主流网络存储技术比较及展望

主流网络存储技术比较及展望

摘要：文章首先介绍了网络存储的相关技术和概念，再对主流的网络存储技术进行比较和分析，最后对网络存储技术的发展做出了展望。

关键词：网络存储；das；nas；san

随着网络技术和计算机技术的发展，海量的数据要求能够简便、安全、快速地存储，因此数据的存储方式也逐渐由本地存储向网络存储转变。

1 网络存储技术概述

1.1 das（direct attached storage直接附加存储）

das是指存储设备直接与服务器连接，作为服务器的附加硬件而存在。das本身没有任何的操作系统，它直接接收服务器的读写请求，通过服务器上的网卡向用户提供数据。das是典型的分散式存储模式。虽然das在使用初期投入较低，但das存在较多的问题：（1）设备分散，无法集中管理；（2）服务器本身容易成为整个系统的瓶颈；（3）磁盘的利用率低，难以扩容，且存储空间不能在服务器之间动态分配；（4）数据备份操作复杂。

1.2 nas（network attached storage网络附属存储）

nas是连接在网络上的存储设备，它通过网络向用户提供服务。nas采用集中式数据存储模式，将存储设备与服务器完全分离。nas 具有自己的cpu、内存、操作系统和磁盘系统，并支持nfc、cifs 等网络传输协议。nas适用于较小网络规模或较低数据流量的网络

数据备份。nas具有以下的优点：

（1）不受服务器性能的限制，数据存取速度较快；（2）支持异构网络环境下的文件共享和unix、linux等操作系统；（3）系统的配置相对比较容易，管理方便，操作简单。

nas主要存在的问题：

（1）当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能；（2）容易产生数据泄漏等安全问题，存在安全隐患；（3）数据信息的访问方式只能是文件方式，无法直接对物理数据块进行访问，因此会严重影响到系统的工作效率，以致一些大型数据库无法使用nas存储技术。

1.3 san（storage area network存储区域网络）

san将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中，是一个和外部局域网分离的类似以太网的存储网络，由san服务器、交换机、集线器、存储设备等组成，具有强大的性能，能满足海量数据的存储需求。san本身是一个独立的网络，不像nas那样在传输数据时会占用局域网的带宽。另外san支持block协议，是直接对物理硬件地址的块级存储访问，这让san在数据库存储方面表现更出色。目前常用的san解决方案主要分为fc san和ip san两大类。

1.3.1 fc san

fc san使用光纤通道（fiber channe1）技术作为存储网络的传输介质，光纤通道具有千兆的数据传输带宽，能提供更高的数据传输速度，实现更远的传输距离、更多的设备连接和更稳定的性能。

1.3.2 ip san

ip san是类似以太网架构的san存储网络，它通过iscsi技术，利用tcp/ip协议进行通信，可以直接利用现有的网络，用千兆以太网交换机代替昂贵的fc san专用光纤交换机来实现san存储网络。ip san与fc san相比成本优势更明显。

san具有以下的优点：

（1）提供了不同服务器和存储设备环境中相互之间的任意逻辑连接，在数据存储的可靠性和容灾性方面有很大的提高；（2）数据的存储独立于原来的网络，只有少量的控制信息通过原来的网络进行传输，从而大大节省了原来网络的带宽资源，也在很大程度上提高了存储系统的性能；（3）实现了集中式的数据存储备份，在高性能、数据一致性和可靠性方面能够保证核心数据的存储安全。

san主要存在的问题：

（1）价格昂贵且标准不统一，使用维护成本较高，特别是光纤通道交换机、光通道卡等设备价格不容易被一般用户所接受；（2）单独建立光纤网络，异地扩展比较困难。

2 网络存储技术比较

2.1 das与nas的比较

das具有悠久的历史，是曾经应用最广泛的存储技术，但随着技术的发展，das在nas和san面前则显得有些不足。nas的各个性能指标均超出das，特别在速度、可靠性方面与das相比有很大的改善，在总成本方面也更具有优势。所以对存储和共享有较高要求

的用户，nas显然是更为适合的选择。

2.2 nas与san的比较

san和nas都提供集中化的数据存储和整合优化，都能有效地存取文件，都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统，都允许从应用服务器上分离存储。但从本质上讲，san与nas是架构完全不同的两种技术，san支持block协议，nas则使用file协议，这也决定了san专注于存储资源的共享，nas侧重于文件数据的共享。san与nas在实施和维护的难易程度也存在明显的差异。

至于具体的技术选型可以参考以下的原则：小型且服务较为集中的企业，可以采用das技术。中型企业，服务器数量较少，有一定的数据集中管理要求，但没有大型数据库需求的可采用nas技术。大型企业，如果服务器相对比较集中，且对系统性能要求极高，san 技术则是首选。

3 网络存储技术展望

从将来的发展来看，ip san和高端的fc san在存储技术上并无本质区别，在未来万兆网络交换技术普及后，ip san的发展前景会更为远大。

除了nas与san技术，近年来更有两种新型的网络存储技术——基于对象的存储和云存储发展较为迅速。

3.1 基于对象的存储

基于对象的存储最基本的概念就是对象，它是一种数据的逻辑组织形式，是容纳了长度可变的数据块和可扩展的存储属性的基本容

器，提供与文件类似的访问方式。基于对象的存储采用对象接口，大小动态可变，它吸收了nas与san的优点，既有“块”接口的快速，又有“文件”接口的便于共享，同时又克服了nas 与san的不足，具有较高的性能与可扩展性。

3.2 云存储

云存储是在云计算概念上延伸和发展而来的，它通过集群应用、网格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虚拟化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。云存储具有相对较低的价格。而且具备可扩展性、灵活性、访问便利性等优点。云存储作为一项新的存储技术，可以把管理及保护数据的负担转移到云存储提供商，从而有效地降低大规模存储系统的总建设和维护成本，但云存储仍有安全性、可靠性、支持性和个性化等多方面的问题需要解决。

4 结语

将来网络的核心必将是数据，而网络存储技术不仅能够解决数据存储空间不足的问题，还具有其它存储系统无可比拟的成本和性能优势。网络存储技术正朝着高容量、高速度、高安全性等方向发展，也不断取得突破和成效。在不久的将来，网络存储技术必定会得到更广泛的应用和越来越多的认同。

参考文献

[1]姜宁康.网络存储导论[m].清华大学出版社，2007.

[2]何丰如.网络存储主流技术及其发展趋势[j].广东广播电视