一种新型的共享存储网络构架
数据中心架构详解数据中心三大基础架构2024
引言概述：数据中心是现代企业和组织的核心基础设施，它承载着大量的数据存储和处理任务。
为了能够高效地管理和处理这些数据，一个合理的数据中心架构是必不可少的。
本文将深入探讨数据中心架构的三个基础要素：网络架构、存储架构和计算架构，以帮助读者更好地理解数据中心的设计和运维。
网络架构：1. 网络拓扑结构：数据中心通常采用三层网络架构，包括核心层、汇聚层和接入层，这样可以提供高可用性和可扩展性。
2. 网络设备：常见的网络设备有路由器、交换机和防火墙等，它们通过虚拟局域网（VLAN）和交换虚拟化技术（VXLAN）等实现数据的传输和隔离。
3. SDN技术：软件定义网络（SDN）可以提高网络的灵活性和可编程性，使得数据中心网络的管理更为简便和高效。
4. 高可用性和负载均衡：通过配置冗余设备和使用负载均衡算法，可以避免单点故障，并实现对网络流量的均衡分配。
存储架构：1. 存储设备：数据中心采用不同类型的存储设备，如磁盘阵列、网络存储设备（NAS）和存储区域网络（SAN）等，以满足不同的存储需求。
2. 存储协议：常见的存储协议有网络文件系统协议（NFS）和块存储协议（如iSCSI和FCP），它们用于数据中心中的文件共享和块级存储。
3. 存储虚拟化：通过存储虚拟化技术，可以将物理存储资源抽象成逻辑存储池，并实现数据的动态迁移和资源的动态分配。
4. 数据保护和备份：在数据中心中，数据的安全性和可靠性非常重要。
通过定期备份、快照和复制等手段，可以保护数据免受损坏和丢失的风险。
5. 存储性能优化：通过使用高速存储介质（如固态硬盘）和优化数据访问模式，可以提升数据中心的存储性能和响应速度。
计算架构：1. 服务器硬件：数据中心中常用的服务器硬件包括标准服务器、刀片服务器和高密度服务器等，可以根据实际需求选择适合的硬件平台。
2. 虚拟化技术：利用虚拟化技术，可以将物理服务器划分为多个虚拟机，实现资源的共享和利用率的提升。
3. 容器化技术：容器化技术（如Docker）可以更加轻量级地实现应用的部署和扩展，提供更高的灵活性和效率。
1.存储基础知识(一)：_主要技术DAS、SAN、NAS
一、直接附加存储（DAS）DAS（Direct Attached Storage—直接附加存储）是指将存储设备通过SCSI线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
一个SCSI环路或称为SCSI通道可以挂载最多16台设备，FC可以在仲裁环的方式下支持126个设备。
DAS方式实现了机内存储到存储子系统的跨越，但是缺点依然有很多：1、扩展性差，服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时，只能为新增的服务器单独配置存储设备，造成重复投资。
2、资源利用率低，DAS方式的存储长期来看存储空间无法充分利用，存在浪费。
不同的应用服务器面对的存储数据量是不一致的，同时业务发展的状况也决定这存储数据量的变化。
因此，出现了部分应用对应的存储空间不够用，另一些却有大量的存储空间闲置。
3、可管理性差，DAS方式数据依然是分散的，不同的应用各有一套存储设备。
管理分散，无法集中。
4、异构化严重，DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，导致维护成本据高不下。
博客温国：DAS，直接连接服务器，每台服务器连接一个存储设备，浪费资源，管理分散，异构化严重。
二、存储区域网络（SAN）SAN（Storage Aera Network ）存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。
当有数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。
SAN 的发展历程较短，从90年代后期兴起，由于当时以太网的带宽有限，而FC协议在当时就可以支持1Gb的带宽，因此早期的SAN存储系统多数由FC存储设备构成，导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备，其实SAN代表的是一种专用于存储的网络架构，与协议和设备类型无关，随着千兆以太网的普及和万兆以太网的实现，人们对于SAN的理解将更为全面。
SAN的组成：SAN由服务器、后端存储系统、SAN连接设备。
NAS存储架构介绍
NAS存储架构介绍NAS存储架构的优点∙可以实现数据集中化管理，共享数据存储池。
∙设备的物理位置很灵活，既可以放置在数据中心的工作组内，也可以放在其它地点，并通过物理链路与网络连接起来。
因此是真正即插即用的结构，磁盘空间的扩展如同在网络上添加打印机一样简单，而且可以实现系统不间断扩容。
∙可以应用在任何的网络环境中，实现可靠的网络文件访问。
而且独立于操作平台，可实现异类文件的共享，如SMB格式（Windows）、NFS格式（Unix、Linux）和CIFS格式等，具有良好的兼容性。
此外，基于网络的文件级锁定还提供了高级并发访问保护的功能。
∙集成在NAS设备中的简易服务器可以将信息存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开，允许用户无需应用服务器的干预，就可以在网络上存取数据。
这样可减小CPU的开销，显著改善应用服务器的性能。
∙可以从远程通过广域网甚至是Internet来访问NAS设备。
NAS存储架构的缺点∙由于客户端必须通过传统的以太网访问NAS，所以数据服务和数据管理形成了网络的双重负担。
∙传统的以太网并不是为在可靠的链路上传输大批量数据而设计的，有很多传输校验，这些工作会消耗大量CPU资源，从而增加客户端的负担。
∙通过传统的以太网协议的方式访问，对存储系统的数据安全也构成威胁。
但可以通过防火墙、防毒墙等安全措施来保证数据的安全性。
∙NAS由于存储方式是通过带宽及性能有限的网络介质传输，并且是文件级协议存储设备，不适用于对性能要求特别大的数据库类应用。
综上所述，NAS是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，但由于其自身的特性，并不适合承担对高速度、高可靠性有严格要求的数据库等类型数据的存储与备份，NAS设计的目的就是文件系统的共享架构。
局域网组建方法如何设置网络存储(NAS)
局域网组建方法如何设置网络存储（NAS）随着信息技术的不断发展，局域网（Local Area Network, LAN）已经成为现代办公环境中不可或缺的一部分。
构建一个高效可靠的局域网系统，对于提高办公效率和数据管理至关重要。
本文将介绍局域网的组建方法，并重点探讨如何设置网络存储（Network Attached Storage, NAS）。
一、局域网的组建方法1. 确定网络拓扑结构在局域网的组建过程中，首先需要确定网络拓扑结构。
常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环型等。
在选取合适的拓扑结构时，需要考虑到网络规模、带宽要求、安全性以及容错能力等因素。
2. 选择合适的网络设备在建设局域网时，需要选择合适的网络设备来进行组网。
常见的网络设备包括交换机、路由器、网关等。
交换机用于实现局域网内部设备的互联，路由器用于实现不同局域网之间的互联，网关用于连接局域网和外部网络。
3. 划分IP地址段为了实现有效的IP地址管理和资源共享，需要将局域网内的设备划分为不同的IP地址段。
可以使用子网划分技术来划分IP地址段，确保每个设备都可以独立通信，并提高网络的安全性。
4. 配置网络设备在完成网络拓扑结构的选择和IP地址段的划分后，需要对网络设备进行相应的配置。
根据实际需求，配置交换机的端口、VLAN （Virtual Local Area Network）以及路由器的静态路由等参数，以确保网络的正常运行。
二、网络存储（NAS）的设置网络存储（NAS）是一种专用设备，用于提供共享存储空间和数据备份服务。
以下是设置网络存储的步骤：1. 选择合适的NAS设备在选择NAS设备时，需要考虑存储容量、性能、可扩展性、数据保护等因素。
根据实际需求选择一个适合的NAS设备品牌和型号。
2. 连接NAS设备到局域网将NAS设备通过网络线缆连接到局域网中的交换机或路由器。
确保设备连接正常并能够获取到IP地址。
3. 配置NAS设备通过特定的管理工具或Web界面，对NAS设备进行配置。
存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明
存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明目前磁盘存储市场上，存储分类（如下表一）根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，AS400等服务器，开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器；开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；开放系统的外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）和网络化存储（F abric-Attached Storage，简称FAS）；开放系统的网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Netw ork，简称SAN）。
由于目前绝大部分用户采用的是开放系统，其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上，因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。
表一：存储入门：图文阐释DAS、NAS、SAN（图一）今天的存储解决方案主要为：直连式存储（DAS）、存储区域网络（SAN）、网络接入存储（NAS）。
如下表二：存储入门：图文阐释DAS、NAS、SAN（图二）开放系统的直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）已经有近四十年的使用历史，随着用户数据的不断增长，尤其是数百GB以上时，其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。
主要问题和不足为：直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统IO等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20-30%，因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。
直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。
nas+san
NAS、iSCSI、NAS+SAN字幕非编硬盘播 2007-05-21 14:15:33 阅读197 评论0字号：大中小订阅前几天做了个有关非编网的方案,相应的查了很多相关资料,贴出来与大家交流一下NAS、iSCSI、NAS+SAN简介NAS是特制的网络文件系统服务器，其优点包括系统的易用性和可管理性，数据共享颗粒度细，共享用户之间可以共享文件级数据，NAS所支持的网络文件协议包括NFS和CIFS。
NAS与SAN各有优缺点。
特别值得一提的是，这两种技术是互补的，因此二者的融合就显得非常必要了。
在二者直接结合中，NAS Head被视为最明显和简单的技术融合。
在NAS+SAN系统中，前端是一些NAS Head服务器和使用SAN存储设备的服务器，NAS Head 对外提供NFS和CIFS协议接口和管理服务。
但与传统的NAS系统不同，该系统中NAS Head不使用本地存储设备而使用SAN存储设备对外提供文件服务。
这种融合方式在一定程度上解决了NAS与SAN系统的存储设备级的共享问题，但在文件级的共享上与传统NAS系统一样具有可扩展性问题。
因为当一个文件系统负载很大时，NAS Head很可能成为系统瓶颈。
在核心存储带宽允许下，可以通过增加多个NAS Head来提升性能。
所谓iSCSI，即通过IP网络，将SCSI块数据转换成网络封包的一种传输协议，该协议被用于服务器(Initiator)、存储设备(Target)和协议传输网关设备。
它和NAS一样通过IP网络来传输数据，但在数据存取方式上则采用与传统NAS不同、却与FC-SAN相同的块协议(Block Protocal)。
与Fiber Channel一样，iSCSI也属于SAN大家庭中的一员。
iSCSI Initiator可分为三种，即软件Initiator驱动程序、硬件的TOE HBA卡及iSCSI HBA卡。
就效能而言，Initiator驱动程序最差、TOE居中、iSCSI HBA卡最佳。
skynet sharetable原理
Skynet ShareTable原理详解1. 概述Skynet ShareTable是一个基于P2P网络的分布式共享表格存储系统，旨在提供高效、可靠的共享表格服务。
它允许多个用户同时访问和编辑一个共享表格，并保证数据的一致性和可靠性。
本文将详细解释Skynet ShareTable的基本原理，并深入探讨其实现细节。
2. 基本原理Skynet ShareTable的基本原理可以分为以下几个方面：2.1 P2P网络Skynet ShareTable基于P2P网络实现数据的分布式存储和传输。
P2P网络是一种去中心化的网络结构，其中每个节点既是数据的提供者，也是数据的消费者。
Skynet ShareTable利用P2P网络的优势，实现了数据的高效传输和共享。
2.2 数据分片和冗余存储为了提高数据的可靠性和容错性，Skynet ShareTable将数据分成多个片段，并冗余存储在不同的节点上。
每个片段由一组数据块组成，每个数据块包含一部分数据和一些冗余校验信息。
这样即使某个节点发生故障，其他节点仍然可以提供数据服务。
2.3 数据一致性为了保证多个用户对共享表格的并发访问和编辑的一致性，Skynet ShareTable采用了多版本并发控制（MVCC）机制。
MVCC机制通过为每个版本的数据分配唯一的时间戳，并使用时间戳来判断数据的可见性和冲突性。
当多个用户同时对一个数据进行修改时，系统会根据时间戳来确定最终的数据版本。
2.4 数据同步和传输Skynet ShareTable通过P2P网络实现数据的同步和传输。
当一个用户对共享表格进行修改时，系统会将修改的数据分片传输给其他节点，并更新其他节点上的数据副本。
系统使用了一种高效的分布式哈希表（DHT）算法来确定数据的存储位置和传输路径，以实现高效的数据同步。
2.5 数据访问和操作Skynet ShareTable提供了丰富的数据访问和操作接口，包括读取数据、写入数据、查询数据、删除数据等。
云存NAS产品介绍
卷的空间可以动态扩建
目录空间没有上限限制
在线扩容
云存（MIDAS6000）产品主要技术优势
系统稳定性高
实时校验保护数据完整性
事务性文件系统，使用写时拷贝，文件系统绝对不会因意外断电 或系统崩溃而被损坏 防病毒保护
磁盘阵列
iSCSI存储
控制器
©200p; Confidential
14
iSCSI 技术特点
iSCSI应用系统架构
服务器 1 服务器 2
多台前端服务器共用后端存储 设备
后端存储空间以LUN形式提供 给前端服务器 不支持共享，每个LUN只能属 于前端某一台服务器
>200M
>100M
7016/24 6012/16/ 24 21 21
2012/16/ 1012/16/ 24 24 14 7
硬盘规格
应用场景
3.5" 146/300GB/400GB/450GB/1TB/2TB，SAS磁盘 3.5" 500/750GB/1TB/2TB，SATAⅡ磁盘
大规模应 用 高新能计算、大中型规模应用 备份、小 规模应用 备份、监 控
RAID RAID
©2008 CloudStorage Proprietary & Confidential
8
iSCSI 起源
时间：2001年
服务器
为了解决FC-SAN在价格及管理上的诸多门坎而 产生 采用以太网作为连接链路，使用专用的以太网 交换机构成存储网络
以太网交换机 IP链路
每台服务器拥有自己的存储空间，但数据仍然 不可以共享 提供快照、容灾等高级数据保护功能 iSCSI 之所以被看好的原因 – 它根植于IP网络上，所以可以采用现有已 非常成熟的管理工具及基础建设 – 懂IP的人才资源非常丰沛 – 因此可为企业节省大笔建置、管理及人事 成本
dsan结构
dsan结构
DSAN（Distributed Scalable AN）是一种新型的网络结构，旨在解决传统网络架构在可扩展性和性能方面存在的问题。
DSAN结构的设计初衷是为了满足大规模分布式系统对于高性能、低延迟和可扩展性的需求。
DSAN采用了一种创新的分布式架构，将网络节点组织成多个集群，每个集群由多个节点组成。
这些节点通过高速互连接口相互连接，形成一个高度连接的网络拓扑。
这种分布式架构使得DSAN具有高度的可扩展性和灵活性，可以根据实际需求动态地添加或删除节点，从而实现系统规模的线性扩展。
在DSAN结构中，数据被分散存储在多个节点上，而不是集中存储在某个节点或服务器上。
这种分布式存储方式可以有效地减轻单点故障对整个系统的影响，提高系统的可靠性和可用性。
同时，由于数据被分散存储在多个节点上，可以并行处理数据，从而提高系统的处理能力和吞吐量。
DSAN结构还采用了一种称为“延迟感知路由”的机制，该机制可以根据数据传输的延迟情况动态地选择最佳路径。
这种机制可以有效地减少数据传输的延迟，提高系统的响应速度和用户体验。
总的来说，DSAN结构是一种创新的网络结构，具有高度的可扩展性、可靠性和性能优势。
它可以应用于各种大规模分布式系统，如云计算、大数据处理、内容分发网络等。
未来，随着分布式系统规模的不断扩大和性能要求的不断提高，DSAN结构的应用前景将更加广阔。
网络构架及网络安全
网络构架及网络安全网络架构是指将计算机网络的组织结构和各种硬件、软件组件以及通信协议等有机地结合在一起的方案。
网络安全是指保护计算机网络不受非法的入侵、破坏、窃取或篡改的技术或措施。
网络架构决定了网络的结构和组成方式，既包括硬件设备，也包括软件，并确定了数据传输、处理和存储的方式。
不同的网络架构可以根据具体的需求和规模进行定制，常见的网络架构有层次化网络架构、P2P网络架构、客户端-服务器网络架构等。
层次化网络架构是最常见的网络架构之一，它将网络分为不同的层次，每个层次负责不同的功能。
常见的层次有物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
物理层负责将数字信号转换为物理信号并传输到目标设备上，数据链路层负责将数据流划分为数据帧并进行错误检测和纠正，网络层负责数据的路由和转发，传输层负责数据的可靠传输，应用层负责提供网络应用的接口。
P2P网络架构（Peer-to-Peer）是一种分布式的网络架构，所有的节点都是对等的，任何节点既可以是客户端也可以是服务器。
P2P网络架构适合于大规模的信息交换和共享，例如BitTorrent就是一种常见的P2P应用。
客户端-服务器网络架构是一种中心化的网络架构，其中服务器是网络的中心节点，客户端通过请求服务器的服务获得所需的资源。
这种架构简单可靠，便于管理和维护，广泛用于互联网和企业内部的网络。
网络安全是保护计算机网络的安全性，防止黑客入侵、病毒传播、数据泄露等安全威胁。
常见的网络安全技术包括防火墙、入侵检测系统、反病毒软件、加密技术等。
防火墙是一种网络安全设备，用于监控和过滤网络流量，防止未经授权的访问和攻击。
防火墙可以设置策略，允许或禁止特定的网络流量通过。
入侵检测系统是一种监测网络流量并检测潜在入侵的设备。
它可以分析网络流量，检测异常行为并发出警报。
反病毒软件用于检测和删除计算机病毒和恶意软件。
它可以定期扫描计算机系统，并对病毒进行隔离和清除。
加密技术用于保护敏感数据的机密性和完整性。
网络拓扑知识：什么是SDN网络拓扑
网络拓扑知识：什么是SDN网络拓扑什么是SDN网络拓扑？在当前互联互通的时代，网络应用已成为人们不可或缺的日常生活方式。
网络的可靠性、安全性、性能以及可扩展性等成为当前网络构建所面临的难点。
为解决这些问题，SDN（软件定义网络）技术应运而生。
SDN作为一种新的网络架构，在提高网络灵活性和可管理性方面具有突出优势。
那么，什么是SDN网络拓扑呢？简单来讲，SDN网络拓扑是指软件定义网络中的网络连接方式和结构，是SDN网络架构中不可或缺的组成部分。
而SDN网络拓扑则通过SDN控制器来控制，使网络的连接方式更加灵活和可控。
SDN网络拓扑通常由三个层次组成，包括：1.集权层：这一层主要负责接收来自网络控制器的指令，按照指令规定的路径进行调度和转发。
2.统一转发层：这一层主要负责网络包的转发和路由，其主要组成包括开关机、虚拟交换机、路由器等设备。
3.端口层：通常指服务器、PC等设备的端口，即SDN网络的终端设备。
SDN网络的集权层和端口层通常由统一转发层所控制，其控制方式较为简单，因此主要控制由统一转发层所构成。
SDN网络拓扑特点及优势SDN网络拓扑不同于传统的网络拓扑，其具有以下特点：1.灵活：SDN网络拓扑通过集中控制器来控制网络，可以很快地应对网络故障及网络性能需求变化，并快速改变设备的跨网连接方式。
2.可编程性：SDN网络拓扑可以通过统一转发层的编程调整其网络连接方式，以达到更好的网络效果。
3.可扩展性：SDN网络拓扑通过控制器与开放API接口，可以支撑各种不同的网络设备，并可随时添加或更新网络设备。
4.智能化：SDN网络拓扑可以对流量和设备进行智能化识别和管理，可自动处理流量调度和分配，从而具有较好的网络智能化管理能力。
总结SDN网络拓扑在提高网络智能化管理、性能、可扩展性、安全性等方面，展现出显著的优势。
相信随着技术的不断更新和完善，SDN网络将为我们创造更加智慧的网络世界，提供更加高效、智能化、自动化的网络管理方式和服务。
共享存储方案
共享存储方案共享存储方案介绍共享存储是一种多台计算机共同访问和共享数据的存储方案。
它允许多个计算机系统共同访问相同的数据存储设备，从而提供更高的灵活性和可扩展性。
在企业环境中，共享存储方案可以用于实现文件服务器、数据库服务器以及其他需要多台计算机访问同一数据源的应用。
在本文中，我们将介绍几种常见的共享存储方案，包括网络文件系统（NFS）、高可用性集群文件系统（CFS）以及分布式文件系统。
1. 网络文件系统（NFS）网络文件系统（Network File System，NFS）是一种基于网络协议的文件共享技术。
它允许不同计算机之间通过网络共享文件和文件夹，实现数据的共享和访问控制。
NFS 通常使用客户端-服务器架构，其中文件服务器提供共享存储，客户端通过特定的网络协议访问共享文件。
NFS支持跨不同操作系统的文件共享，包括Unix、Linux和Windows等。
它使用基于RPC的协议进行通信，并提供了文件级别的访问控制和权限管理。
NFS还支持透明地挂载共享文件到客户端操作系统中，使得共享文件就像本地文件一样被访问和操作。
2. 高可用性集群文件系统（CFS）高可用性集群文件系统（Clustered File System，CFS）是一种分布式文件系统，它可以在多台计算机之间共享文件和存储设备。
CFS旨在提供高可用性、高性能和可扩展性的文件共享解决方案。
CFS使用集群技术将多台计算机组织起来，形成一个逻辑上的文件系统。
每台计算机都可以访问和操作共享的文件和存储设备，当其中一台计算机发生故障时，其他计算机可以接管其工作，保证数据的可靠性和持久性。
CFS还可以自动在多个节点之间分配数据，实现负载均衡和数据的并行访问。
常见的高可用性集群文件系统包括GFS（Google File System）、Lustre和GlusterFS 等。
它们具有不同的特性和适用场景，可以根据具体需求选择合适的CFS方案。
3. 分布式文件系统分布式文件系统是一种将数据存储在多台计算机上的存储方案。
网络存储技术
网络存储技术目前，主流的网络存储技术主要有三种，分别是直接附加存储（Direct Attached Storage，DAS）、网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，SAN）。
1. 直接附加存储DAS是将存储设备通过SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）电缆直接连到服务器，其本身是硬件的堆叠，存储操作依赖于服务器，不带有任何存储操作系统。
因此，有些文献也把DAS称为SAS（Server Attached Storage，服务器附加存储）。
DAS的适用环境为：（1）服务器在地理分布上很分散，通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时；（2）存储系统必须被直接连接到应用服务器（例如，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时。
由于DAS直接将存储设备连接到服务器上，这导致它在传递距离、连接数量、传输速率等方面都受到限制。
因此，当存储容量增加时，DAS方式很难扩展，这对存储容量的升级是一个巨大的瓶颈；另一方面，由于数据的读取都要通过服务器来处理，必然导致服务器的处理压力增加，数据处理和传输能力将大大降低；此外，当服务器出现宕机等异常时，也会波及到存储数据，使其无法使用。
目前DAS基本被NAS所代替。
2. 网络附加存储采用NAS技术的存储设备不再通过I/O总线附属于某个特定的服务器，而是通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。
NAS存储系统的结构如图4-2所示。
图4-2 NAS存储系统的结构NAS存储设备类似于一个专用的文件服务器，它去掉了通用服务器的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，从而降低了设备的成本。
并且为方便存储设备到网络之间以最有效的方式发送数据，专门优化了系统硬软件架构。
skynet sharetable原理
skynet sharetable原理Skynet Sharetable原理解析1. 什么是Skynet Sharetable？Skynet Sharetable是一种基于分布式网络的共享表格系统，旨在提供高度可扩展、高性能的数据存储和共享能力。
它能够支持大规模的并发操作和实时数据访问，适用于多种应用场景，如实时协作编辑、大规模数据分析等。
2. 共享表格的基本原理数据结构Skynet Sharetable使用了一种高效的数据结构来存储和管理表格数据，即哈希表。
哈希表是一种以键值对形式存储数据的数据结构，通过将键转化为哈希值，从而快速地定位到对应的数据存储位置。
数据分片为了实现分布式存储和共享，Skynet Sharetable将表格数据分片存储在多个节点上。
每个节点负责管理一部分数据片段，并提供对外的数据访问接口。
通过对数据进行分片存储，可以提高数据的读写效率和系统的扩展性。
一致性哈希算法在数据分片的过程中，Skynet Sharetable采用了一致性哈希算法来确定数据应该存储在哪个节点上。
一致性哈希算法可以有效地解决节点的动态加入和离开的问题，保证数据的均衡分布和节点的负载均衡。
3. Sharetable的工作流程数据写入当有客户端对共享表格进行写入操作时，Skynet Sharetable首先会根据操作的键值计算哈希值，并通过一致性哈希算法确定应该存储在哪个节点上。
然后，客户端将数据发送给对应节点的存储模块，存储模块将数据更新到本地的哈希表中。
数据读取当有客户端对共享表格进行读取操作时，Skynet Sharetable会根据操作的键值计算哈希值，并通过一致性哈希算法确定存储该数据的节点。
然后，客户端将读取请求发送给对应节点的读取模块，读取模块会从本地的哈希表中获取对应的数据，并将结果返回给客户端。
数据一致性在分布式系统中，数据的一致性是一个重要的问题。
Skynet Sharetable通过一致性哈希算法和多副本机制来保证数据的一致性。
OpenStack的架构详解
OpenStack的架构详解OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。
其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。
1. OpenStack是什么OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。
其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。
OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目，他们分别是OpenStackCompute(Nova)，OpenStackObjectStorage(Swift)，以及OpenStackImageService(Glance)。
OpenStackCompute[1]，为云组织的控制器，它提供一个工具来部署云，包括运行实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问(thecloudthroughusersandprojects)。
它底层的开源项目名称是Nova，其提供的软件能控制IaaS云计算平台，类似于AmazonEC2和RackspaceCloudServers。
实际上它定义的是，与运行在主机操作系统上潜在的虚拟化机制交互的驱动，暴露基于WebAPI的功能。
OpenStackObjectStorage[2]，是一个可扩展的对象存储系统。
对象存储支持多种应用，比如复制和存档数据，图像或视频服务，存储次级静态数据，开发数据存储整合的新应用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基于云的弹性存储。
OpenStackImageService[1]，是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，服务包括的RESTfulAPI允许用户通过HTTP请求查询VM镜像元数据，以及检索实际的镜像。
VM镜像有四种配置方式：简单的文件系统，类似OpenStackObjectStorage的对象存储系统，直接用Amazon'sSimpleStorageSolution(S3)存储，用带有ObjectStore的S3间接访问S3。
超融合存储关键技术及应用
超融合存储关键技术及应用超融合存储（HCI）是近年来兴起的一种新型存储架构，它将计算、存储和网络功能整合在一起，以虚拟化方式提供给用户。
这种架构具有高性能、高可用性和灵活性等优势，已经在云计算、大数据、虚拟化等领域得到广泛应用。
超融合存储的关键技术主要包括以下几个方面。
首先是虚拟化技术。
超融合存储通过虚拟化技术将计算、存储和网络功能整合在一起，提供给用户一个统一的管理界面。
虚拟化技术能够将物理硬件资源虚拟化为逻辑资源，提高资源的利用率和可扩展性。
其次是分布式存储技术。
超融合存储通常采用分布式存储技术，将数据分散存储在多个节点上，并保证数据的可用性和可靠性。
分布式存储技术能够提供高性能的数据读写能力，并支持数据的自动备份和恢复。
再次是数据压缩和去重技术。
超融合存储通过数据压缩和去重技术，能够大大降低存储系统的存储成本。
数据压缩技术可以将数据压缩为更小的存储空间，而数据去重技术可以去除重复数据，从而减少存储量。
超融合存储还涉及到缓存技术、故障切换技术和数据迁移技术等。
缓存技术能够提高数据的读写速度，故障切换技术能够保证系统的高可用性，而数据迁移技术可以将数据从一个节点迁移到另一个节点，以优化整个系统的性能。
超融合存储在各个领域都有广泛的应用。
在云计算领域，超融合存储可以提供高性能的存储服务，满足用户对存储能力的需求。
在大数据领域，超融合存储可以提供高可靠性和高可扩展性的存储解决方案，支撑大规模的数据存储和处理。
在虚拟化领域，超融合存储可以提供一体化的计算和存储服务，简化管理和部署工作。
中小型苹果万兆共享存储网络
中小型苹果万兆共享网络方案电视节目的后期制作、包装和合成在数字视频技术推动下，正经历高速发展的过程。
各种新的软硬件产品不断出现，新技术的应用在提高了制作、包装、合成的质量和速度的同时，还把单独的工作站组成了一个多工作人员可以同时协同工作的制作流程网络体系，共享的制作包装网络强大资源，极大的提高了工作效率。
随着数字高清节目逐渐提到播出的日程上来，高清节目的广泛制作播出，电视台、节目频道的节目制作包装提出了更新的要求，因此根据电视台的整体运营要求以及栏目设置、制作要求，我们利用Apple在视音频领域产品的全面解决方案，以极高的稳定性、先进的网络构架技术、世界最新的视音频技术为基础，经过认真细致的系统分析，提供了具体适合电视台全面节目制作、包装和合成最优化的节目制作包装合成系统网络解决方案。
系统整体设计目标：1、先进性：在成本可以接受的范围内提高工作人员的效率，我们使用了目前最先进的硬件技术：64位多处理器、RAID高速冗余、千兆网卡、远程图形界面管理。
这些高新技术的使用可以大大提高工作的效率，减少操作等待的时间。
同时使用服务器双机切换技术还可以避免服务器宕机的影响，避免整个存储网络瘫痪造成的损失。
由于制作包装网络需要大量使用各种特效和合成处理，所以对软件的功能要求很高，而Final Cut Pro 、Motion 、Logic Studio、DVD Studio Pro、Color等软件均是业界顶尖软件系统，通过多个版本的升级，一直保持着同行业中的领先地位。
2、实用性：图形化的操作界面和中文化的软件，部分主要的英文软件有相应的各种中文培训教材，使整套系统可以轻易的上手。
硬件和Final Cut Pro 、Motion 、Logic Studio、DVD Studio Pro、Color等软件平台均源于同一公司开发的系统确保软件最优化运行。
整个架构在设计上本着以人为本，以实用为本的原则，在深入了解和充分理解了广电行业的应用和需求的基础上，使用更适用于媒体行业、更遵从于业界标准的和更简单易用的网络工作流程和数字媒体资产管理。
freenet原理
freenet原理Freenet原理是一种分布式网络协议，可以实现匿名、加密和分散存储的数据传输。
Freenet被认为是目前最先进的隐私保护网络之一，它的核心原理是基于P2P技术，使用数据分块和散布式存储的方法，形成一个网络存储和查询信息的系统。
下面我们来介绍Freenet的原理及其工作原理：一、Freenet的原理1. 分布式网络架构Freenet的网络架构是完全分布式的，意味着没有任何中央服务器。
用户下载一个Freenet客户端工具，然后以对等的方式参与到共享数据流中。
每个Freenet节点都是一个实际的服务器，并通过随机跳跃算法到达目标节点。
这种方式消除了任何单点故障的风险，并确保了网络的可靠性和稳定性。
2. 安全性Freenet利用了固定长度的关键字经过哈希处理来保护数据的安全性。
每个节点都拥有一个唯一的标识号，但是并不会被用于作为其访问其他节点或者传递信息的方式。
因此，Freenet提供了一种安全的匿名传输模式，用户可以在保持完全匿名的情况下访问信息。
3. 散布式存储一般存储在Freenet中的数据使用分块散布在网络的不同节点中，这样就不会有任何节点拥有所有信息。
每个节点只会保存一部分的加密数据，并根据需要交换数据块以恢复和访问信息。
这种方式保证了数据的可靠性和安全性，因为即使一个节点被摧毁或关闭，其它节点仍然可以查询分布在整个网络中的备份数据。
二、Freenet的工作原理1. 数据存储Freenet中的每一个节点都可以存储和查询数据，因为每个节点都会存储由其它节点加密过的数据块。
每个数据块都会生成一个哈希值，根据哈希值可以查找任何数据块。
2. 数据传输在Freenet中传输数据的过程与其他P2P网络类似，每个节点都具有一部分数据，也可以向其它节点请求数据。
如果数据块没有被存储在节点中，则该节点仍然可以寻找到它。
当请求进入网络时，Freenet会利用节点之间的路由跳过几个节点，直到找到包含请求数据的节点为止。
主流存储架构介绍
1主流存储架构介绍●DAS：（direct attached storage）直连式存储。
DAS依赖服务器主机操作系统进行数据的I/O读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源，数据流需要回流服务器主机再到连接着服务器的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20%——30%，因此许多用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统运行。
直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。
●NAS：（network attached storage）网络接入存储。
NAS是采用网络技术，通过网络交换机连接存储设备。
NAS是部门级的存储方法，后点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储窝里的要求。
●SAN：（storage area network）存储区域网络。
SAN采用光纤通道（fibre channel）技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。
SAN专注于企业级存储的特有问题，主要胜于存储量大的工作环境。
SAN结构的组成部分：主机光纤适配卡、光纤交换机、路由器、集线器、存储设备、管理软件、备份软件等。
SAN提供了灵活的存储连接，服务器可以访问存储区域网络上的任何存储设备，如带库、磁盘阵列；同时存储设备之间、存储设备同SAN交换机之间也可以进行通信。
SAN采用fibre channel协议，在连接上可以使用光纤和光缆。
由于fibre channel具有极高的可靠性、很好的性能、超长距离支持能力、良好的扩展性，因此SAN使得将存储同服务器分开成为现实。
2、SAN集中存储特点●高性能：SAN技术方案中采用光纤通道技术与高性能的光纤交p机连接主机和存储设备。
可以提供每个端口2Gbit/sec——4Gbit/sec的高速度，相对其它竞争产品具有明显的优势。
●高可靠性：磁盘阵列在多方面均采用了高可靠性设计。
浅析网络构架趋势
浅析网络构架趋势随着科技的不断发展，网络构架也在不断演变，新的趋势不断涌现。
在这个信息时代，网络构架趋势的变化对于企业和个人都有着重要的影响。
本文将对网络构架趋势进行浅析，探讨当前网络构架的发展方向和趋势。
1. 5G技术的普及随着5G技术的逐渐普及，网络构架也在向更为高速和稳定的方向发展。
5G技术将带来更高的网络速度和更低的延迟，这将对各个行业都产生深远的影响。
在5G时代，网络构架将更加注重高速和大容量的特点，同时也会对网络安全提出更高的要求。
2. 软件定义网络（SDN）的应用软件定义网络（SDN）是一种新型的网络构架，它将网络控制和数据转发分离，通过集中式的控制器对整个网络进行控制和管理。
SDN可以提高网络的灵活性和可扩展性，同时也可以简化网络管理和降低成本。
随着SDN技术的不断成熟和应用，这一网络构架趋势将逐渐成为主流。
3. 云计算和边缘计算的融合云计算和边缘计算是当前网络构架的重要趋势之一。
云计算可以提供强大的计算和存储能力，而边缘计算则可以实现数据处理和分析的近端化。
将云计算和边缘计算进行有效的融合，可以实现更加灵活和高效的网络构架，满足不同场景的需求。
4. 物联网的快速发展随着物联网技术的快速发展，网络构架也在向更加智能和可穿戴的方向发展。
物联网将各种物理设备通过互联网连接起来，实现信息的互通和共享。
这将对网络构架提出更高的要求，需要更好的支持海量设备接入、大规模数据处理和安全可靠的通信。
5. 安全技术的升级网络安全一直是网络构架中的重要问题，随着网络攻击手段的不断演变，网络安全技术也在不断升级。
未来的网络构架将更加注重安全性和可靠性，在网络设备和协议的设计中将会更加考虑安全性，同时也需要不断更新和适应新的安全技术。
网络构架趋势的发展主要集中在高速、智能、灵活和安全四个方面。
未来的网络将更加注重高速传输和大容量处理，同时也将更加智能化和灵活，更好地满足不同场景的需求。
网络安全将会成为网络构架中的重要一环，需要不断更新和升级安全技术来应对不断变化的网络威胁。
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NAS 是基于 LAN 的部件级的存储方法 ,将存储设备 通过标准的网络拓扑结构连接到 LAN 上 , 按照 TCP/ IP 协议进行通信 ,面向消息传递 ,以文件的 I/ O 方式进行 数据传输 。NAS 可以实现异构平台 (比如 NT 或 UNIX) 之 间的数据级共享 ,是真正即插即用的产品 ,而且物理位 置灵活 ,可放置在工作组内 ,也可放在其它地点与网络 连接 。NAS 将存储瓶颈转移到了通信网络上 ,网络上除 了已有的终端用户的流量还多了用户访问存储设备的 流量 。其结构如图 2 所示 。
1 引言
随着网络化的不断扩大 ,信息量的飞速增长 ,企业 数据存储的需求越来越大 ,对存储系统的可扩展性 、可 管理性以及高可用性都提出了前所未有的要求 ,传统的 直接外挂存储 (DAS) 已经无法满足当前数据存储和管理 的需求 。
近年来出现了以通用服务器结构为主导的 SAN ( 存 储局域网络) 方案和以专用服务器为主导的 NAS ( 网络 附加存储) 方案 ,这两种存储构架逐渐成为存储系统的 主流 。SAN 的主要功能是高速信息存储 ,而 NAS 则偏重 于文件共享 ;SAN 具有高性能的数据处理能力 ,NAS 具有 支持多平台的灵活性 。这两者各有所长 ,分别适用于不 同的应用 ,但相应的都具有一定的缺陷 ,而对于企业往 往两个方面都有需求 ,能否结合两种构架的优点 ,提出 一种综合的解决方案呢 ? 存储领域的这种技术融合已 经成为一种必然的趋势 。
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程产生 :
Test k = Rand (Ωselect ,i ,j)
随机数 rand 由如下方式产生 :
rand = Mod
Rand (αi) + Time (Second) αi
对于每一个备选试题集合都要进行αi ×Pj 次抽取 ,
从而生成一套完整的试卷 。
314 基于角色的用户管理 ( RBUM)
文件 标准网络协议 存储和服务器统一
3 一种新型的存储构架
311 新型存储构架的提出
从上面的说明中可以看到 ,NAS 的文件服务器使数 据可以在不同的系统中共享 ,SAN 的连接实现了数据的 高性能传输 ,那么如何才能结合两者的优点 ,实现高性 能的数据存储方案呢 ? 我们提出了一种新型的共享存 储网络构架 ,即 SAN 和 NAS 的混合结构 ,将 NAS 的文件 服务器统一在 SAN 的环境中 ,即集合 NAS 的文件共享存 取及 SAN 的高速通道传输到一个单一的存储网络体系 中 ,其结构如图 3 所示 。
● 客户服务器与 NAS 服务器通信 ,获得它们所要 存取文件的原数据信息 ,然后使用块接口协议直接通过 共享存储网络存取数据 。
313 几种构架性能的比较
现在将 SAN 和 NAS 构架 ,以及这种新型共享存储网
络构架的性能作一个简单的比较 ,如表 2 所示 。
表 2 几种构架性能的比较
平台 共享 带宽 扩展 文件管理 数据规模
图 3 新型存储网络结构 这种共享存储网络构架可以从两个角度进行理解 : (1) 在 SAN 的网络中增加了 NAS 的文件服务器 ,扩充了 对于文件的管理 , 提供了标准的文件访问接口 ; (2) 将 NAS 的存储设备部分扩展为 SAN 的存储网络 ,SAN 的服 务器 (图中标记为客户服务器) 同时还相当于 NAS 的客 户端 ,通过 LAN 连接访问 NAS 服务器 。两种结构有机融 合 、协调工作 ,在提供高性能数据传输的同时 ,还可以满 足不同系统中的数据共享 。 这里大量的数据是以 SAN 的设备级协议在 SAN 网 络中高速移动的 ,减少了 LAN 上的通信量 ;客户服务器 采用标准的协议 (NFS 或 CIFS) 通过 LAN 向 NAS 服务器 传输文件请求等控制消息 。NAS 服务器实现对整个系 统的文件管理 ,同时根据数据的不同形式控制着数据传 输方式 的 选 择 : 通 过 SAN 连 接 存 取 大 的 文 件 数 据 , 由 LAN 连接通过 NAS 传输单独的控制数据 。
ciation ,SNIA) 在 2001 年 6 月提出了一种 SNIA 共享存储 模型 (SNIA Shared Storage Model) ,旨在从功能层和存储系 统属性的角度描述共享存储结构 ,提供标准的方法来分 析比较和设计存储网络 ,解决了存储领域讨论标准不统 一的问题 。这对于存储产品的结构定位 、功能界定以及 互操作性都有一定的意义 。
A New Shared Sto, QIAN De2pei , QIAO Nan ( Institute of New Type Machine , Dept . of Computer Science , Xi’an Jiaotong University , Xi’an Shanxi 710049 , China)
下面将基于 SNIA 的共享存储模型 ,来分析上面提 到的新型共享存储网络构架 ,具体地说明这种构架的特 性 ,其共享存储模型如图 4 所示 。
表 1 SAN 和 NAS 的比较
连接 存储连接 存取对象
协议 目标
SAN 光纤通道 网络上互连
磁盘块 设备级协议 (如 FC)
存储统一
NAS 以太网 服务器直接连接
(1) 功能模块 。根据系统所要实现的不同功能 ,可 将整个系统划分为多个功能模块 ,每个功能模块具有相 对独立的功能 。将系统所有的权限在各个子功能模块 的基础上划分 ,每个权限都隶属于某一个功能 。
(2) 用户分级 。将系统所有用户分为三类 : 系统管 理员 、功能模块管理员和普通用户 。系统管理员拥有系 统的所有管理权限 ,是一个超级用户 ,可以管理任何用 户和角色 ,对用户和角色进行授权 ,设置各种约束条件 。 功能模块管理员也可以管理用户和角色 ,但是他只能进 行有关本模块的权限授权 ,即他所管理的用户 、角色和 权限都只是整个系统的一个子集 。普通用户没有任何 系统管理的能力 ,只是系统的普通使用者 。
随着该系统的不断扩大和完善 ,用户数量也将大大 增加 ,这样对用户的规划管理就显得十分重要 。传统的 功能权限控制是通过将访问权限直接与用户对应起来 的方式实现的 ,而基于角色的用户管理是针对一个系统 用户所具有的角色的权限来判断他可以进行的操作 ,这 是 RBUM( Role2Based User Management) 的基本原理 。功能 模块的划分与用户的分级是 RBUM 的基础 。
2 现有的存储构架
211 直接外挂存储 (Direct Attached Storage ,DAS) DAS 采用的方式是外部数据存储设备直接挂接在
服务器内部总线上 ,存储设备是服务器结构的一部分。
收稿日期 : 2002209213 ; 修返日期 : 2002210229
这种方案主要在早期的计算机和服务器上使用 ,只能满 足数据存储量较低的应用 。
Abstract : The strategies of SAN and NAS have brought a great benefit to the storage network after the traditional solution of DAS. By combination of their advantages ,this paper brings forward a new shared storage network architecture and shows its characteristics. The SNIA shared storage model is used to analyze the new architecture. Finally it gives a performance comparison between NAS ,SAN and this new shared storage network architecture. Key words : Storage Network ; Storage Area Network(SAN) ; Network Attached Storage (NAS) ; SNIA Shared Storage Model
212 存储局域网络 ( Storage Area Network , SAN)
SAN 是一个专用的 、集中管理的存储结构 ,支持服 务器和存储设备之间任意的点到点的连接 ,按照专用的 协议进行通信 ,以成块的 I/ O 方式进行数据传输 。SAN 以数据存储为中心 ,采用可伸缩的网络拓扑结构 ,通过 具有较高传输速率的光纤通道进行连接 ,提供 SAN 内部 任意节点之间的多路可选择的数据交换 ,并且将数据存 储管理集中在相对独立的存储局域网内 ,用户不能直接 访问 SAN 的网络 ,需要通过服务器进行连接 ,在异构环 境下不能实现文件共享 。其结构如图 1 所示 。
214 SAN 和 NAS
SAN 和 NAS 有着明显的区别 : SAN 是一个网络 ,主
第8期
赵 聪等 :一种新型的共享存储网络构架
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要是在这个独立的专用网络中移动块数据 ,其功能是作 为服务器和存储设备之间的 I/ O 通道 ;NAS 是在常规的 消息网络中传输文件 ,NAS 设备可以看作一个文件服务 器 。它们两者具体的比较如表 1 所示 。
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计算机应用研究
2003 年
一种新型的共享存储网络构架
赵 聪 , 钱德沛 , 乔 楠
(西安交通大学 计算机系 新型机研究所 , 陕西 西安 710049)
摘 要 : 在传统的 DAS 构架之后 ,SAN 和 NAS 的解决方案给存储领域带来了巨大的影响 ,分析和比较了 目前存在的各种存储构架 ,在 SAN 和 NAS 构架的基础上 ,结合其各自的优点 ,提出了一种新型的共享存储 网络构架 。阐明了这种构架的特点 ;并进一步采用 SNIA 共享存储模型 ( SNIA Shared Storage Model) 分析了 该构架 ;最后就这几种构架的性能作了比较 。 关键词 : 存储网络 ; 存储局域网络 ; 网络附加存储 ; SNIA 共享存储模型 中图法分类号 : TP393 文献标识码 : A 文章编号 : 100123695 (2003) 0820106202