NAS的介绍和作用

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1、网络存储基础知识讲座 今日您将了解 第一部分 存储相关基础知识第二部分 存储中常用的术语第三部分 DAS NAS SAN iSCSI第四部分 NAS的应用行业和现状 第一部分存储相关基础知识 RAID基础 RAID与JBOD是什么 了解逻辑驱动器与物理驱动器间的关系RAID0 1 3 5 10 30 50 NRAID JBODGlobleSpare LocalSpare在线扩容 存储的技术 FibreChannel SCSI RAID ATA RAID与JBOD是什么 RAID 冗余独立磁盘阵列系统 盘阵 是一种磁盘集群技术 很早以前就开始使用在大型系统之中 用户可以自由定义数据的保存方式 可

2、以采用数据镜像 在不同磁盘上保存数据拷贝 条带集 数据交叉保存在多个磁盘上 还有奇偶校验保护 记录额外的数据以识别错误 这些技术可以根据用户对性能和可靠性的要求单独或联合使用 JBOD 只是一组盘 磁盘组 是与RAID相似的一种标准 也是指一组磁盘通过一个接口连接到服务器 但与RAID不同 JBOD不提供镜像 数据条带集存储和奇偶校验等功能 这些功能通常由主机上的软件来实现 JBOD是一种最简单廉价的 裸存储 设备 独立的磁盘保存在一个机箱之中 允许不同的服务器分组访问 一般不提供 缓冲 高速缓存 和提供先进功能的控制器 JBOD的扩展空间有限 由于缺少智能 数据条带集存储或奇偶校验 对于任意

3、磁盘的损坏没有保护 磁带存储是磁盘损坏后恢复保存信息的常用手段 RAIDLevel0 带区集 y l i F M e RAID1 镜像 RAID3 带专用校验驱动器的带区集 y l i F M e P P P RAID5 带分布校验位的带区集 y l i F M e P P P RAIDLevel10 StripingofMirroredArrays RAID 0 RAID 1 RAID 1 RAIDLevel30 StripingofTwoRAID3Arrays RAID3 RAID3 P RAID0 RAIDLevel50 StripingofTwoRAID5Arrays F RAID5

4、RAID5 RAID0 RAID级别的比较 增加容量 存储技术的核心 RAID 通常依照阵列的结构形式分成RAID0 RAID1 RAID3 RAID5 RAID0 1等类型 常见的有以下几种类型 1 RAID0数据分别存储在阵列中的各个驱动器上 并行传送 这种结构容量利用率最好 达到100 但没有校验 可靠性最差 2 RAID1数据以完全相同的形式同时存储在2台硬盘驱动器上 数据传输率和单台情况下相近 容量利用率只有50 但冗余量大 可靠性高 这种结构通常称为镜象磁盘 3 RAID3阵列中有一台驱动器用作奇偶校验盘 并行传送 这种结构适合用于每次存储数据量大的情况 例如科学计算等 4 RAI

5、D5阵列采取奇偶校验 但没有专用的驱动器 而是将校验位按要求写到阵列中的某一台驱动器上 采取并行传送 这种结构适合每次存取数据量小的情况 例如事务处理 5 RAID0 1 也称RAID10 阵列中一半的驱动器采取RAID0的结构 可以并行传送来提高数据传输率 另一半则是前面提到的镜象磁盘 即是RAID1 这样可以有很高的可靠性 6 其他阵列类型 基于软件的RAID技术及部分厂家提出的类型 第二部分了解存储中常用的术语 存储中常用的术语 IDE SATASCSI FC SCSIHBA FCHBA 千兆光纤网卡GBIC SFP MIA DB9 HSSDC HSSDC2LC SC DWDM LAN

6、FREEBACKUP SERVERLESSBACKUPWWN ZONINGByte bit 1Byte 8bits 编码光纤通道1Gb s 100MB s 2Gb s 200MB s 以太网的1Gb s 125MB s 32bits 64bits 133MHz 66MHz PCI平均无故障时间 MBTF IOPS 持续传输速度 MB secxferrate HostFibreConnections FibrebandwidthtodrivesRAID LUN Partition LV 存储的主要应用 阵列存储光盘存储磁带存储数据迁移数据备份及恢复 磁带 光盘 阵列数据复制 本地镜像 远程镜像高

7、可用 集群 双机容错 容错系统高性能存储 海量存储容灾高性能 存储管理 存储设备 存储交换设备 Veritas StoreAge FalconStor DataCore JBOD厂商 Brocade Vixel Cisco Nishan McData Inrange EMC HDS IBM SUN HP STK ADIC Fujiton LSI Dell NetApp PROCOM 其他品牌 DotHill EDI 国内品牌 国外存储厂商一览 主要的存储设备厂商 高端阵列产品线 HDSLightning9900VIBMESS 大鲨鱼 银鲨 小鲨鱼 EMCSymmetrixDMX800 1000

8、 2000 SUNHP 中端阵列存储产品线 HDS Lightning9570 9580 9585VIBM FAStT600 T700 T900EMC DELL ClariionCX300 500 700SUN SE6900HP EVA3000 5000LSI E4600 E5600Xiotech DDN 低端阵列存储产品线 部分大厂的低端产品线台湾及部分美国阵列厂商国内贴牌厂商国内自己组装 第三部分了解DAS NAS SAN iSCSI DAS DirectAttachedStorageNAS NetworkAttachedStorageSAN StorageAreaNetworksiSCS

9、I IPSANs 存储的几种主要技术 根据连接方式划分 服务器连接存储 DAS DAS DirectAttachedStorage直接与服务器连接的存储系统通过SCSI或FC接口连接服务器为核心 不直接连入网络 SCSIFC SCSI to SCSISCSI to IDEFC to SCSIFC to FC DAS的存储方案 服务器 阵列 SCSI 服务器 磁带机 光盘库 DDSDLTAITLTO DVD RAM光盘库MO光盘库CD DVD库光盘镜像服务器 NAS DAS DirectAttachedStorage 优点低费用使用简单容易安装价格相对较低 缺点不能共享连接距离有限升级困难缺乏较

10、好的高可用性维护复杂 适宜于小型机构的存储解决方案 NAS是什么 NetworkAttachedStorage 一个经过特殊优化的 在混合网络环境中提供文件服务的设备 NAS直接连接到网络中 直接为client提供存储服务 其软件经过高度的优化直接连接到网络 安装和管理过程简单 无网络中断 安装快捷无需安装其它操作系统利用网络协议及IP地址NAS能为我们做什么 在文件服务器上能实现的任何功能 NAS都能实现在不同的网络平台间共享数据 数据的集中管理 备份个人电脑和便携式电脑中的数据为您的服务器数据提供一个随时可以访问的备份从防火墙缓冲数据为您的WEB服务器和Email服务器提供存储空间 通过L

11、AN直接接入网络的存储系统 NAS是什么 NAS实际上是一个带有瘦服务器 ThinServer 的存储设备 其作用类似于一个专用的文件服务器 这种专用存储服务器仅提供文件系统功能 用于存储服务 大大降低了存储设备的成本 在面对现今竞争激烈的现代化商业环境 数字数据 如文件 影音档案及相关的应用程序等 不断以倍数的方式激增 如何打造一个稳定 安全 具有高度可扩充性且低建置成本的IT环境来对极具机密性的数据做适当的储存 分享与备份 已成为一个在不断成长中的公司相当重要 持续领先并取得竞争优势的重要课题之一 简单来讲 就是您可以整日整夜脱机挂着下载各种高清电影 游戏等大容量介质 把功耗降到最低 以前

12、NAS的功能主要是文件共享 数据备份和网络打印等 多用于中小企业 近几年来 随着家庭和个人存储需求的剧增 不少NAS开始具有了多媒体文件共享 媒体服务器 架设Web网站 Blog网站和FTP服务器等新功能 可以说 NAS就是一台小型服务器 如果直接把视频文件下载到NAS中 家里的每台电脑都可以从 网上邻居 访问到该视频文件 无须再单独设置共享 如果把照片和录像存储在NAS中 家里的每台电脑都可以在浏览器中打开NAS的多媒体共享网站 直接观看照片和录像 无须在每台电脑都进行保存 节省时间和硬盘容量 只要在家庭局域网中添加一台NAS 这些恼人的问题便迎刃而解 NAS应用行业和硬件要求 Home S

13、OHO 1到4个硬盘 用的CPU一般是ARM D525中小型公司 2到8个硬盘 用的CPU一般是ATOMD525 Core2DuoProcessorNAS机箱的分类从外观 直立式 1 Bay 2 Bay 4 Bay 5 Bay 6 Bay 8 Bay一个硬盘主要应用在家庭环境当中 可以实现数据备份 数据工享和整日整夜脱机挂着下载各种高清电影 游戏等大容量介质 单硬盘的家用NAS 少数备有BT下载功能 非常适合作为24小时下载设备使用 把功耗降到最低 机架式 1U 2U 主要应用在中大型企业 高端定位的NAS往往还集成诸如Web服务器 邮件服务器 MySQL数据库服务器 打印服务器等职能 NAS

14、在硬件构成方面 在硬件构成方面 NAS并没有一定的标准 NAS厂商可以根据自身需要选择不同的嵌入处理器 目前在家用NAS中常见的处理器包括ARM架构和MIPS架构 但即便同属一个架构下 厂商也有大量的嵌入芯片可供选择 目前在NAS领域 应用最普遍的当属Marvell88f5182芯片 该芯片是Marvell公司MediaVault系列的一款产品 内部包含了ARM架构CPU 外设和各种控制器 主要用在NAS 机顶盒和其他消费电子产品中 由于Marvell88f5182在NAS领域地位重要应用广泛 以至于BitTorrent公司也为88F5182芯片开发了一套软件解决方案 使其能够完美兼容BT协议

15、 这样 凡是使用Marvell88f5182芯片的各种设备都可以具备BT下载功能 速度方面 Marvell88f5182有400MHz和500MHz等多个频率版本 目前新一代NAS多采用500MHz型号 从实际应用来看 Marvell88f5182500MHz表现出优越的效能 无论是NAS的访问速度还是提供网络服务的承载能力都可让人满意除了Marvell的嵌入芯片外 在NAS领域获得应用的产品还包括AMDGeode VIAC7等 这两者都属于X86架构 具有软件支持丰富 程序开发容易的特点 不过相对来讲 Geode与C7的每瓦性能都逊于ARM架构产品 也就是说在提供同等效能的前提下 ARM架构

16、芯片的功耗普遍较低 这种特性更多是由指令架构所先天决定的 毕竟ARM一贯以高效率著称 而X86则显得臃肿 对于家用NAS来说 影响性能的关键因素就是处理器的规格 在以往的产品中 嵌入式芯片难以发挥完全的性能 更新到Atom处理器之后 家用NAS的性能有了明显的提升 缺点是耗电 不过 MIPS架构虽然也具有媲美ARM的高效率 也不乏优秀的嵌入产品 但熟悉MIPS环境的开发者要比ARM开发者少得多 如果NAS厂商选择MIPS平台 那么将会在软件开发方面面临较大的困难 出于这个原因 MIPS架构在NAS领域没有太大的影响力 NAS在OS方面的要求 支持的操作系统 支持Windows Mac Linux及UNIX等跨平台的服务 NAS的许多操作都是针对硬盘上的数据操作的 只要原硬盘上的数据保护好 连系统都不要再装了 直接在别的主机中操作了 而且nas系统也有的 像freenas等在兼容性和拓展性上还不是很完美 家用型NAS几乎都是使用嵌入式Linux操作系统 嵌入式Linux其实是标准Linux的精简版本 NAS厂商在标准Linux基础上进行适当的简化 裁剪 并加入一些特定的功能或打上硬件平台