网络存储技术——存储模型的发展

网络存储技术马上就要考试了,就当是一个复习和总结吧。

存储区域网络(SAN)的设计把数据存储从应用服务器中分离出来并组成独立的网络,这使得提供巨大的存储容量成为可能。SAN采用高速分布式结构,存储容量的增加不会严重影响系统的响应速度。另外,SAN本身作为一个网络系统,可对其进行统一化的增加、删除、备份、恢复等管理。

了解存储模型所经历的几个阶段对更好的理解SAN有所裨益。这些存储模型包括内嵌式存储系统、直接存储系统、联网存储系统以及存储区域网络。目前仍在大量使用这些存储技术。

内嵌式存储系统(Embedded Storage, ES)

存储器件内嵌于服务器,存储容量一般在几个硬盘数量级。

###优点

简单易用。

###缺点

  • 存储容量和存取速度受服务器性能限制;
  • 服务器故障导致存储系统不可用。

##直接存储系统(Direct Attached Storage, DAS)

采用独立机箱式外接存储设备,如RAID,JBOD等,和服务器采用SCSI、SAS(串行SCSI)、SATA(串行ATA)等标准接口连接。多个接口可以连接多个服务器。

容量一般可以到十几块硬盘。

###优点

  • 易用;
  • 容量大于内嵌式存储系统;
  • 可以和多个服务器(一般4个以内)连接。

###缺点

  • 不易扩展存储容量;
  • 存储速度受服务器性能限制。

##联网存储系统(Network Attached Storage, NAS)

NAS把数据看作一种网络资源,并由一种称为NAS设备的专用器件来管理。

存储设备直接连接在网上,采用诸如网络文件系统(Network File System, NFS)等协议和服务器相连。

###优点

  • 减轻服务器I/O操作负担;
  • 可靠性不依赖特定服务器;
  • 数据备份不影响服务器;
  • 易于扩容和管理。

###缺点

  • 只适合中小型网络;
  • 由于应用和存储共用一个网络,并且NFS的协议效率不够高,NAS对大型网络力不从心。

##存储区域网络(Storage Area Network, SAN)

存储设备和服务器采用存储网络协议例如FC(Fibre Channel:光纤通道)、ISCSI连接而构成的专用网络,与应用网络分离。

###优点

  • 减轻服务器I/O操作负担;
  • 可靠性不依赖特定服务器;
  • 易于扩容和管理;
  • FC适用于大型网络,性能高。 ISCSI适合中小型网络。

###缺点

  • FC价格较贵。

##SAN技术最新进展–FCoE

  • 以太网上的光纤通道(Fibre Channel over Ethernet, FCoE)
    在10G以太网上传输光纤通道协议的网络。可以将应用网络和存储网络物理上合并为一个网络,同时保持高性能。

  • FCoE的底层以太网是数据中心以太网(Data Center Ethernet, DCE)

##云计算数据中心存储架构

  • 采用虚拟机的云计算数据中心对存储的需求:每个虚拟机的镜像文件平均为10GB,假设有2000台服务器,每台上有20个虚拟机,所有虚拟机镜像文件大小为400TB。虚拟机运行时还会产生其它文件。因此,存储需求巨大。如何存取?

  • Google搜索的存储架构?

  • 云存储的存储架构?

##网络存储中最新技术动向

  • Cisco 用于数据中心的 Application Centric Infrastructure,目标之一是将数据中心网络管理和存储管理集中,使得彼此可以协同。

  • 存储软件定义网络:Storage SDN(Software Defined Network)。Jeda Networks 正在做有关产品,取名为Software Defined Storage Network。

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