可能成為系統性能的瓶頸,影響SAN的擴展。在非對稱結構中,數據的傳輸與元數據訪問使用不同通路。應用伺服器的I/O命令先通過命令通路傳送到專用伺服器,獲取元數據和傳輸數據視圖後,再通過數據通路得到所需的數據。與對稱結構相比,提高了存儲系統的性能,增加了擴展能力。②基於存儲路由器的SAN虛擬化,存儲路由器是一種智能化設備,既具有路由器的功能,又針對I/O進行專門優化。它部署在存儲路由器上,多個存儲路由器保存著整個存儲系統中的元數據多個副本,並通過一定的更新策略保持一致性。這種結構中,因存儲路由器具有強大的協議功能,所以具有更多的優勢。能充分利用存儲資源,保護投資。能實現軟硬體隔離,並輔有大量的自動化工具,提高了虛擬伺服器的安全性,降低對技術人員的需求和成本。
J. 網路存儲技術的工作原理是什麼有圖解釋么
網路存儲技術(Network Storage Technologies)是基於數據存儲的一種通用網路術語。網路存儲結構大致分為三種:直連式存儲(DAS:Direct Attached Storage)、網路存儲設備(NAS:Network Attached Storage)和存儲網路(SAN:Storage Area Network)。
網路存儲技術
直連式存儲(DAS):這是一種直接與主機系統相連接的存儲設備,如作為伺服器的計算機內部硬體驅動。到目前為止,DAS 仍是計算機系統中最常用的數據存儲方法。 DAS即直連方式存儲,英文全稱是Direct Attached Storage。中文翻譯成「直接附加存儲」。顧名思義,在這種方式中,存儲設備是通過電纜(通常是SCSI介面電纜)直接到伺服器的。I/O(輸入/輸入)請求直接發送到存儲設備。DAS,也可稱為SAS(Server-Attached Storage,伺服器附加存儲)。它依賴於伺服器,其本身是硬體的堆疊,不帶有任何存儲操作系統。
DAS的適用環境為:
1) 伺服器在地理分布上很分散,通過SAN(存儲區域網路)或NAS(網路直接存儲)在它們之間進行互連非常困難時(商店或銀行的分支便是一個典型的例子); 2) 存儲系統必須被直接連接到應用伺服器(如Microsoft Cluster Server或某些資料庫使用的「原始分區」)上時; 3) 包括許多資料庫應用和應用伺服器在內的應用,它們需要直接連接到存儲器上,群件應用和一些郵件服務也包括在內。 典型DAS結構如圖所示: 典型DAS結構如圖所示
對於多個伺服器或多台PC的環境,使用DAS方式設備的初始費用可能比較低,可是這種連接方式下,每台PC或伺服器單獨擁有自己的存儲磁碟,容量的再分配困難;對於整個環境下的存儲系統管理,工作煩瑣而重復,沒有集中管理解決方案。所以整體的擁有成本(TCO)較高。目前DAS基本被NAS所代替。下面是DAS與NAS的比較。 DAS與NAS的比較圖
網路存儲設備(NAS):NAS 是一種採用直接與網路介質相連的特殊設備實現數據存儲的機制。由於這些設備都分配有 IP 地址,所以客戶機通過充當數據網關的伺服器可以對其進行存取訪問,甚至在某些情況下,不需要任何中間介質客戶機也可以直接訪問這些設備。
NAS網路存儲器
1. 最大存儲容量
最存儲大存儲容量是指NAS存儲設備所能存儲數據容量的極限,通俗的講,就是NAS設備能夠支持的最大硬碟數量乘以單個硬碟容量就是最大存儲容量。這個數值取決於NAS設備的硬體規格。不同的硬體級別,適用的范圍不同,存儲容量也就有所差別。通常,一般小型的NAS存儲設備會支持幾百GB的存儲容量,適合中小型公司作為存儲設備共享數據使用,而中高檔的NAS設備應該支持T級別的容量(1T=1000G)。
2. 處理器
同普通電腦類似,NAS產品也都具有自己的處理器(CPU)系統,來協調控制整個系統的正常運行。其採用的處理器也常常與台式機或伺服器的CPU大體相同。目前主要有以下幾類。 (1)Intel系列處理器 (4)AMD系列處理器 (5)PA-RISC型處理器 (6)PowerPC處理器 (7)MIPS處理器 一般針對中小型公司使用NAS產品採用AMD的處理器或Intel PIII/PIV等處理器。而大規模應用的NAS產品則使用Intel Xeon處理器、或者RISC型處理器等。但是也不能一概而論,視具體應用和廠商規劃而定。
3. 內存
NAS從結構上講就是一台精簡型的電腦,每台NAS設備都配備了一定數量的內存,而且大多用戶以後可以擴充。在NAS設備中,常見的內存類型由SDRAM(同步內存)、FLASH(快閃記憶體)等。不同的NAS產品出廠時配備的內存容量不同,一般為幾十兆到數GB(1GB=1000MB)容量不等,這取決於NAS產品的應用范圍,一般來講,應用在小規模的區域網當中的NAS,如果只是應付幾台設備的訪問,64M以下內存容量即可。如果是上百個節點以上的訪問,就得需要上G容量的內存。當然,這不是絕對的因素,NAS產品的綜合性能發揮還取決於它的處理器能力、硬碟速度及其網路實際環境等因素的制約。總之,選購NAS產品時,應該綜合考慮各個方面的性能參數。
4. 介面
NAS產品的外部介面比較簡單,由於只是通過內置網卡與外界通訊,所以一般只具有乙太網絡介面,通常是RJ45規格,而這種介面網卡一般都是100M網卡或1000M網卡。另外,也有部分NAS產品需要與SAN(存儲區域網路)產品連接提供更為強大的功能,所以也可能會有FC(Fiber Channel光纖通道)介面。
5. 預置軟體系統
預制操作系統是指NAS產品出廠時隨機帶的操作系統或者管理軟體。目前NAS產品一般帶有以下幾種系統軟體。 精簡的WINDOWS2000系統 這類系統只是保留了WINDOWS2000 SERVER系統核心網路中最重要的部分,能夠驅動NAS產品正常工作。我們可以把它理解為WINDOWS2000的「精簡版」。 FreeBSD嵌入式系統 FreeBSD是類UNIX系統,在網路應用方面具備極其優異的性能。 Linux嵌入式系統 Linux系統類似於UNIX操組系統,但相比之下具有界面友好、內核升級迅速等特點。常常用來作為電器等產品的嵌入式控制系統。
6. 網路管理
網路管理,是指網路管理員通過網路管理程序對網路上的資源進行集中化管理的操作,包括配置管理、性能和記賬管理、問題管理、操作管理和變化管理等。一台設備所支持的管理程度反映了該設備的可管理性及可操作性。 一般的網路滿足SNMP MIB I / MIB II統計管理功能。常見的網路管理方式有以下幾種: (1)SNMP管理技術 (2)RMON管理技術 (3)基於WEB的網路管理 SNMP是英文「Simple Network Management Protocol」的縮寫,中文意思是「簡單網路管理協議」。SNMP首先是由Internet工程任務組織(Internet Engineering Task Force)(IETF)的研究小組為了解決Internet上的路由器管理問題而提出的。 SNMP是目前最常用的環境管理協議。SNMP被設計成與協議無關,所以它可以在IP,IPX,AppleTalk,OSI以及其他用到的傳輸協議上被使用。SNMP是一系列協議組和規范(見下表),它們提供了一種從網路上的設備中收集網路管理信息的方法。SNMP也為設備向網路管理工作站報告問題和錯誤提供了一種方法。 目前,幾乎所有的網路設備生產廠家都實現了對SNMP的支持。領導潮流的SNMP是一個從網路上的設備收集管理信息的公用通信協議。設備的管理者收集這些信息並記錄在管理信息庫(MIB)中。這些信息報告設備的特性、數據吞吐量、通信超載和錯誤等。MIB有公共的格式,所以來自多個廠商的SNMP管理工具可以收集MIB信息,在管理控制台上呈現給系統管理員。 通過將SNMP嵌入數據通信設備,如交換機或集線器中,就可以從一個中心站管理這些設備,並以圖形方式查看信息。目前可獲取的很多管理應用程序通常可在大多數當前使用的操作系統下運行,如Windows3.11、Windows95 、Windows NT和不同版本UNIX的等。 一個被管理的設備有一個管理代理,它負責向管理站請求信息和動作,代理還可以藉助於陷阱為管理站提供站動提供的信息,因此,一些關鍵的網路設備(如集線器、路由器、交換機等)提供這一管理代理,又稱SNMP代理,以便通過SNMP管理站進行管理。
7. 網路協議
網路協議即網路中(包括互聯網)傳遞、管理信息的一些規范。如同人與人之間相互交流是需要遵循一定的規矩一樣,計算機之間的相互通信需要共同遵守一定的規則,這些規則就稱為網路協議。 一台計算機只有在遵守網路協議的前提下,才能在網路上與其他計算機進行正常的通信。網路協議通常被分為幾個層次,每層完成自己單獨的功能。通信雙方只有在共同的層次間才能相互聯系。常見的協議有:TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。在區域網中用得的比較多的是IPX/SPX.。用戶如果訪問Internet,則必須在網路協議中添加TCP/IP協議。 TCP/IP是「transmission Control Protocol/Internet Protocol」的簡寫,中文譯名為傳輸控制協議/互聯網路協議)協議, TCP/IP(傳輸控制協議/網間協議)是一種網路通信協議,它規范了網路上的所有通信設備,尤其是一個主機與另一個主機之間的數據往來格式以及傳送方式。TCP/IP是INTERNET的基礎協議,也是一種電腦數據打包和定址的標准方法。在數據傳送中,可以形象地理解為有兩個信封,TCP和IP就像是信封,要傳遞的信息被劃分成若干段,每一段塞入一個TCP信封,並在該信封面上記錄有分段號的信息,再將TCP信封塞入IP大信封,發送上網。在接受端,一個TCP軟體包收集信封,抽出數據,按發送前的順序還原,並加以校驗,若發現差錯,TCP將會要求重發。因此,TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無差錯地傳送數據。 對普通用戶來說,並不需要了解網路協議的整個結構,僅需了解IP的地址格式,即可與世界各地進行網路通信。 IPX/SPX是基於施樂的XEROX』S Network System(XNS)協議,而SPX是基於施樂的XEROX』S SPP(Sequenced Packet Protocol:順序包協議)協議,它們都是由novell公司開發出來應用於區域網的一種高速協議。它和TCP/IP的一個顯著不同就是它不使用ip地址,而是使用網卡的物理地址即(MAC)地址。在實際使用中,它基本不需要什麼設置,裝上就可以使用了。由於其在網路普及初期發揮了巨大的作用,所以得到了很多廠商的支持,包括microsoft等,到現在很多軟體和硬體也均支持這種協議。 NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增強用戶介面。它是NetBIOS協議的增強版本,曾被許多操作系統採用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI協議在許多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系統的預設協議。總之NetBEUI協議是一種短小精悍、通信效率高的廣播型協議,安裝後不需要進行設置,特別適合於在「網路鄰居」傳送數據。所以建議除了TCP/IP協議之外,區域網的計算機最好也安上NetBEUI協議。另外還有一點要注意,如果一台只裝了TCP/IP協議的WINDOWS98機器要想加入到WINNT域,也必須安裝NetBEUI協議。
8. 網路文件協議
網路文件系統是基於網路的分布式文件系統,其文件系統樹的各節點可以存在於不同的聯網計算機甚至不同的系統平台上,可以用來提供跨平台的信息存儲與共享。 當今最主要的兩大網路文件系統是Sun提出的NFS(Network File System)以及由微軟、EMC和NetApp提出的CIFS(Common Internet File System),前者主要用於各種Unix平台,後者則主要用於Windows平台,我們熟悉的「網上鄰居」的文件共享方式就是基於CIFS系統的。其他著名的網路文件系統還有Novell公司的NCP(網路控制協議)、Apple公司的AFP以及卡內基-梅隆大學的Coda等,NAS的主要功能之一便是通過各種網路文件系統提供存儲服務。
9. 網路備份軟體
目前在數據存儲領域可以完成網路數據備份管理的軟體產品主要有Legato公司的NetWorker、IBM公司 的Tivoli、Veritas公司 的NetBackup等。另外有些操作系統,諸如Unix的tar/cpio、Windows2000/NT的Windows Backup、Netware的Sbackup也可以作為NAS的備份軟體。
NetBackup
NetBackup是Veritas公司推出的適用於中型和大型的存儲系統的備份軟體,可以廣泛的支持各種開放平台。另外該公司還推出了適合低端的備份軟體Backup Exec。
NetWorker
NetWorker是Legato公司推出的備份軟體,它適用於大型的復雜網路環境,具有各種先進的備份技術機制,廣泛的支持各種開放系統平台。值得一提的是, NetWorker中的Cellestra技術第一個在產品上實現了Serverless Backup(無伺服器備份)的思想。
IBM Tivoli
IBM Tivoli是IBM公司推出的備份軟體,與Veritas的NetBackup和Legato的NetWorker相比,Tivoli Storage Manager更多的適用於IBM主機為主的系統平台,其強大的網路備份功能可以勝任大規模的海量存儲系統的備份需要。 此外,CA公司原來的備份軟體ARCServe,在低端市場具有相當廣泛的影響力。其新一代備份產品--BrightStor,定位直指中高端市場,也具有不錯的性能。 選購備份軟體時,應該根據不同的用戶需要選擇合適的產品,理想的網路備份軟體系統應該具備以下功能:
集中式管理
網路存儲備份管理系統對整個網路的數據進行管理。利用集中式管理工具的幫助,系統管理員可對全網的備份策略進行統一管理,備份伺服器可以監控所有機器的備份作業,也可以修改備份策略,並可即時瀏覽所有目錄。所有數據可以備份到同備份伺服器或應用伺服器相連的任意一台磁帶庫內。
全自動的備份
備份軟體系統應該能夠根據用戶的實際需求,定義需要備份的數據,然後以圖形界面方式根據需要設置備份時間表,備份系統將自動啟動備份作業,無需人工干預。這個自動備份作業是可自定的,包括一次備份作業、每周的某幾日、每月的第幾天等項目。設定好計劃後,備份作業就會按計劃自動進行。
資料庫備份和恢復
在許多人的觀念里,資料庫和文件還是一個概念。當然,如果你的資料庫系統是基於文件系統的,當然可以用備份文件的方法備份資料庫。但發展至今,資料庫系統已經相當復雜和龐大,再用文件的備份方式來備份資料庫已不適用。是否能夠將需要的數據從龐大的資料庫文件中抽取出來進行備份,是網路備份系統是否先進的標志之一。
在線式的索引
備份系統應為每天的備份在伺服器中建立在線式的索引,當用戶需要恢復時,只需點取在線式索引中需要恢復的文件或數據,該系統就會自動進行文件的恢復。
歸檔管理
用戶可以按項目、時間定期對所有數據進行有效的歸檔處理。提供統一的Open Tape Format 數據存儲格式從而保證所有的應用數據由一個統一的數據格式作為永久的保存,保證數據的永久可利用性。
有效的媒體管理
備份系統對每一個用於作備份的磁帶自動加入一個電子標簽,同時在軟體中提供了識別標簽的功能,如果磁帶外面的標簽脫落,只需執行這一功能,就會迅速知道該磁帶的內容。
滿足系統不斷增加的需求
備份軟體必須能支持多平台系統,當網路上連接上其它的應用伺服器時,對於網路存儲管理系統來說,只需在其上安裝支持這種伺服器的客戶端軟體即可將數據備份到磁帶庫或光碟庫中。
10. 網站瀏覽器支持
網站瀏覽器支持是指能否夠通過WEB(就是WWW,俗稱互聯網)手段對NAS產品進行管理,以及管理時使用的瀏覽器類型。絕大部分的NAS產品都支持WEB管理,這樣的好處是管理方便,用戶在任何地方只要能夠上網就可以輕松的管理NAS設備。 目前NAS產品支持的常用瀏覽器有微軟的IE(Internet Explorer)瀏覽器以及網景公司的Netscape瀏覽器。
11. 網路服務
網路服務是指NAS產品在運行時系統能夠提供何種服務。典型的網路服務有DHCP、DNS、FTP、Telnet、WINS、SMTP等。
DHCP
DHCP的全名是「Dynamic Host Configuration Protocol」,即動態主機配置協議。在使用DHCP的網路里,用戶的計算機可以從DHCP伺服器那裡獲得上網的參數,幾乎不需要做任何手工的配置就可以上網。 一般情況下,DHCP伺服器會盡量保持每台計算機使用同一個IP地址上網。如果計算機長時間沒有上網或配置為使用靜態地址上網,DHCP伺服器就會把這個地址分配給其他計算機。
WINS
WINS是「Windows Internet Name Service」的簡稱,中文為Windows網際命名服務,WINS伺服器主要用於NetBIOS名字(計算機名稱)服務,它處理的是NetBIOS計算機名(Computer Name),所以也被稱為NetBIOS名字伺服器(NBNS,NetBIOS Name Server)。WINS伺服器可以登記WINS-enabled工作站(下面簡稱為「WINS工作站」)的計算機名、IP地址、DNS域名等數據,當工作站查詢名字時,它又可以將這些數據提供給工作站。
DNS
DNS,Domain Name System或者Domain Name Service(域名系統或者余名服務)。域名系統為Internet上的主機分配域名地址和IP地址。用戶使用域名地址,該系統就會自動把域名地址轉為IP地址。域名服務是運行域名系統的Internet工具。執行域名服務的伺服器稱之為DNS伺服器,通過DNS伺服器來應答域名服務的查詢。
FTP
文件傳輸協議FTP(File Transfer Protocol)是Internet傳統的服務之一。FTP使用戶能在兩個聯網的計算機之間傳輸文件,它是Internet傳遞文件最主要的方法。使用匿名(Anonymous)FTP, 用戶可以免費獲取Internet豐富的資源。除此之外,FTP還提供登錄、目錄查詢、文件操作及其他會話控制功能。
SMTP
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)即簡單郵件傳輸協議,它是一組用於由源地址到目的地址傳送郵件的規則,由它來控制信件的中轉方式。SMTP協議屬於TCP/IP協議族,它幫助每台計算機在發送或中轉信件時找到下一個目的地。通過SMTP協議所指定的伺服器,我們就可以把E-mail寄到收信人的伺服器上了,整個過程只要幾分鍾。SMTP伺服器則是遵循SMTP協議的發送郵件伺服器,用來發送或中轉你發出的電子郵件。
Telnet
有的時候我們需要運行一些很大的程序,而自己的PC又達不到運行這個程序所必須的配置,在這種情況下,我們可以通過網路連接上一台功能強大的計算機,並且把自己的PC模擬成那台計算機的終端,進而達到在該計算機上運行程序的目的。這種利用網路遠程登錄到其他計算機上,並且以虛擬終端方式遙控程序運行的做法就是TELNET。隨著計算機硬體的發展,目前TELNET在一般網路用戶中已經不是很普遍了,但是對於網路管理員來說,它仍然是個得力助手。
12. 網路安全
網路安全是指網路系統的硬體、軟體及其系統中的數據受到保護,不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露,系統連續可靠正常地運行,網路服務不中斷。 網路安全實際上包括兩部分:網路的安全和主機系統的安全。網路安全主要通過設置防火牆來實現,也可以考慮在路由器上設置一些數據包過濾的方法防止來自Internet上的黑客的攻擊。至於系統的安全則需根據不同的操作系統來修改相關的系統文件,合理設置用戶許可權和文件屬性。 NAS產品的網路安全應具有以下四個方面的特徵: 保密性:信息不泄露給非授權用戶、實體或過程,或供其利用的特性。 完整性: 數據未經授權不能進行改變的特性。即信息在存儲或傳輸過程中保持不被修 改、不被破壞和丟失的特性。 可用性:可被授權實體訪問並按需求使用的特性。即當需要時能否存取所需的信息。例 如網路環境下拒絕服務、破壞網路和有關系統的正常運行等都屬於對可用性的攻擊; 可控性:對信息的傳播及內容具有控制能力。
13. NAS
NAS是英文「Network Attached Storage」的縮寫, 中文意思是「網路附加存儲」。按字面簡單說就是連接在網路上, 具備資料存儲功能的裝置,因此也稱為「網路存儲器」或者「網路磁碟陣列」。 從結構上講,NAS是功能單一的精簡型電腦,因此在架構上不像個人電腦那麼復雜,在外觀上就像家電產品,只需電源與簡單的控制鈕, 結構圖如下: NAS是一種專業的網路文件存儲及文件備份設備,它是基於LAN(區域網)的,按照TCP/IP協議進行通信,以文件的I/O(輸入/輸出)方式進行數據傳輸。在LAN環境下,NAS已經完全可以實現異構平台之間的數據級共享,比如NT、UNIX等平台的共享。 一個NAS系統包括處理器,文件服務管理模塊和多個硬碟驅動器(用於數據的存儲)。 NAS 可以應用在任何的網路環境當中。主伺服器和客戶端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件,包括SMB格式(Windows)NFS格式(Unix, Linux)和CIFS(Common Internet File System)格式等等。典型的NAS的網路結構如下圖所示: 存儲網路(SAN):SAN 是指存儲設備相互連接且與一台伺服器或一個伺服器群相連的網路。其中的伺服器用作 SAN 的接入點。在有些配置中,SAN 也與網路相連。SAN 中將特殊交換機當作連接設備。它們看起來很像常規的乙太網絡交換機,是 SAN 中的連通點。SAN 使得在各自網路上實現相互通信成為可能,同時並帶來了很多有利條件。 SAN英文全稱:Storage Area Network,即存儲區域網路。它是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機等連接設備將磁碟陣列、磁帶等存儲設備與相關伺服器連接起來的高速專用子網。 SAN由三個基本的組件構成:介面(如SCSI、光纖通道、ESCON等)、連接設備(交換設備、網關、路由器、集線器等)和通信控制協議(如IP和SCSI等)。這三個組件再加上附加的存儲設備和獨立的SAN伺服器,就構成一個SAN系統。SAN提供一個專用的、高可靠性的基於光通道的存儲網路,SAN允許獨立地增加它們的存儲容量,也使得管理及集中控制(特別是對於全部存儲設備都集群在一起的時候)更加簡化。而且,光纖介面提供了10 km的連接長度,這使得物理上分離的遠距離存儲變得更容易.