关于网络储存的一些技术

　　今天为大家准备的是一篇关于网络存储的一些技术，下面开始阅读文章吧!网络存储技术(Network Storage Technologies)是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储结构大致分为三种：直连式存储(DAS：Direct Attached Storage)、网络存储设备(NAS：Network Attached Storage)和存储网络(SAN：Storage Area Network)。

　　网络存储技术

　　网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储设备提供网络信息系统的信息存取和共享服务，其主要特征体现在：超大存储容量、大数据传输率、高系统可用性。

　　目前有三种存储技术：即DAS(直接附加存储)、SAN(存储区域网络)、NAS(网络附加存储)

　　DAS：直接附加存储

　　存储设备是通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接到服务器的，I/O请求直接发送到存储设备，它依赖于服务器，本身是硬件的堆叠，不带任何存储操作系统

　　适用于：服务器地理位置分散，互连非常困难，存储系统必须直接连接到应用服务器(如使用Oracle)、容量再分配困难、没有集中管理解决方案。容量扩展时会造成业务系统的停机。

　　NAS：网络附加存储

　　存储系统不通过I/O产品线附属于某个特定的服务器或客户机，而是直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。

　　NAS实际上是一个带有瘦服务器的存储设备，硬件专门对数据传输进行了优化，数据不再通过服务器内存转发，数据直接在客户机和存储设备间传送，使服务器从原先的I/O负载中解脱出来，服务器仅起控制管理的作用，不需要在服务器和客户机上安装任何软件，可通过集线器或交换机方便地接入到用户网络上，是一种即插即用的网络设备，扩展性好。

　　SAN存储区域网络

　　SAN是一种类似于普通局域网的调整存储网络，允许企业独立地增加它们的存储容量，并使网络性能不至受到数据访问的影响，Open SAN(开放式存储区域网)是SAN存储技术发展的最高境界。

　　SAN主要适用于存储量大的工作环境，并且SAN的适用性和通用性差，在系统的安装和升级方面效率不高，成本也比较高。

　　NAS：用户通过TCP/IP协议访问数据，采用业界标准文件共享协议如：NFS、HTTP、CIFS实现共享。

　　SAN：通过专用光纤通道交换机访问数据，采用SCSI、FC-AL接口。

　　NAS和SAN最大的区别在于，NAS结构中文件管理系统在每一个应用服务器上，SAN有自己的文件管理系统，应用服务器通过网络共享协议使用同一个文件管理系统。

　　备份策略：

　　一般的数据备份操作有三种

　　1、全盘备份，即将所有文件写入备份介质;所需时间长，恢复时间短，适用于数据量不大

　　2、增量备份，只备份那些上次备份之后更改过的文件，是最有效的备份方法;

　　3、差分备份，备份上次全盘备份之后更改过的所有文件，其优点是只需两组磁带就可恢复最后一次全盘备份的磁带和最后一次差分备份的磁带。

　　4、按需备份：根据临时需要有选择地进行数据备份

　　需备份的数据量：全盘备份最大，差分备份次之，增量备份最小。

　　备份介质

　　备份的设备包括磁盘、磁带和光盘塔，磁盘备份常用的方法是磁盘镜像、磁盘双工以及磁盘阵列，磁盘镜像是指系统中使用两块一样大小的磁盘，在写入数据时，先将数据写入原盘，然后再写入镜像盘，镜像盘中的数据与原盘的数据一模一样，起到备份的作用;磁盘双工是两个互为备份的盘同时写入。磁盘阵列是将多个类型、容量、接口甚至品牌一致的专用磁盘或普通磁盘连成一个阵列，使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，可提高网络数据的可用性及存储容量，并能免除单块硬盘故障所带来的灾难性后果。

　　备份技术：冷备份、热备份

　　热备份是指在线备份，如磁盘镜像、磁盘双工、磁盘阵列，特点是调用快，使用方便，成本高。

　　冷备份是指不在线备份，如磁带，特点是便于保管

　　磁盘阵列

　　RAID技术主要包含RAID 0～RAID 50等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种

　　0：RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

　　1：它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

　　2：将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均纠错码(海明码)”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。

　　3：它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重 新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈

　　4：RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。

　　5：RAID 5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID 3与RAID 5相比，最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。

　　6：与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。

　　7：这是一种新的RAID标准，其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具，可完全独立于主机运行，不占用主机CPU资源。RAID 7可以看作是一种存储计算机(Storage Computer)，它与其他RAID标准有明显区别。除了以上的各种标准(如表1)，我们可以如RAID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列，例如RAID 5+3(RAID 53)就是一种应用较为广泛的阵列形式。用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统

　　小编的感悟：

　　阅读完文章了，对这一块是否了解呢，下面我再来补充一点小知识，网络存储设备(NAS)：NAS 是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。由于这些设备都分配有 IP 地址，所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问，甚至在某些情况下，不需要任何中间介质客户机也可以直接访问这些设备，最大存储容量是指NAS存储设备所能存储数据容量的极限，通俗的讲，就是NAS设备能够支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容量。这个数值取决于NAS设备的硬件规格。不同的硬件级别，适用的范围不同，存储容量也就有所差别。通常，一般小型的NAS存储设备会支持几百GB的存储容量，适合中小型公司作为存储设备共享数据使用，而中高档的NAS设备应该支持T级别的容量(1T=1000G)。

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