第八章 网络存储方案设计

8.1网络存储技术
目前的网络存储技术主要有SAN、NAS和iSCSI，SAN主要 基于光纤通道和光交换技术，以面向数据块存取形式完 成；NAS基于TCP/IP协议基础上的，以文件的存取形式 完成；iSCSI则是SAN和NAS两种技术优点的融合，通过 把面向数据块的SCSI协议封装在TCP/IP协议数据包中， 完成基于IP网络的传输交换和数据存取。而另外的DAS 存储技术，属于传统的存储技术，目前也是应用最为广 泛的一种，非常适合数据量不大的应用服务器。
(2) 由于采用了光纤技术，支持单模和多模，所以传输距离远，多达几十公里。
(3) 由于SAN具有很高的环路带宽，提升了主机系统的存储带宽；又由于大量的数 据存在于高速的SAN存储池中，减轻了服务器与客户机之间的通讯带宽，所以传输 速率高。
(4) 可采用LAN-Free的数据备份方式，将备份数据通过SAN的高速网络传输到磁带 库，仅有少量的控制信息通过网络进行传输，大大节省了网络带宽资源，所以备份 效率高。
SAN的应用场合
SAN以提供灵活、高性能和扩展的存储环境，能够解决在服务 器和存储设备之间传输大块数据。特别适于以下应用场合：
(1) 对响应时间、可用性和可扩展性要求高的关键业务数据库 的应用。
(2) 对性能、数据完整性和可靠性要求高的集中存储备份，以 保证关键数据的安全，可极大地提高企业容灾备份的可用性和 可靠性。
(3) 需要海量数据存储。例如，数字图书馆、企业或组织的数 据中心。
(4) 支持服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和可扩 展的、远距离的存储访问。
8.1.3 NAS存储技术
NAS（Network Attached Storage，网络附属存储）是传统网络文 件服务器技术的发展延续，是专用的网络文件服务器，是代替传 统网络文件服务器市场的新技术新产品；是一种将分布、独立的 数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和 应用服务器进行访问的技术。它在局域网中，按照TCP/IP协议进 行通信，提供文件的I/O（输入/输出）方式进行数据传输。在局 域网环境下，NAS已经完全可以实现不同平台之间的数据级共享， 比如NT、UNIX等平台的共享，而且NAS本身能够支持多种协议(如 NFS、CIFS、FTP、HTTP等)。
(4) 许多数据库应用和应用服务器存储需要独立、便于 搬迁、更改方便，而要求直接连接到存储器上。
8.1.2 SAN存储技术
SAN存储示意图
LAN区 网络
Unix
Mail Web
SAN
图8.1 SAN 存储技术示意图
SAN区
SAN存储技术的优点
(1) 由于SAN采用光纤通道技术和交换技术，所以易于扩展，也具有高可用性和高 性能，可以确保企业的关键业务运行的连续性。
(2) 不同品牌的光纤通道卡(HBA卡)接入SAN时，出现性能不稳定的现象。
(3) SAN本身缺乏统一的标准，不同厂商的存储管理软件只能管理自己的存 储设备，不能管理其它厂商的存储设备，不能有效地发挥功能。比如EMC的 整个套件能够实现功能强大的容灾技术。
(4) 由于SAN的技术普及时间较短，集成商的技术支持的水平跟不上，而原 厂商的维护费用又相当昂贵，导致SAN的应用范围缩小。
8.1.1 DAS存储技术
DAS(Direct Attached Storage - 直接附加存储)，也 可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存 储），是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连 接到一台服务器（或主机）上，作为服务器（或主机） 的硬件组成部分。DAS产品包括存储器件和集成在一起 的简易服务器（或主机），其中存储器件主要包括：硬 盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动 的存储介质，存储设备主要为：磁盘、磁带、磁盘阵列 或磁带库，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能 。
DAS适用于以下几种环境：
(1) 存储容量要求不高、服务器数量很少的中小企业的 应用服务。
(2) 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，或者成本过高，而采用DAS也可以解决问题。
(3) 存储系统必须被直与应用服务器相连接。
NAS连接需要专用的NAS服务器，NAS服务器一般由存储硬件、操作 系统以及其他上的文件系统等几个部分组成，以提供方便的存储 服务，如图8.2所示。
Unix/Linux服务器 TCP/IP网络
NAS 服务器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Web服务器 图8.2 NAS结构示意图
目前市场上的NAS产品基本上可以分成两种模式：专业存储厂商NAS产 品和主机厂商NAS产品。
SAN的不足
基于SAN的存储技术已经逐渐推广到信息化建设的硬件平台上，SAN取代了 基于服务器的存储模式，形成了以数据存储为中心的网络平台结构。SAN具 有很好的性能、管理更为集中、具有很好的扩展能力。但是在具体实施过 程中还存在一些问题：
(1) 企业原有的存储设备（如SCSI的磁盘阵列）要想接入SAN中，有一定的 难度，即使花费大量成本，仍然不能对其有效管理。
(5) 支持服务器的异构平台，可以确保企业网络的灵活发展。
(6) 可通过4项技术确保数据安全性，即：可通过光纤交换机的分区（ZOONING）功 能实现；交换机端口的访问控制；可通过磁盘阵列的LUN masking实现LUN一级的安 全隔离；通过软件实现文件共享访问控制。
(7) 通过配置、备份恢复管理软件，实现集中管理和远程管理。
(1) 专业存储厂商的NAS产品是真正的NAS产品，因为他们都在NAS 引擎的微码中内置了NFS和CIFS的支持，是真正的专业网络文件服 务器：NAS。目前主要专业NAS厂商有EMC和NETAPP，EMC的NAS产品 基于其高可靠性，高性能主要面对的是商业用户；NETAPP的NAS产 品由于自身特点主要面向中低端用户。
第八章 网络存储方案设计
【内容介绍】
随着网络技术的不断发展，企业的各类应用系统和数据存储量也越 来越大，而且对数据访问的速度、可用性、可管理性等要求变得非 常的突出，所以网络存储和备份技术的需求变得更加重要。在本章 节中，主要讲解网络存储备份技术的基本概念、存储技术、备份技 术及方案设计。通过本章的学习，使读者掌握存储技术和方案设计。