存储网络技术浅析

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1、存储网络技术浅析　　当今所说的“存储”是包含传统存储介质在内，结合网络、通信等相关技术，向着虚拟化、网络化方向发展的一个全新概念。附网存储(NetworkAttachedStorage，NAS)、存储区域网(StorageAreaNetwork，SAN)和IP—SAN是网络存储技术的三个主要方向。本文将就网络存储技术的关键概念、关键技术、研究结果和应用，以及未来发展趋势进行介绍。　　一、国内外研究现状　　NAS和SAN是网络存储中的两大关键技术，围绕这两大技术，当今网络存储技术的发展方向主要有：NAS和SAN

2、的集成技术、IP存储技术、网格存储技术、虚拟化存储技术、对象存储技术、存储机群系统、基于光纤通道的SAN(FC—SAN)和基于IP的SAN(IP-SAN)、分布式异构存储网络、网络存储设备、网络存储集成技术研究、串行SAS(SerialAttachSCSI)。NAS解决方案：NetAppFAS270C；SAN解决方案：DELL，EMCAX1O0。　　二、关键概念与关键技术介绍　　存储虚拟化技术　　存储虚拟化的核心工作是将物理存储设备映射到单一逻辑资源池。为用户和应用程序提供虚拟磁盘或虚拟卷，隐藏具体物理设备的

3、物理特性。从而实现对存储系统的集中管理，使客户的存储系统容纳更多数据，更多的用户共享同一个系统，存储管理操作(例如系统升级、建立和分配虚拟磁盘、改变RAID级别、扩充存储空间等)变得更为简便。　　根据数据与控制信息是否使用同一通道传输，存储虚拟化可以分为In—Band和Out—of-Band两种实现模型。In—Band模型是最常用的虚拟化形式，通过主机服务器和存储设备之间的存储区域在数据路径中插入存储抽象层，用虚拟存储控制设备中的管理软件来管理和配置存储设备，数据和控制信息使用同一条通路。这种方法可以节省硬件

4、投资，但是在虚拟存储控制设备处容易造成网络拥塞而形成系统瓶颈，降低性能。在实际应用中这种结构常采用冗余配置，以避免单点故障。Out—of--Band模型中，数据和控制信息使用不同的传输通道，应用服务器的I／0命令先通过专用命令通路传送至专用的元数据服务器或控制器，获得元数据和数据视图后，再直接通过数据通路得到所需数据。因此减少了网络延迟，增加了带宽的可升级性，从而提高了系统性能。这种结构可避免系统的单点故障和瓶颈，但是在一定程度上增加了用户的投资。　　存储虚拟化可以在服务器、存储设备或在专用设备上实现。基于服

5、务器端的实现是将虚拟化层放在应用服务器上，通过改造操作系统或者加上虚拟层来实现映射工作，这种方法不需要额外硬件。基于存储设备的方案是将虚拟化层放在存储设备的适配器或控制器，这种方法在理论上性能最优，能充分考虑存储设备的物理特性，并将应用服务器从虚拟化存储的实现工作中彻底解放出来，方法简单。　　由于存储网络本身是系统中的一个专用的网络，所以可通过在存储区域网络这一级采用智能化的存储路由器、存储交换机，或者增加一个元数据服务器等来实现虚拟化的工作。[3]　　IP存储技术　　XX年2月11日．IETF通过了由IBM

6、、思科共同发起的iSCSI标准。iSCSI是一个供硬件设备使用的，可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集。使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择，能够通过标准互联网协议(IP)传输数据和信息。　　由于iSCSI技术是基于IP协议的，能容纳所有IP协议网络中的部件，因此，用户可以在任何需要的地方创建实际的SAN网络，而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储设备之间传送数据。同时，因为没有光纤通道对传输距离的限制。IPSAN使用标准的TCP／IP协议，数据即可在以太网上进行传输。　　采用iSCSI技术组成的

7、IPSAN可以提供和传统FcSAN相媲美的解决方案。而且普通服务器或PC机只需要具备网卡，即可共享和使用大容量的存储空间。与传统的FCSAN相比，IPSAN技术简单、低成本的特色相当明显。在10Gb以太网环境下，完全可以与FcSAN在交换性能上一争高低。[1]　　存储集群系统　　集群存储系统的基本原理是，所有的设备被整合到一个虚拟的存储池，组成一个透明化的全局文件系统，整个集群系统只能分配到一个驱动器盘符。这样不仅可以提高磁盘资源的利用率；还增加了服务器共享数据的能力，避免了因相同文件被重复备份而造成的不必要

8、的资源浪费。　　两台控制器耦合在一起，互为冗余。如果其中一台设备发生了故障，另一台将会自动顶替上，维持业务的连续性，这就是最简单的集群形式。active—passive工作模式的冗余双控制器配置方案，两台控制器中总有一台一直处于备用状态，从控制器并不会分担主控制器的工作负载，而且系统容量是无法扩展的。active—active工作模式下，在两台控制器之间可以实现双向的失效切换和负载均衡分配。　　存储