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1、第25卷第4期小型微型计算机系统Vol125No.42004年4月MINI-MICROSYSTEMSApr.2004网络存储体系结构的发展和研究付长冬,舒继武,沈美明,郑纬民(清华大学计算机科学与技术系,北京100083)摘要:首先对存储技术的发展阶段做一概述性的介绍,然后介绍基于总线的存储技术,重点分析NAS、SAN、IP2SAN、NASD四种网络存储系统的体系结构,并描述存储设备的实现机制;最后重点分析网络存储体系结构的未来发展趋势:DAFS、InfiniBand、统一虚拟存储、串性ATA.关键词:网络存储;NAS;SAN;IP2SAN;虚拟存储中图分类号:TP391文献标识码:
2、A文章编号:100021220(2004)0420485205ResearchandDevelopmentofNetwork-storageArchitectureFUChang2dong,SHUJi2wu,SHENMei2ming,ZHENGWei2min(DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Thisarticleintroducesthestoragetechniquebasedonbus,analyzefournetworkstorage
3、architecturesinde2tails,alsopresentthemechanismofhowtoimplementstoragedevices;thisarticledescribsthefuturedevelopmentofstoragearchitecturesuchas:DAFS、InfiniBand、virtualstoragearchitecture、serialATA.Keywords:network2storage;NAS;SAN;IP2SAN;virtualstorage1概述原性能;通过网络连接服务器和存储资源,消除了不同存储设备和服务器之间的连接障碍;
4、提高了数据的共享性、可用性和由于INTERNET的快速发展、在线数据存储的快速增可扩展性、管理性.长、电子商务等众多需求,原来以服务器为中心的存储技术已但以存储网络为中心的存储解决不了全部的数据存储问经不适合今天的存储需求了.以存储网络为中心的存储技术题,如存储资源共享、数据共享、数据融合等.不少先进存储系得到快速的发展,目前网络存储技术沿着三个主要的方向发统的倡导者都提出,存储作为一种资源,应该像我们日常生活展:NAS、SAN、IP2SAN.同时,由于NAS、SAN、IP2SAN系统中的自来水和电力一样,随时可以方便的存取和使用,这就是的一些固有缺点,使得网络存储新技术不断出现,如
5、DAFS、存储公用设施模型.也是网络存储的发展目标.实现存储公用InfiniBand、统一虚拟存储、NASD等等.实际上,我们可以将设施模型的关键就是在网络存储基础上实现统一虚拟存储系存储技术分为三个阶段:统.目前存储技术还处于存储网络阶段,虚拟存储才刚刚1)总线存储阶段;起步.2)存储网络阶段;2基于总线的连接存储(BAS)3)虚拟存储阶段.以服务器为中心的存储从体系结构上看,它是基于总线目前,基于总线的存储技术包括:IDE接口、SCSI总线、连接的存储(BAS),包括SCSI总线、IDE接口、数据直接存储硬件RAID或软件RAID、DAS;而基于总线的存储子系统包DAS,如SCS
6、I磁盘阵列.基于总线连接的存储体系结构存在括:SCSI磁盘阵列等;基于总线的存储设备包括:IDE硬盘和许多不可克服的缺点,如:原始容量限制、没有扩展性、所有的SCSI硬盘;硬件RAID包括IDE2RIAD和SCSI2RAID,他们数据存储受服务器性能的限制、无法集中管理等;通常以基于PCI接口的板卡方式实现.IDE2RAID卡通过为存储网络为中心的存储是对数据存储新需求的回答,IDE接口连接IDE磁盘;而软件RAID可以在IDE接口或是全新的存储体系结构.它采用面向网络的存储体系结构,使SCSI卡基础上实现.SCSI2RAID卡通过SCSI通道连接SCSI数据处理和数据存储分离;网络
7、存储体系结构包括了网络和磁盘.他们的关系如图1(见下页)所示.IöO的精华,将IöO能力扩展到网络上(不是以前的总线),特直接连接存储DAS是对SCSI总线的进一步发展,它对别是灵活的网络寻址能力,远距离数据传输能力,IöO高效的外利用SCSI总线通道和多个主机连接,解决了SCSI卡只能收稿日期:2002207220基金项目:国家“863”项目(2001AA111110)资助.作者简介:付长冬,博士研究生,主要研究方向为嵌入式实时操作系统、网络存储.郑纬民
