统一存储技术发展及组网方式探讨

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1、中国移动通信集团设计院有限公司第十七届新技术论坛2011．10．06中国移动通信集团设计院有限公司　　第十七届新技术论坛统一存储技术发展及组网方式探讨第三设计研究所（安徽分院）冯渊博【摘要】：本文首先介绍了存储技术技术，从存储架构、协议、通道技术和介质四个角度阐述。通过分析现有单一、孤立的SAN和NAS存储架构的缺陷，提出统一存储的必要性。而后，介绍了通过增加NAS机头和专用统一存储设备实现统一存储的方式，最后结合最新的技术发展情况，提出了统一存储的组网方案。【关键词】：统一存储IPSANNAS1概述随着互联网、移动互联网的加速发展，数据量进入了迅猛增长阶段，尤其是非结构化数据量的快速增长，对

2、存储的性能、容量和功能等提出了更高的要求，而原来单一的SAN或NAS已经不能满足用户多方面的存储需求；iSCSISAN的出现，逐渐消除了FC与IP之间的隔阂。用户对结构化(块数据)+非结构化(文件)数据混合存储的需求在增加。数据的高速增长，尤其是非结构化数据的日益飙升，不但对存储的容量有了进一步的需求，同时对存储的性能和功能也提出了更高的要求，这使得原有的单一的SAN(存储区域网络)或NAS(网络附加存储)系统已经不能全面满足用户的需求。2存储相关基础技术存储领域涵盖众多的技术和概念，体系架构方面的NAS、DAS、SAN，通道技术方面的FC、IP、SCSI，存储协议方面的NDMP、SCSI等。

3、8中国移动通信集团设计院有限公司第十七届新技术论坛图2-1存储技术架构图1.1介质技术硬盘通常分为ATA/IDE、SCSI、FC、SATA、SAS五种类型，其中FC、SATA、SAS代表着未来的发展方向。磁盘阵列是一种采用RAID技术、冗余技术和在线维护技术制造的一种高性能、高可用的磁盘存储设备。RAID（RedundentArrayofInexpensiveDisks）廉价磁盘冗余阵列由美国加州伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年提出。传统RAID的四种需求目标—安全、经济、效率、扩充。RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能

4、和数据安全性。根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别：表2-1RAID级别RAID0数据条带化，无校验RAID1数据镜像，无校验RAID2海明码错误校验及校正RAID3数据条带化读写，校验信息存放于专用硬盘RAID4单次写数据采用单个硬盘，校验信息存放于专用硬盘RAID5数据条带化，校验信息分布式存放RAID6数据条带化，分布式校验并提供两级冗余8中国移动通信集团设计院有限公司第十七届新技术论坛1.1存储协议SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口）是一种为小型机研制的接口技术，用于主机与外部设备之间的连接。第一代SCSI-1是在1979年由

5、Shugart（希捷公司前身）制订的，至今已经发展至SCSI-3了。SCSI-3是所有存储协议的基础，其它存储协议都用到SCSI的指令集。iSCSI技术是一种由IBM公司研究开发的，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，这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。iSCSI技术是一种新储存技术，该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)技术结合，使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换资料。1.2体系架构（1）DASDAS（DirectAttachedStorage—直接附加存储）是指将存储设备通过SC

6、SI线缆或光纤通道直接连接到服务器上。（2）NASNAS（NetworkAttachedStorage—网络附加存储），是一种文件共享服务。拥有自己的文件系统，通过NFS或CIFS对外提供文件访问服务。（3）SANSAN（StorageAeraNetwork）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偏指计算平台和存储平台间采用数据块进行传递的网络模型，而NAS狭义地定义计算平台和存储平台间采用文件的方式进行数据传递的网络模型。SAN和NAS

7、的区别在于传递的内容是数据块还是文件，更根本上来说是文件系统所处的位置。8中国移动通信集团设计院有限公司第十七届新技术论坛图2-2不同存储架构的协议DAS是存储设备与服务器直连，其余都是基于网络的。NAS是以文件为最小单位与服务器之间进行传输，SAN以块为单位。FCSAN和IPSAN的主要区别是传输通道和协议不同，前者是FCP，后者是iSCSI。1.1通道技术（1）FC(光纤通道)光纤通道基于核心