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网络存储技术的发展

发布时间: 2023-05-14 10:36:08

A. 什么是云存储云存储的基本概念,工作原理是什么

云储存的基本概念
云存储是云计算概念的延伸和发展,是一种新的网络存储技术,指的是通过应用集群、网络技术和分布式文件系统,网络中的各种不同类型的存储设备通过应用软件设置协同工作,提供了一种通用的外部访问数据存储和业务功能的系统。
云存储的工作原理:
云存储是云计算概念延伸和发展的一个新概念。云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数的小程序,使一个庞大的系统由多个服务器的计算和分析的返回给用户的结果。通过云计算技术,网络服务商可以在几秒钟内,处理数以百万甚至数十亿的信息,实现和“超级电脑”一样强大的网络服务。云存储的概念和云计算是类似的,是指通过应用集群、网格技术和分布式文件系统的功能,各种不同类型的网络存储设备通过应用软件设置协同工作,提供了一种常见的外部访问数据存储和业务功能的系统,保证了数据的安全性,并节省存储空间。简单来说,一个新的云存储方案是将资源存储入云的人访问。用户可以随时、任何地点、任何设备都可以通过网络连接到云端,方便获取数据。如果这个解释还很难理解,那么可以利用广域网和互联网的结构来解释云存储。

B. 金山快盘,微云,百度云,360网盘, 等云储存巨大储存空间,它们的原理究竟是什么

云盘原理其实就是网络公司使用云存储技术为注册用户提供大容量云端存储服务。
1.
云存储是在云计算(cloud
computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是一种新兴的网络存储技术,是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。
2.
云存储设备通过应用软件集合起来协同工作,形成一个安全的数据存储和访问的系统,适用于各大中小型企业与个人用户的数据资料存储、备份、归档等一系列需求。云存储最大优势在于将单一的存储产品转换为数据存储与服务,在这个技术下,网盘行业可能像金融行业银行一样,在单一的存储服务基础衍生出更多增值的服务,只有这种改变才能使云存储迎来蓬勃发展的春天。
3.
云盘是互联网存储工具,云盘是互联网云技术的产物,它通过互联网为企业和个人提供信息的储存,读取,下载等服务。具有安全稳定、海量存储的特点。
4.
目前我国常见的网盘有:金山快盘、联想网盘、华为网盘
(原DBank网盘)、千军万马网盘、115网盘、网络网盘、酷盘、新浪微盘、360云盘、共享盘、T盘(金山网络出品)、云诺(YUNIO)、EverBox(盛大网盘)、微软skydrive、迅载网盘、网丫场、PocketDisk启明网盘、抽屉网盘、网易网盘、iBoxFile、WebDisk、126网盘、139邮箱网盘、网盘卡卡网盘、16密盘、永硕E盘、QQ随身盘、265网络硬盘vdisk、纳米盘、同步盘、TOM网盘、uc网盘、51网盘、99盘、速度盘、凯备份等,有些是完全免费的,有些是收费兼免费的,用户可根据需要选用。

C. 物联网对海量信息存储的需求促使了哪些技术的发展

物联网对海量储存技术促进的技术包括:快速储存技术,网络存储技术,云存储技术,大数据存储技术。
网络存储技术:直连式存储(DirectAttachedStorage,DAS)、网络存储设备(NetworkAttachedStorage,NAS)和存储网络(StorageAreaNetwork,SAN)。
云存储技术是侧重企业搭建的云盘服务,
大数据存储技术是侧重于框架结构的不同。第一种是采用MPP架构的新型数据库集群,重点面向行业大数据,采用Shared Nothing架构,第二种是基于Hadoop的技术扩展和封装,围绕Hadoop衍生出相关的大数据技术。第三种是大数据一体机,这是一种专为大数据的分析处理而设计的软、硬件结合的产品

D. 浅谈网络存储技术在校园网络中的应用论文

浅谈网络存储技术在校园网络中的应用论文

1网络存储技术

1.1概述

网络存储基于标准的网络协议实现数据传输,从而使网络中的其他设备可以对数据进行读取、备份等操作。网络存储技术包括:直连式存储(CDAS)、网络依附式存储CNAS)和存储区域网络(CSAN)。在校园网络中,我们主要应用安全性能更好、稳定性更高的存储区域网络。

1.2存储区域网络

存储区域网络即Storage Area Network,它采用光纤通道作为媒介,整个存储系统和服务器相互独立。对存储系统的升级、维护等操作不会影响服务器的正常运行。这样,安全性、可扩展性得到了有效的保障,而光纤通道的运用则大大提高了数据传输效率。

在存储区域网络中,网络设备和数据均采用中心化管理,可随时调配存储空间用于网络服务并通过“独立磁盘冗余阵列”技术,保障数据的安全性。

1.3光纤通道

光纤通道是一种分层的高速通信协议,它包括物理层,编码解码层,帧中继/流量控制层,通用服务层和上层协议层五层,并支持1-10 Gbp、的数据速率,可以保障存储区域网的数据信息高效传输。

1.4独立磁盘冗余阵列(CRAID)

RAID技术可以把多块独立的磁盘按不同的方式组合成一个逻辑硬盘,这样就可以提高存储设备的存储性能和冗余性。经过不断发展RAID已经有了0到6七种RADI级别。其中RAID 0为无冗余无校验磁盘阵列,读写最快但安全性不高;RAID 1为镜像磁盘阵列,1对1镜像备份,是最为安全的'。

在校园网络存储中,通常采用最为高效的RAID 5 0RAID 5兼顾了存储性能、数据安全和存储成本,具有和RAID 0相近的读写速度。RAID 5由多个数据对应一个奇偶校验信息,可允许一个物理磁盘出现故障,相比RAID1,大大提高了磁盘利用率。

2构建校园网络存储

2.1必要性

高校通常会集中运维大量的应用系统:邮件系统,数据库服务器,OA服务器、网络教学平台、网络试题平台等。通过构建网络存储,可提高存储利用率、降低硬件成本、简化管理维护工作,并可实现数据集中备份。

2.2组建存储区域网络

部署一台具有4个8Gbp、光纤通道接口的终端存储系统,并配置16块6006 lOK转高速磁盘,以及16块3TB7.2K转大容量磁盘。

为终端存储系统配置支持热插拔的双存储控制器。这样,就可在不中断业务的情况下扩展磁盘容量,或对磁盘进行更换。两个控制器之间相互热备,无缝对接。当一个控制器出现故障时,另一个控制器可以接管故障控制器的业务。故障修复后,可自动切回原有业务。

部署配备万兆模块的数据交换机,将此交换机联入应用服务系统的网络,并通过存储服务器上的光纤通道接口将交换机和存储系统相连。通过配置使所需存储的应用服务系统与存储系统形成通路。

2.3相关服务端使用网络存储的方法

在存储控制器上为需要连接存储的应用服务创建相应的逻辑单元号(CLUN),同时为该逻辑单元号划分合理的存储空间。在应用服务端通过启动器寻址找到目标器,关联相应的逻辑单元号并建立连接。通过查找新硬件可发现网络磁盘,格式化后即可将其当作本地磁盘使用。

3结论

物联网、云存储、大数据等一系列先进技术,都离不开数据。数据无疑是未来校园网络的核心。而网络存储技术则支撑着数据安全、稳定的存储或传输。运用好网路存储技术,不但为现有的网络信息资源,教学、科研平台等提供了稳定、安全的服务,更为学校将来在信息技术方向的研究与发展储备了必要的技术支持。

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E. 大数据爆发性增长 存储技术面临难题

大数据爆发性增长 存储技术面临难题

随着大数据应用的爆发性增长,大数据已经衍生出了自己独特的架构,而且也直接推动了存储、网络以及计算技术的发展。毕竟处理大数据这种特殊的需求是一个新的挑战。硬件的发展最终还是由软件需求推动的。大数据本身意味着非常多需要使用标准存储技术来处理的数据。大数据可能由TB级(或者甚至PB级)信息组成,既包括结构化数据(数据库、日志、SQL等)以及非结构化数据(社交媒体帖子、传感器、多媒体数据)。此外,大部分这些数据缺乏索引或者其他组织结构,可能由很多不同文件类型组成。从目前技术发展的情况来看,大数据存储技术的发展正面临着以下几个难题:

1、容量问题

这里所说的“大容量”通常可达到PB级的数据规模,因此,海量数据存储系统也一定要有相应等级的扩展能力。与此同时,存储系统的扩展一定要简便,可以通过增加模块或磁盘柜来增加容量,甚至不需要停机。

“大数据”应用除了数据规模巨大之外,还意味着拥有庞大的文件数量。因此如何管理文件系统层累积的元数据是一个难题,处理不当的话会影响到系统的扩展能力和性能,而传统的NAS系统就存在这一瓶颈。所幸的是,基于对象的存储架构就不存在这个问题,它可以在一个系统中管理十亿级别的文件数量,而且还不会像传统存储一样遭遇元数据管理的困扰。基于对象的存储系统还具有广域扩展能力,可以在多个不同的地点部署并组成一个跨区域的大型存储基础架构。

2、延迟问题

“大数据”应用还存在实时性的问题。有很多“大数据”应用环境需要较高的IOPS性能,比如HPC高性能计算。此外,服务器虚拟化的普及也导致了对高IOPS的需求,正如它改变了传统IT环境一样。为了迎接这些挑战,各种模式的固态存储设备应运而生,小到简单的在服务器内部做高速缓存,大到全固态介质的可扩展存储系统等等都在蓬勃发展。

3、并发访问

一旦企业认识到大数据分析应用的潜在价值,他们就会将更多的数据集纳入系统进行比较,同时让更多的人分享并使用这些数据。为了创造更多的商业价值,企业往往会综合分析那些来自不同平台下的多种数据对象。包括全局文件系统在内的存储基础设施就能够帮助用户解决数据访问的问题,全局文件系统允许多个主机上的多个用户并发访问文件数据,而这些数据则可能存储在多个地点的多种不同类型的存储设备上。

4、安全问题

某些特殊行业的应用,比如金融数据、医疗信息以及政府情报等都有自己的安全标准和保密性需求。虽然对于IT管理者来说这些并没有什么不同,而且都是必须遵从的,但是,大数据分析往往需要多类数据相互参考,而在过去并不会有这种数据混合访问的情况,因此大数据应用也催生出一些新的、需要考虑的安全性问题。

5、成本问题

成本问题“大”,也可能意味着代价不菲。而对于那些正在使用大数据环境的企业来说,成本控制是关键的问题。想控制成本,就意味着我们要让每一台设备都实现更高的“效率”,同时还要减少那些昂贵的部件。

对成本控制影响最大的因素是那些商业化的硬件设备。因此,很多初次进入这一领域的用户以及那些应用规模最大的用户都会定制他们自己的“硬件平台”而不是用现成的商业产品,这一举措可以用来平衡他们在业务扩展过程中的成本控制战略。为了适应这一需求,现在越来越多的存储产品都提供纯软件的形式,可以直接安装在用户已有的、通用的或者现成的硬件设备上。此外,很多存储软件公司还在销售以软件产品为核心的软硬一体化装置,或者与硬件厂商结盟,推出合作型产品。

6、数据的积累

许多大数据应用都会涉及到法规遵从问题,这些法规通常要求数据要保存几年或者几十年。比如医疗信息通常是为了保证患者的生命安全,而财务信息通常要保存7年。而有些使用大数据存储的用户却希望数据能够保存更长的时间,因为任何数据都是历史记录的一部分,而且数据的分析大都是基于时间段进行的。要实现长期的数据保存,就要求存储厂商开发出能够持续进行数据一致性检测的功能以及其他保证长期高可用的特性。同时还要实现数据直接在原位更新的功能需求。

7、数据的灵活性

大数据存储系统的基础设施规模通常都很大,因此必须经过仔细设计,才能保证存储系统的灵活性,使其能够随着应用分析软件一起扩容及扩展。在大数据存储环境中,已经没有必要再做数据迁移了,因为数据会同时保存在多个部署站点。一个大型的数据存储基础设施一旦开始投入使用,就很难再调整了,因此它必须能够适应各种不同的应用类型和数据场景。

存储介质正在改变,云计算倍受青睐

存储之于安防的地位,其已经不仅是一个设备而已,而是已经升华到了一个解决方案平台的地步。作为图像数据和报警事件记录的载体,存储的重要性是不言而喻的。

安防监控应用对存储的需求是什么?首先,海量存储的需求。其次,性能的要求。第三,价格的敏感度。第四,集中管理的要求。第五,网络化要求。安防监控技术发展到今天经历了三个阶段,即:模拟化、数字化、网络化。与之相适应,监控数据存储也经历了多个阶段,即:VCR模拟数据存储、DVR数字数据存储,到现在的集中网络存储,以及发展到云存储阶段,正是在一步步迎合这种市场需求。在未来,安防监控随着高清化,网络化,智能化的不断发展,将对现有存储方案带来不断挑战,包括容量、带宽的扩展问题和管理问题。那么,基于大数据战略的海量存储系统--云存储就倍受青睐了。

基于大数据战略的安防存储优势明显

当前社会对于数据的依赖是前所未有的,数据已变成与硬资产和人同等重要的重要资料。如何存好、保护好、使用好这些海量的大数据,是安防行业面临的重要问题之一。那么基于大数据战略的安防存储其优势何在?

目前的存储市场上,原有的视频监控方案容量、带宽难以扩展。客户往往需要采购更多更高端的设备来扩充容量,提高性能,随之带来的是成本的急剧增长以及系统复杂性的激增。同时,传统的存储模式很难在完全没有业务停顿的情况下进行升级,扩容会对业务带来巨大影响。其次,传统的视频监控方案难于管理。由于视频监控系统一般规模较大,分布特征明显,大多独立管理,这样就把整个系统分割成了多个管理孤岛,相互之间通信困难,难以协调工作,以提高整体性能。除此之外,绿色、安全等也是传统视频监控方案所面临的突出问题。

基于大数据战略的云存储技术与生俱来的高扩展、易管理、高安全等特性为传统存储面临的问题带来了解决的契机。利用云存储,用户可以方便的进行容量、带宽扩展,而不必停止业务,或改变系统架构。同时,云存储还具有高安全、低成本、绿色节能等特点。基于云存储的视频监控解决方案是客户应对挑战很好的选择。王宇说,进入二十一世纪,云存储作为一种新的存储架构,已逐步走入应用阶段,云存储不仅轻松突破了SAN的性能瓶颈,而且可以实现性能与容量的线性扩展,这对于拥有大量数据的安防监控用户来说是一个新选择。

以英特尔推出的Hadoop分布式文件系统(HDFS)为例,其提供了一个高度容错性和高吞吐量的海量数据存储解决方案。目前已经在各种大型在线服务和大型存储系统中得到广泛应用,已经成为海量数据存储的事实标准。

随着信息系统的快速发展,海量的信息需要可靠存储的同时,还能被大量的使用者快速地访问。传统的存储方案已经从构架上越来越难以适应近几年来的信息系统业务的飞速发展,成为了业务发展的瓶颈和障碍。HDFS通过一个高效的分布式算法,将数据的访问和存储分布在大量服务器之中,在可靠地多备份存储的同时还能将访问分布在集群中的各个服务器之上,是传统存储构架的一个颠覆性的发展。最重要的是,其可以满足以下特性:可自我修复的分布式文件存储系统,高可扩展性,无需停机动态扩容,高可靠性,数据自动检测和复制,高吞吐量访问,消除访问瓶颈,使用低成本存储和服务器构建。

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F. 网络存储:“绿色”和虚拟化唱主角:虚拟化软件vmware

(华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室 谢长生 曹强)2007年,网络存储各个层面的技术都有了明显的发展,越来越多的重点从底层转向了高层应用。 几年前,在中国购买一个TB容量的存亏罩储就是大用户,而2007年购买数百TB的用户已不在少数,购买PB级以上容量的用也不算什么新闻。2007年的诺贝尔物理学奖颁给了对硬盘密度的提高做出巨大贡献的巨磁阻效应的发现者,表明存储已在当今人类社会中具有举足轻重的地位。2007年,存储浪潮正在潮头。回顾这一年,在国际和国内存储技术领域有哪些值得回顾的销岩闹事件和进展呢?
技术趋于高层
2007年,网络存储各个层面的技术都有明显的发展,重点已经越来越多地从底层转向高层。
从物理层硬件的角度来看,网络存储的基本技术走向是十分明了而简单的: 传输部分越来越快,存储部分越来越大,构成系统的规模越来越大。从传输技术上而言,2007年出现了8Gbps光纤技术和万兆(10Gbps)IP技术的产品。可喜的是,中国本土企业2007年也推出了万兆IP存储产品。本来用于高性能计算机互连的Infiniband也被用在存储的互连上,速度达到30Gbps。Infiniband作为存储协议已经有了很大进展,作为iSCSI RDMA的存储协议iSER已由IETF标准化。作为存储基本单元的硬盘,其互连的接口也完成了从并行的ATA、SCSI 到串行的SATA、SAS的转换。SATA-2的接口速率为300MB/s,SAS的接口速率为3Gbps,不久,将会有6Gbps甚至12Gbps的SAS高速接口出现。从存储部分看,在产品级的水平,2007年最枣早大的单个硬盘容量为1TB,磁带的单盘最大容量为1.6TB,蓝光光盘(作为备份用)为50GB/片。存储系统的规模目前已达到PB级。
有了物理层的速度和容量保证,接下来的问题是如何使各种异构的存储设备和存储管理系统能够互联互通,这是增强信息的共享性和进一步扩大系统规模的基础。SMI-S是国际存储网络工业协会(SNIA)近年来一直在大力推动的互联互通标准。2007年,越来越多的厂家宣布其产品支持SMI-S,未来存储系统的互操作性将越来越好,向着无障碍方向进行。
虚拟存储的概念实际上在早期的计算机虚拟存储器中就已经很好地得以体现,近年来流行的虚拟带库VTL技术实际上也是一种虚拟存储技术。常说的网络存储虚拟化只不过是在更大规模范围内体现存储虚拟化的思想。
存储虚拟化虽然不是一项新概念,但在网络存储范围内却还是一种新的技术。在前几年概念炒作和局部虚拟化的基础上,网络虚拟化现在已经实实在在地进入了各大厂家的产品之中。2007年,虚拟化是存储展会上各大厂家宣传的重点,这说明存储虚拟化已经成为产品特征的一部分,进入实际应用阶段。存储虚拟化的技术将会进一步深入发展,它将和虚拟计算、网格等概念一起,最终使信息基础设施能变得像水和电那样被方便地使用。
数据的可用性和安全性在2007年进一步得到存储界的重视。在设备级对RAID6支持的阵列产品越来越多; 数据的备份与灾难恢复技术越来越被用户重视和接受,需求的增加刺激了技术的进一步发展,连续数据保护(CDP)也成为各大厂家竞相宣传的重点技术。存储安全得到空前的重视,除了从外部端口设防的传统技术外,从存储系统内部和块级进行加密和数据保护的技术纷纷出现。
在发展趋势上,存储管理的重点已经从对存储资源的管理转变到对数据资源的管理,数据的管理最近两年成为存储管理技术发展最快的部分。随着存储系统规模的不断扩大,数据如何在存储系统中进行时空分布成为保证数据的存取性能、安全性和经济性的重要问题。分层存储、数据生命周期管理、重复数据删除以及内容管理等技术在2007年推出的产品中得到了更多地体现。

绿色存储 大行其道
随着全球能源消耗带来的生态环境问题和经济问题,人们的环保意识不断增强,“绿色存储”也成为2007年存储领域出现频率最高的词汇之一。
数据中心已是美国增长速度最快的能耗大户之一,耗电量预计每年增长12%。美国工业界对绿色存储采取了积极的态度,在美国2007 SNW秋季大会上SNIA倡议了成立“SNIA绿色存储促进组织”(SNIA Green Storage Initiative),其成员包括几乎所有工业界主流厂商。SNIA绿色存储促进组织成立的目的,是为了促进能源效率的提高以及厂商间的技术交流,以便降低存储系统能耗和环境影响。
实现存储系统节能的方式有很多,包括硬件和软件等方法。比如COPAN公司采用的大规模非活动磁盘阵列存储 (Massive Array of Idle Disks, MAID)技术,只有在需要时才将一部分磁盘开机运转,而其他不用的磁盘则处于断电状态,因而大大降低磁盘的耗能。前不久HDS公司宣布,为其AMS和WMS中端系列产品增加全新的节电功能。当用户的应用无需访问数据时,HDS的中端存储产品可以停止向相关磁盘供电; 需要访问这些数据时,又可以快速供电,启动相关磁盘,这项技术能够将能耗和散热成本降低20%以上。
自动精简配置(Thin Provisioning EqualLogic)也是一项有效降低能耗的技术,包括HDS、HP、EMC、EqualLogic、3PAR等在内的许多存储公司都已经在存储系统中增加了此项功能。所谓Thin Provisioning就是在创建卷或LUN时只分配应用程序预计所需的逻辑容量,而存储的物理结构不用被预分区,这样多个卷或 LUN 就可以灵活共享同一空闲存储池,使存储空间的利用率得到显着提高,从而有效节省存储空间和能耗。惠普EVA产品采用了惠普动态智能冷却(HP Dynamic Smart Cooling)技术,可降低20%至45%的冷却成本,这套系统使用装在智能控制节点上的先进软件,持续地对空调设备进行调节,这种调节基于部署在IT机架上传感器网的实时气温测量,在最需要的时候提供冷却,帮助最终用户降低了成本。
利用根据应用所需随时关闭和启动磁盘用电的功能,可以明显降低磁盘的耗电和散热需求。这种功能在备份和归档环境等数据密集型应用中效果尤其显着。相比传统的模块化阵列,该技术能够将能耗和散热成本降低20%以上。
除了在存储设备和系统上考虑外,机房、机柜设计和安装也是降低能耗的重要方面,例如为每一个机柜设置热气阻隔系统,能在高密度电力环境下,将单一机柜或整排机柜的热气区隔并进行冷却。
2007年存储领域的绿色之风在世界范围内越刮越大,SNIA在美国、欧洲、日本和中国举办的各次SNW大会以及中国的2007年存储峰会,都将绿色存储作为大会的主题。
还有以下在2007年的七大技术热点,也值得回顾和探讨网络存储的未来发展。
1. SMI-S成为国际标准
自2002年SNIA提出SMI-S(Storage Management Initiative Specification)存储管理协议以来,不少厂商已经在自己的产品中增加了对于它的支持。2007年1月,ISO/IEC采纳其成为国际标准,这无疑有力于SMI-S的推广。
SMI-S的目标就是让异构的存储设备和管理系统之间能够分享信息,进而实现互操作。考虑到当前存储市场和应用的现状,大部分集成商往往为用户设计一整套完整解决方案,而这些方案也往往把涉及多个不同厂家设备共存的情况限制在最小范围,另一方面大部分设备提供商也不主动提供自己产品的API,这些都使得SMI-S的实施受到很大的限制。SNIA组织是推动设备和管理互操作性的主要力量。在2007年SNIA和《计算机世界》报联合主办的SNW中国2007大会上,主题演讲就是介绍SMI-S协议。
2. XAM扩展存取方法
XAM(eXtensible Access Method)也是SNIA在大力推广的一种技术。如果说SMI-S努力建立存储设备之间标准管理接口,XAM则力图在存储服务和用户之间建立标准的服务接口和架构,使得对于固定内容的存取标准化。通过XAM,用户可以不必关心底层系统的细节而获得一致的存储服务; 应用开发商也可以集中精力设计出第三方存储应用而不受限于特定的存储平台; 存储设备商则着眼于设备和存取流程的优化上。
XAM包括XAM库和相关的工具集,虚拟实现模块(VIA)(包括参考和厂商)。XAM语义定义两大类对象类型: 主对象和次级对象,其中主对象包括XAM Library、XSystem和XSet; 次对象包括XStream和XIterator。
3. 存储虚拟化
存储虚拟化是个老话题,其本质就是提供一个抽象层和相应的操作来屏蔽存储系统底层的复杂架构和流程,减少用户的管理复杂度。因此在存储系统的各个层面和不同应用领域都广泛使用这个概念。考虑整个存储层次大体分为应用、文件和块设备三个层次,相应的虚拟化技术也大致可以按这三个层次分类。目前大部分设备提供商和服务提供商都在自己的产品中包含存储虚拟化技术,使得用户能够方便地使用。因此2007年“存储虚拟化”不像往年那么频频出现在口头,而是扎扎实实体现在各种产品之中。
然而,当前虚拟化技术离真正完全解决存储管理问题还有很大的距离。其一是如何把各个层次、各种接口的虚拟化存储设备集成为统一存储服务平台,提供一致、高效的存取服务大多数情况下仍然是一道难题; 其二是虚拟化往往以部分性能下降为代价,如何平衡性能和易用性也是必须仔细设计的; 其三,存储虚拟化面临最大的问题就是设计之外的变化,如何定义虚拟化边界和程度,保证用户有合适的管理窗口也需认真考虑。
4. 连续数据保护
在数据保护领域,除传统技术手段如镜像、快照、复制、备份等,连续数据保护也成为大家讨论的焦点之一。
根据SNIA的定义,连续数据保护是一种连续捕获和保存数据变化,并将变化后的数据独立于初始数据进行保存的方法,而且该方法可以实现对过去任意一个时间点的数据恢复。CDP系统可能基于块、文件或应用,并且为数量无限的可变恢复点提供精细的可恢复对象。
其特性包含以下几个方面: 数据的改变受到连续的捕获和跟踪; 所有的数据改变都存储在一个与主存储地点不同的独立地点中; 目标恢复点是任意的,而且不需要在实际恢复之前事先定义。目前几乎所有主流厂商在自己的产品中都可实现对CDP的支持(也许是部分的),或者能够提供CDP的解决方案。
但CDP技术要求在存储性能、成本和功能之间达成平衡,也就是说CDP并非没有代价。如何监控数据变化、如何保存数据变化以及如何到达恢复点等每个操作都会耗费大量系统资源,进而影响原有的业务流程。因此必须对于整个计算、传输和存储的逻辑和物理过程进行全面的分析,进而提供合适的方案,当然用户也必须认真考虑自己的需求和实施的成本。
5. 存储安全
网络安全技术问题一直受到人们的关注,相对而言存储安全较少受到重视。如果把数据比喻为放在房间里的贵重物品,大部分人认为只要管好自己家“大门”一切就都安全了。殊不知第一,世界上没有保证绝对安全的“门”; 其次随着网络存储的广泛应用,一个“房间”往往不止一扇“门”; 再次,永远存放在一个固定位置的“东西”是没有价值的,数据价值体现在使用中,相应的存取过程必然伴随着一定的风险。因此如果不考虑在数据存储和存取过程中增加安全措施,这种安全是不完全的。一般而言,网络安全系统位于网络存储系统的边界,负责检测、抵御外来的攻击,对内部攻击无能为力; 存储系统的内部攻击需要存储安全系统来承担,从而形成安全存储系统。
目前存在两种研究思路: 首先在传统信息安全C.I.A特性(机密性、完整性、可用性,简称C.I.A特性)基础之上增加存取控制和认可机制,为某一特定应用提出专门的解决方案,例如: 增强文件服务器的安全性、客户端加密文件系统、客户端直接访问磁盘的认证机制和高度可扩展文件系统; 其次从存储系统的体系结构入手,寻找一种安全的、高效的存储模式,比如对象存储模式。存储安全问题这几年在学术界受到广泛的讨论,相应成熟的商业化产品和完整解决方案还有待开发,但相信未来会受到很大的关注,获得更大的发展。
6. 对象存储
将存储管理功能从上层管理软件下移到存储设备,使存储设备具有更多的智能,是对象存储的出发点。从上个世纪90年代中对象存储概念被提出,到2004年ANSI 推出了基于对象的存储设备(OSD)的1.0版本规范之后,对象存储逐渐走出了学术界。对象存储在大规模网络存储系统中已经获得应用,例如Lustre系统。
虽然现在很难找到公认的对象存储定义,但其概念还是基本明确的,区别传统数据块和文件,存储对象可以通过扩展属性的方式对于所保护的数据提供更多的描述,如果存储系统能够针对相应属性进行合理的优化和管理,就能极大地提高数据的管理效率和存取性能。特别是在大规模存储系统中,更加“智能”的数据结合智能存储设备才能对于充分发挥各种部件的效率、提升海量数据管理能力、改进存取过程的性能提供更多的安全性、可用性保障。
7. 数据管理
数据管理的一个重要任务就是对数据在存储资源上进行正确的时空分布。网络存储资源包括半导体存储器、高端高速硬盘、普通硬盘、磁带、光盘等存储资源和高速、中速、低速互联总线和网络等互连资源; 根据可用性和安全性的要求,有些资源还有冗余、备份和安全保护。因此,不同的资源是有着不同代价的。应该将价值最大的数据保存在等级最高的存储资源上,以保证最高的性能、可用性和安全性; 而对不重要的数据,就应该放在代价最小的存储资源上; 对毫无价值的数据,就应当进行删除,以免白白占用存储资源。在保存的数据中,往往有很多数据是重复的,除了保证数据可用性而特意为之以外,保存其他无用的重复数据都是对资源的浪费。在异地数据备份时,重复数据删除后再进行备份将节约大量的存储和带宽资源。
另外,数据的价值是有时间性的,数据在不同时间点的价值是不同的,根据数据的生命周期进行管理,就是体现数据的时间特性。
数据管理的传统技术是分层管理技术,数据生命周期管理和重复数据删除等技术是近年来逐步实用化的技术,内容管理已经具备了根据数据内容的性质来进行管理的思想。
目前的数据管理技术对数据价值重要性的判别大部分是人工的,下一步应该实现自动的标示和识别。扩大元数据(关于数据的数据)的属性、增加对数据重要性和数据生命周期的标识,可能是实现自动数据管理的一条有效途径。

作者介绍
谢长生华中科技大学教授,博士生导师,信息存储系统教育部重点实验室主任,武汉光电国家实验室副主任,长期从事信息存储技术的研究和教学工作。研究方向是网络存储、光存储和数字媒体技术。
曹强博士,华中科技大学副教授,研究方向为网络存储系统和计算机体系结构。

G. 网络存储的解释,网络存储的含义

网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储结构大致分为三种:直连式存储(DAS:DirectAttachedStorage)、网络存储设备(NAS:NetworkAttachedStorage)和存储网络(SAN:StorageAreaNetwork)。

直连式存储(DAS):这是一种直接与主机系统相连接的存储设备,如作为服务器的计算机内部硬件驱动。到目前为止,DAS仍是计算机系统中最常用的数据存储方法。

网络存储设备(NAS):NAS是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。由于这些设备都分配有IP地址,所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问,甚至在某些情况下,不需要任何中间介质客户机也可以直接访问这些设备。

存储网络(SAN):SAN是指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。其中的服务器用作SAN的接入点。在有些配置中,SAN也与网络相连。SAN中将特殊交换机当作连接设备。它们看起来很像常规的以太网络交换机,是SAN中的连通点。SAN使得在各自网络上实现相互通信成为可能,同时并带来了很多有利条件。

H. 存储技术发展历史

最早的外置存储器可以追溯到19世纪末。为了解决人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔纸带改造成穿孔卡片。

他把每个人所有的调查项目依次排列于一张卡片,然后根据调查结果在相应项目的位置上打孔。在以后的计算机系统里,用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到20世纪70年代,数据处理也发展成为电脑的主要功能之一。

2、磁带

UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。此时这个磁带长达1200英寸、包含8个磁道,每英寸可存储128bits,每秒可记录12800个字符,容量也达到史无前例的184KB。从 此之后,磁带经历了迅速发展,后来广泛应用了录音、影像领域。

3、软盘(见过这玩意的一定是80后)

1967年 IBM公司推出世界上第一张“软盘”,直径32英寸。随着技术的发展,软盘的尺寸一直在减小,容量也在不断提升,大小从8英寸,减到到5.25英寸软盘,以及到后来的3.5英寸软盘,容量却从最早的81KB到后来的1.44MB。在80-90年代3.5英寸软盘达到了巅峰。直到CD-ROM、USB存储设备出现后,软盘销量才逐渐下滑。

4、CD

CD也就是我们常说的光盘、光盘,诞生于1982年,最早用于数字音频存储。1985年,飞利浦和索尼将其引入PC,当时称之为CD-ROM(只 读),后来又发展成CD-R(可读)。因为声频CD的巨大成功,今天这种媒体的用途已经扩大到进行数据储存,目的是数据存档和传递。

5、磁盘

第一台磁盘驱动器是由IBM于1956年生产,可存储5MB数据,总共使用了50个24英寸盘片。到1973年,IBM推出第一个现代“温彻斯特”磁盘驱动器3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。此后磁盘的容量一度提升MB到GB再到TB。

6、DVD

数字多功能光盘,简称DVD,是一种光盘存储器。起源于上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。它们的直径多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。

7、闪存

浅谈存储器的进化历程
闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信+息)的存储器。包含U盘、SD卡、CF卡、记忆棒等等种类。在1984年,东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同,闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电后不会丢失),其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。到目前为止闪存形态多样,存储容量也不断扩展到256GB甚至更高。

随着存储器的更新换代,存储容量越来越大,读写速度也越来越快,企业级硬盘单盘容量已经达到10TB以上,目前使用的SSD固态硬盘,读速度达:3000+MB/s,写速度达:1700MB/s,用起来美滋滋啊。

I. 海量数据存储

存储技术经历了单个磁盘、磁带、RAID到网络存储系统的发展历程。网络存储技术就是将网络技术和I/O技术集成起来,利用网络的寻址能力、即插即用的连接性、灵活性,存储的高性能和高效率,提供基于网络的数据存储和共享服务。在超大数据量的存储管理、扩展性方面具有明显的优势。

典型的网络存储技术有网络附加存储NAS(Network Attached Storage)和存储区域网SAN(Storage Area Networks)两种。

1)NAS技术是网络技术在存储领域的延伸和发展。它直接将存储设备挂在网上,有良好的共享性、开放性。缺点是与LAN共同用物理网络,易形成拥塞,而影响性能。特别是在数据备份时,性能较低,影响在企业存储应用中的地位。

2)SAN技术是以数据存储为中心,使用光纤通道连接高速网络存储的体系结构。即将数据存储作为网络上的一个区域独立出来。在高度的设备和数据共享基础上,减轻网络和服务器的负担。因光纤通道的存储网和LAN分开,使性能得到很大的提高,而且还提供了很高的可靠性和强大的连续业务处理能力。在SAN中系统的扩展、数据迁移、数据本地备份、远程数据容灾数据备份和数据管理等都比较方便,整个SAN成为一个统一管理的存储池(Storage Pool)。SAN存储设备之间通过专用通道进行通信,不占用服务器的资源。因此非常适合超大量数据的存储,成为网络存储的主流。

3)存储虚拟化技术是将系统中各种异构的存储设备映射为一个单一的存储资源,对用户完全透明,达到互操作性的目的和利用已有的硬件资源,把SAN内部的各种异构的存储资源统一成一个单一视图的存储池,可根据用户的需要方便地切割、分配。从而保持已有的投资,减少总体成本,提高存储效率。

存储虚拟化包括3个层次结构:基于服务器的虚拟化存储、基于存储设备的虚拟化存储和基于网络的虚拟化存储。

1)基于服务器的虚拟化存储由逻辑管理软件在主机/服务器上完成。经过虚拟化的存储空间可跨越多个异构的磁盘阵列,具有高度的稳定性和开放性,实现容易、简便。但对异构环境和分散管理不太适应。

2)基于存储设备的虚拟化存储,因一些高端磁盘阵列本身具有智能化管理,可以实现同一阵列,供不同主机分享。其结构性能可达到最优。但实现起来价格昂贵,可操作性差。

3)基于网络的虚拟化存储,通过使用专用的存储管理服务器和相应的虚拟化软件,实现多个主机/服务器对多个异构存储设备之间进行访问,达到不同主机和存储之间真正的互连和共享,成为虚拟存储的主要形式。根据不同结构可分为基于专用服务器和基于存储路由器两种方式。①基于专用服务器的虚拟化,是用一台服务器专用于提供系统的虚拟化功能。根据网络拓扑结构和专用服务器的具体功能,其虚拟化结构有对称和非对称两种方式。在对称结构中数据的传输与元数据访问使用同一通路。实现简单,对服务器和存储设备的影响小,对异构环境的适应性强。缺点是专用服务器可能成为系统性能的瓶颈,影响SAN的扩展。在非对称结构中,数据的传输与元数据访问使用不同通路。应用服务器的I/O命令先通过命令通路传送到专用服务器,获取元数据和传输数据视图后,再通过数据通路得到所需的数据。与对称结构相比,提高了存储系统的性能,增加了扩展能力。②基于存储路由器的SAN虚拟化,存储路由器是一种智能化设备,既具有路由器的功能,又针对I/O进行专门优化。它部署在存储路由器上,多个存储路由器保存着整个存储系统中的元数据多个副本,并通过一定的更新策略保持一致性。这种结构中,因存储路由器具有强大的协议功能,所以具有更多的优势。能充分利用存储资源,保护投资。能实现软硬件隔离,并辅有大量的自动化工具,提高了虚拟服务器的安全性,降低对技术人员的需求和成本。

J. 网络存储技术的工作原理是什么有图解释么

网络存储技术(Network Storage Technologies)是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储结构大致分为三种:直连式存储(DAS:Direct Attached Storage)、网络存储设备(NAS:Network Attached Storage)和存储网络(SAN:Storage Area Network)。
网络存储技术
直连式存储(DAS):这是一种直接与主机系统相连接的存储设备,如作为服务器的计算机内部硬件驱动。到目前为止,DAS 仍是计算机系统中最常用的数据存储方法。 DAS即直连方式存储,英文全称是Direct Attached Storage。中文翻译成“直接附加存储”。顾名思义,在这种方式中,存储设备是通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接到服务器的。I/O(输入/输入)请求直接发送到存储设备。DAS,也可称为SAS(Server-Attached Storage,服务器附加存储)。它依赖于服务器,其本身是硬件的堆叠,不带有任何存储操作系统。
DAS的适用环境为:
1) 服务器在地理分布上很分散,通过SAN(存储区域网络)或NAS(网络直接存储)在它们之间进行互连非常困难时(商店或银行的分支便是一个典型的例子); 2) 存储系统必须被直接连接到应用服务器(如Microsoft Cluster Server或某些数据库使用的“原始分区”)上时; 3) 包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上,群件应用和一些邮件服务也包括在内。 典型DAS结构如图所示: 典型DAS结构如图所示
对于多个服务器或多台PC的环境,使用DAS方式设备的初始费用可能比较低,可是这种连接方式下,每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘,容量的再分配困难;对于整个环境下的存储系统管理,工作烦琐而重复,没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本(TCO)较高。目前DAS基本被NAS所代替。下面是DAS与NAS的比较。 DAS与NAS的比较图
网络存储设备(NAS):NAS 是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。由于这些设备都分配有 IP 地址,所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问,甚至在某些情况下,不需要任何中间介质客户机也可以直接访问这些设备。
NAS网络存储器
1. 最大存储容量
最存储大存储容量是指NAS存储设备所能存储数据容量的极限,通俗的讲,就是NAS设备能够支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容量。这个数值取决于NAS设备的硬件规格。不同的硬件级别,适用的范围不同,存储容量也就有所差别。通常,一般小型的NAS存储设备会支持几百GB的存储容量,适合中小型公司作为存储设备共享数据使用,而中高档的NAS设备应该支持T级别的容量(1T=1000G)。
2. 处理器
同普通电脑类似,NAS产品也都具有自己的处理器(CPU)系统,来协调控制整个系统的正常运行。其采用的处理器也常常与台式机或服务器的CPU大体相同。目前主要有以下几类。 (1)Intel系列处理器 (4)AMD系列处理器 (5)PA-RISC型处理器 (6)PowerPC处理器 (7)MIPS处理器 一般针对中小型公司使用NAS产品采用AMD的处理器或Intel PIII/PIV等处理器。而大规模应用的NAS产品则使用Intel Xeon处理器、或者RISC型处理器等。但是也不能一概而论,视具体应用和厂商规划而定。
3. 内存
NAS从结构上讲就是一台精简型的电脑,每台NAS设备都配备了一定数量的内存,而且大多用户以后可以扩充。在NAS设备中,常见的内存类型由SDRAM(同步内存)、FLASH(闪存)等。不同的NAS产品出厂时配备的内存容量不同,一般为几十兆到数GB(1GB=1000MB)容量不等,这取决于NAS产品的应用范围,一般来讲,应用在小规模的局域网当中的NAS,如果只是应付几台设备的访问,64M以下内存容量即可。如果是上百个节点以上的访问,就得需要上G容量的内存。当然,这不是绝对的因素,NAS产品的综合性能发挥还取决于它的处理器能力、硬盘速度及其网络实际环境等因素的制约。总之,选购NAS产品时,应该综合考虑各个方面的性能参数。
4. 接口
NAS产品的外部接口比较简单,由于只是通过内置网卡与外界通讯,所以一般只具有以太网络接口,通常是RJ45规格,而这种接口网卡一般都是100M网卡或1000M网卡。另外,也有部分NAS产品需要与SAN(存储区域网络)产品连接提供更为强大的功能,所以也可能会有FC(Fiber Channel光纤通道)接口。
5. 预置软件系统
预制操作系统是指NAS产品出厂时随机带的操作系统或者管理软件。目前NAS产品一般带有以下几种系统软件。 精简的WINDOWS2000系统 这类系统只是保留了WINDOWS2000 SERVER系统核心网络中最重要的部分,能够驱动NAS产品正常工作。我们可以把它理解为WINDOWS2000的“精简版”。 FreeBSD嵌入式系统 FreeBSD是类UNIX系统,在网络应用方面具备极其优异的性能。 Linux嵌入式系统 Linux系统类似于UNIX操组系统,但相比之下具有界面友好、内核升级迅速等特点。常常用来作为电器等产品的嵌入式控制系统。
6. 网络管理
网络管理,是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作,包括配置管理、性能和记账管理、问题管理、操作管理和变化管理等。一台设备所支持的管理程度反映了该设备的可管理性及可操作性。 一般的网络满足SNMP MIB I / MIB II统计管理功能。常见的网络管理方式有以下几种: (1)SNMP管理技术 (2)RMON管理技术 (3)基于WEB的网络管理 SNMP是英文“Simple Network Management Protocol”的缩写,中文意思是“简单网络管理协议”。SNMP首先是由Internet工程任务组织(Internet Engineering Task Force)(IETF)的研究小组为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的。 SNMP是目前最常用的环境管理协议。SNMP被设计成与协议无关,所以它可以在IP,IPX,AppleTalk,OSI以及其他用到的传输协议上被使用。SNMP是一系列协议组和规范(见下表),它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。SNMP也为设备向网络管理工作站报告问题和错误提供了一种方法。 目前,几乎所有的网络设备生产厂家都实现了对SNMP的支持。领导潮流的SNMP是一个从网络上的设备收集管理信息的公用通信协议。设备的管理者收集这些信息并记录在管理信息库(MIB)中。这些信息报告设备的特性、数据吞吐量、通信超载和错误等。MIB有公共的格式,所以来自多个厂商的SNMP管理工具可以收集MIB信息,在管理控制台上呈现给系统管理员。 通过将SNMP嵌入数据通信设备,如交换机或集线器中,就可以从一个中心站管理这些设备,并以图形方式查看信息。目前可获取的很多管理应用程序通常可在大多数当前使用的操作系统下运行,如Windows3.11、Windows95 、Windows NT和不同版本UNIX的等。 一个被管理的设备有一个管理代理,它负责向管理站请求信息和动作,代理还可以借助于陷阱为管理站提供站动提供的信息,因此,一些关键的网络设备(如集线器、路由器、交换机等)提供这一管理代理,又称SNMP代理,以便通过SNMP管理站进行管理。
7. 网络协议
网络协议即网络中(包括互联网)传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样,计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则,这些规则就称为网络协议。 一台计算机只有在遵守网络协议的前提下,才能在网络上与其他计算机进行正常的通信。网络协议通常被分为几个层次,每层完成自己单独的功能。通信双方只有在共同的层次间才能相互联系。常见的协议有:TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。在局域网中用得的比较多的是IPX/SPX.。用户如果访问Internet,则必须在网络协议中添加TCP/IP协议。 TCP/IP是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的简写,中文译名为传输控制协议/互联网络协议)协议, TCP/IP(传输控制协议/网间协议)是一种网络通信协议,它规范了网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTERNET的基础协议,也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中,可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录有分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。在接受端,一个TCP软件包收集信封,抽出数据,按发送前的顺序还原,并加以校验,若发现差错,TCP将会要求重发。因此,TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。 对普通用户来说,并不需要了解网络协议的整个结构,仅需了解IP的地址格式,即可与世界各地进行网络通信。 IPX/SPX是基于施乐的XEROX’S Network System(XNS)协议,而SPX是基于施乐的XEROX’S SPP(Sequenced Packet Protocol:顺序包协议)协议,它们都是由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。它和TCP/IP的一个显着不同就是它不使用ip地址,而是使用网卡的物理地址即(MAC)地址。在实际使用中,它基本不需要什么设置,装上就可以使用了。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用,所以得到了很多厂商的支持,包括microsoft等,到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。 NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。总之NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,局域网的计算机最好也安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意,如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域,也必须安装NetBEUI协议。
8. 网络文件协议
网络文件系统是基于网络的分布式文件系统,其文件系统树的各节点可以存在于不同的联网计算机甚至不同的系统平台上,可以用来提供跨平台的信息存储与共享。 当今最主要的两大网络文件系统是Sun提出的NFS(Network File System)以及由微软、EMC和NetApp提出的CIFS(Common Internet File System),前者主要用于各种Unix平台,后者则主要用于Windows平台,我们熟悉的“网上邻居”的文件共享方式就是基于CIFS系统的。其他着名的网络文件系统还有Novell公司的NCP(网络控制协议)、Apple公司的AFP以及卡内基-梅隆大学的Coda等,NAS的主要功能之一便是通过各种网络文件系统提供存储服务。
9. 网络备份软件
目前在数据存储领域可以完成网络数据备份管理的软件产品主要有Legato公司的NetWorker、IBM公司 的Tivoli、Veritas公司 的NetBackup等。另外有些操作系统,诸如Unix的tar/cpio、Windows2000/NT的Windows Backup、Netware的Sbackup也可以作为NAS的备份软件。
NetBackup
NetBackup是Veritas公司推出的适用于中型和大型的存储系统的备份软件,可以广泛的支持各种开放平台。另外该公司还推出了适合低端的备份软件Backup Exec。
NetWorker
NetWorker是Legato公司推出的备份软件,它适用于大型的复杂网络环境,具有各种先进的备份技术机制,广泛的支持各种开放系统平台。值得一提的是, NetWorker中的Cellestra技术第一个在产品上实现了Serverless Backup(无服务器备份)的思想。
IBM Tivoli
IBM Tivoli是IBM公司推出的备份软件,与Veritas的NetBackup和Legato的NetWorker相比,Tivoli Storage Manager更多的适用于IBM主机为主的系统平台,其强大的网络备份功能可以胜任大规模的海量存储系统的备份需要。 此外,CA公司原来的备份软件ARCServe,在低端市场具有相当广泛的影响力。其新一代备份产品--BrightStor,定位直指中高端市场,也具有不错的性能。 选购备份软件时,应该根据不同的用户需要选择合适的产品,理想的网络备份软件系统应该具备以下功能:
集中式管理
网络存储备份管理系统对整个网络的数据进行管理。利用集中式管理工具的帮助,系统管理员可对全网的备份策略进行统一管理,备份服务器可以监控所有机器的备份作业,也可以修改备份策略,并可即时浏览所有目录。所有数据可以备份到同备份服务器或应用服务器相连的任意一台磁带库内。
全自动的备份
备份软件系统应该能够根据用户的实际需求,定义需要备份的数据,然后以图形界面方式根据需要设置备份时间表,备份系统将自动启动备份作业,无需人工干预。这个自动备份作业是可自定的,包括一次备份作业、每周的某几日、每月的第几天等项目。设定好计划后,备份作业就会按计划自动进行。
数据库备份和恢复
在许多人的观念里,数据库和文件还是一个概念。当然,如果你的数据库系统是基于文件系统的,当然可以用备份文件的方法备份数据库。但发展至今,数据库系统已经相当复杂和庞大,再用文件的备份方式来备份数据库已不适用。是否能够将需要的数据从庞大的数据库文件中抽取出来进行备份,是网络备份系统是否先进的标志之一。
在线式的索引
备份系统应为每天的备份在服务器中建立在线式的索引,当用户需要恢复时,只需点取在线式索引中需要恢复的文件或数据,该系统就会自动进行文件的恢复。
归档管理
用户可以按项目、时间定期对所有数据进行有效的归档处理。提供统一的Open Tape Format 数据存储格式从而保证所有的应用数据由一个统一的数据格式作为永久的保存,保证数据的永久可利用性。
有效的媒体管理
备份系统对每一个用于作备份的磁带自动加入一个电子标签,同时在软件中提供了识别标签的功能,如果磁带外面的标签脱落,只需执行这一功能,就会迅速知道该磁带的内容。
满足系统不断增加的需求
备份软件必须能支持多平台系统,当网络上连接上其它的应用服务器时,对于网络存储管理系统来说,只需在其上安装支持这种服务器的客户端软件即可将数据备份到磁带库或光盘库中。
10. 网站浏览器支持
网站浏览器支持是指能否够通过WEB(就是WWW,俗称互联网)手段对NAS产品进行管理,以及管理时使用的浏览器类型。绝大部分的NAS产品都支持WEB管理,这样的好处是管理方便,用户在任何地方只要能够上网就可以轻松的管理NAS设备。 目前NAS产品支持的常用浏览器有微软的IE(Internet Explorer)浏览器以及网景公司的Netscape浏览器。
11. 网络服务
网络服务是指NAS产品在运行时系统能够提供何种服务。典型的网络服务有DHCP、DNS、FTP、Telnet、WINS、SMTP等。
DHCP
DHCP的全名是“Dynamic Host Configuration Protocol”,即动态主机配置协议。在使用DHCP的网络里,用户的计算机可以从DHCP服务器那里获得上网的参数,几乎不需要做任何手工的配置就可以上网。 一般情况下,DHCP服务器会尽量保持每台计算机使用同一个IP地址上网。如果计算机长时间没有上网或配置为使用静态地址上网,DHCP服务器就会把这个地址分配给其他计算机。
WINS
WINS是“Windows Internet Name Service”的简称,中文为Windows网际命名服务,WINS服务器主要用于NetBIOS名字(计算机名称)服务,它处理的是NetBIOS计算机名(Computer Name),所以也被称为NetBIOS名字服务器(NBNS,NetBIOS Name Server)。WINS服务器可以登记WINS-enabled工作站(下面简称为“WINS工作站”)的计算机名、IP地址、DNS域名等数据,当工作站查询名字时,它又可以将这些数据提供给工作站。
DNS
DNS,Domain Name System或者Domain Name Service(域名系统或者余名服务)。域名系统为Internet上的主机分配域名地址和IP地址。用户使用域名地址,该系统就会自动把域名地址转为IP地址。域名服务是运行域名系统的Internet工具。执行域名服务的服务器称之为DNS服务器,通过DNS服务器来应答域名服务的查询。
FTP
文件传输协议FTP(File Transfer Protocol)是Internet传统的服务之一。FTP使用户能在两个联网的计算机之间传输文件,它是Internet传递文件最主要的方法。使用匿名(Anonymous)FTP, 用户可以免费获取Internet丰富的资源。除此之外,FTP还提供登录、目录查询、文件操作及其他会话控制功能。
SMTP
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)即简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,由它来控制信件的中转方式。SMTP协议属于TCP/IP协议族,它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。通过SMTP协议所指定的服务器,我们就可以把E-mail寄到收信人的服务器上了,整个过程只要几分钟。SMTP服务器则是遵循SMTP协议的发送邮件服务器,用来发送或中转你发出的电子邮件。
Telnet
有的时候我们需要运行一些很大的程序,而自己的PC又达不到运行这个程序所必须的配置,在这种情况下,我们可以通过网络连接上一台功能强大的计算机,并且把自己的PC模拟成那台计算机的终端,进而达到在该计算机上运行程序的目的。这种利用网络远程登录到其他计算机上,并且以虚拟终端方式遥控程序运行的做法就是TELNET。随着计算机硬件的发展,目前TELNET在一般网络用户中已经不是很普遍了,但是对于网络管理员来说,它仍然是个得力助手。
12. 网络安全
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。 网络安全实际上包括两部分:网络的安全和主机系统的安全。网络安全主要通过设置防火墙来实现,也可以考虑在路由器上设置一些数据包过滤的方法防止来自Internet上的黑客的攻击。至于系统的安全则需根据不同的操作系统来修改相关的系统文件,合理设置用户权限和文件属性。 NAS产品的网络安全应具有以下四个方面的特征: 保密性:信息不泄露给非授权用户、实体或过程,或供其利用的特性。 完整性: 数据未经授权不能进行改变的特性。即信息在存储或传输过程中保持不被修 改、不被破坏和丢失的特性。 可用性:可被授权实体访问并按需求使用的特性。即当需要时能否存取所需的信息。例 如网络环境下拒绝服务、破坏网络和有关系统的正常运行等都属于对可用性的攻击; 可控性:对信息的传播及内容具有控制能力。
13. NAS
NAS是英文“Network Attached Storage”的缩写, 中文意思是“网络附加存储”。按字面简单说就是连接在网络上, 具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。 从结构上讲,NAS是功能单一的精简型电脑,因此在架构上不像个人电脑那么复杂,在外观上就像家电产品,只需电源与简单的控制钮, 结构图如下: NAS是一种专业的网络文件存储及文件备份设备,它是基于LAN(局域网)的,按照TCP/IP协议进行通信,以文件的I/O(输入/输出)方式进行数据传输。在LAN环境下,NAS已经完全可以实现异构平台之间的数据级共享,比如NT、UNIX等平台的共享。 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)。 NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户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的网络结构如下图所示: 存储网络(SAN):SAN 是指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。其中的服务器用作 SAN 的接入点。在有些配置中,SAN 也与网络相连。SAN 中将特殊交换机当作连接设备。它们看起来很像常规的以太网络交换机,是 SAN 中的连通点。SAN 使得在各自网络上实现相互通信成为可能,同时并带来了很多有利条件。 SAN英文全称:Storage Area Network,即存储区域网络。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。 SAN由三个基本的组件构成:接口(如SCSI、光纤通道、ESCON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)。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。SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络,SAN允许独立地增加它们的存储容量,也使得管理及集中控制(特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候)更加简化。而且,光纤接口提供了10 km的连接长度,这使得物理上分离的远距离存储变得更容易.

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