网络附加存储-NAS虚拟化 -分段编辑- GHTxx知识宝库

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NAS虚拟化，一种将多个NAS设备集聚成一个单一的、抽象的实体的方法就是NAS虚拟化。最简单的NAS虚拟化定义指的是使用某些方法来使多个NAS设备呈现出一个单一的NAS形式。客户的理想就是使各种不同类型的NAS设备能够集聚成一体，从而提供与各个独立的NAS设备相比的更多的好处，获得一个好处扩展集。
<DIV class=hdwiki_tmmll>成长型商用网络企业的存储首选－NAS技术 </DIV>
 　　目前，对于大多数中小企业用户来说，海量数据存储已成为客户急需解决的问题。事实上，这也是中小型用户目前所面临的最大挑战。中小企业的员工数量通常只有几十到数百人，没有专门的技术人员来管理不断增长的数据。因此，这些客户通常采用权宜性的存储方法，简单安装PC文件服务器来解决出现的问题。但这种方式通常会导致可用存储空间使用率的低下，以及极高的成本，系统管理员需要管理多个PC文件服务器及日益复杂的存储系统。这种方式还会导致坏数据或数据错误，很多公司无法承担由此而导致的经济损失。 　　为了应对上面情况，将数据转移到网络中是一个好的解决方案，网络存储是未来的趋势，也是存储的基本组建模块。 　　目前主流网络存储技术主要有NAS和SAN两种技术，两种技术各有优势，并无本质上的优劣之分，只是分别适用在不同的场合。因此在对比网络存储技术之前，我们首先归纳一下中小型商用企业的特点，以及他们对存储设备的要求。这样就可以选择出最适合中小型商用企业的网络存储技术。 　　中小型商用企业数据管理的现状及要求： 　　企业资金有限――&gt;要求网络存储系统价格不能太高。 　　企业规模不大，员工人数在几十到百人之间――&gt;要求数据存储量在几百G到几个T之间 　　没有专门的网络存储管理人员――&gt;要求存储设备要设置简单，容易操作 　　规模虽小，但业务部门繁多：研发部，技术部，商务部，财务部等等，不同的部门可能使用不同的操作系统――&gt;要求存储设备能跨平台，最好能同时兼容多种操作系统。 　　企业成长快――&gt;要求存储设备扩容简单，扩容成本低。存储介质（硬盘）应该为价廉物美的大众化产品 　　可以利用现有网络，使用简单，最好能即插即用――&gt;要求存储设备能够基于现有IP网络，安装存储设备不改动企业现有的网络架构。 　　SAN存储技术实际上是一个通过高速电缆（也被称为光纤通道）连接到服务器和交换机的专用存储设备（磁带或磁盘）网络。存储区域网络（SAN）把数据以块为单位进行管理，采用具有更高传输速率的光纤通道（Fibre Channel）连接方式和相关基础结构。它的设计和实现途径为它带来了更高的处理速度。SAN存储可以提供高速的数据传输率，但是SAN构架的存储网络需要专业的技术人员管理，为了充分提高效率，SAN需要配置专用的光纤通道交换机及相应的小型机作为服务器，以向外提供数据访问。从效率出发，SAN存储系统一般都采用高速SCSI硬盘，性能很高，但是也大幅提升整个数据存储系统的造价。SAN采用基于块的存储方式，不同格式化的卷只能为对应操作系统独享。这样如果企业中存在不同的计算机操作系统，而且要实现数据互相访问，那么对网络存储管理人员的要求是很高的。在过去的几年中，高速SAN存储一直是大型企业和机构关注的领域，因为只有这些大型公司才拥有创建SAN所需的资源 　　NAS也是网络化的存储；不同之处在于，它所连接的网络是局域网（LAN）而非存储网络。NAS是一种专用的文件服务器设备，可以为工作组或公司中的每个用户提供共享磁盘空间，用户权限设置思路很类似于普通Windows系统，操作很简单。与通用服务器相比，NAS较便宜，且安全，日常管理更方便。NAS基于IP网络，在数据传输时对带宽资源有较大的占用，但随着千兆以太网技术和一些新技术的发展，NAS在网络传输速度方面的不足有较大的改观，而且NAS设备一般采用标准的硬盘（SATA，IDE），配合厂商的专利技术，存储系统扩容比较容易，零配件的更换成本很低。只需一个IP地址即可访问NAS，避免了客户端大量的设置工作，为将来更大的数据存储提供了一个简易的增容方案。适合于数据量每年都有增长的成长型中小型企业使用，企业不必一次性购买大容量的存储系统，而是可以根据自己的需求逐步扩充存储系统。NAS存储系统内置了服务器功能，它能够兼容不同的计算机操作系统，同时基于IP的特性使得NAS系统可以无缝地融合到现有网络中，安装NAS系统不会对企业现有的网络系统做任何更改。通过下面的表格可以比较清晰的看到在中小型成长企业中NAS存储的优势。 
<DIV class=hdwiki_tmmll>正确使用NAS网关的方法 </DIV>
文件管理已经成为各大企业最头痛的难题之一。文件应当如何进行保管？存放在哪一级磁盘上是合适的？除此之外，还要兼顾其它方面的考虑，比如说遵从和应对相关的法令法规及行业规定。部署连接SAN存储的NAS网关，就是一个不错的解决办法，使得管理人员能够将分散的NAS filers整合在一起，增强了系统的灵活性与可伸缩性，为企业升级文件系统、管理后端的存储阵列提供了方便。不过，使用NAS网关也会引发一系列的新问题，比如说，NAS网关是通过IP网络连接到基于光纤通道的磁盘阵列上的，容易发展成为性能瓶颈或单点故障，企业用户在部署网络时应该好好规划一下。 　　在高端的NAS应用中，往往会采用NAS机头(NAS head)作为NAS服务器的控制端，光纤磁盘阵列通过SAN或DAS连接到NAS head上，为其提供高性能、大容量、高可用性的存储后端。目前市面上出售的NAS机头主要有两类。一类是与磁盘阵列捆绑在一起的大型存储子系统，比如说NetApp公司出品的FAS980系列；一类是独立的设备，比如说NetApp的gFiler，能够将不同类型的存储阵列、多层存储，甚至于不同厂商的存储设备连接在一起。值得一提的是，以上两类产品都是通过光纤通道与后端的磁盘阵列相连接的。 　　使用独立的NAS网关来整合现有的NAS filers，可能引发的问题包括如下： 　　如果许多用户同时访问磁盘阵列上的文件，将导致系统性能下降，此时可能需要重新给用户分配网络存储资源； 　　系统中可能会出现许多名称相同但存取及修改时间不同的文件，管理起来会比较麻烦，需要编制目录，确定文件的创建人； 　　根据磁盘的类型和性能级别，存放不同的数据。由于NAS网关加入了对iSCSI协议的支持，许多企业纷纷选择它来完成文件级别或数据块级别的传输服务；另外，它还能够动态地为后端存储阵列上的数据重新进行分类，优化了新旧数据的性能。实现对异构系统的支持，已经成为NAS网关供应商们的发展方向，随着它们的产品获得越来越多的磁盘阵列制造商的认证测试，用户再也不用局限于一家厂商生产的磁盘阵列产品了。而且，越来越多的供应商现在也陆续增加了对多层存储及各类策略管理工具的支持功能，使得不同存储层之间的数据迁移过程变得更加透明化。鉴于市面上的NAS网关产品的品牌和型号挺多挺杂的，建议用户们在选购时，评估产品性能一定要分清主次，务必包含以下关键配置和性能： 　　用于连接服务器的以太网端口 　　支持NFS协议和CIFS协议 　　支持多层存储 　　可依照用户制定的策略来管理数据 　　具备诸如快照复制、建立镜像之类的高级存储管理功能 　　除此之外，结合企业未来的发展需求，可将下列性能指标也列入评估范围内： 　　支持iSCSI技术 　　可将NAS网关与外部存储阵列连接在一起的光纤端口 　　可支持不同品牌的磁盘阵列 　　可动态地配置和扩展卷和文件共享的资源 　　对后端磁盘阵列上的数据重新进行分类 　　与远程站点共享文件 　　支持全局命名空间 
<DIV class=hdwiki_tmmll>SAN和NAS的区别 </DIV>
存储区域网络（SAN）和网络附加存储（NAS）是相互竞争的两种网络存储技术，实际上，它们可以很好地相辅相成，用于存取不同类型的数据。NAS设计用来在文件这个层次上存取数据，而SAN最适合用于高容量数据块的传输。 　　这两种技术都能满足消除存储器到服务器的直接联系的需求，有利于更灵活的存储访问，另外，SAN和NAS都是基于开放的行业标准网络协议——用于SAN的光纤通道协议和用于NAS的TCP/IP网络协议。SAN支持的应用软件范围宽广，其中包括提供对NAS软件的存储，而NAS一般被限制在文件层访问数据的软件。撇开SAN和NAS的区别，它们都在今天的企业中扮演着至关重要的角色，而且提供了许多优点，这些优点是传统的服务器附加存储实现方案无法提供的。 
<DIV class=hdwiki_tmmll>SAN的主要特点 </DIV>
SAN设计用来提供灵活的、高性能的和可伸缩的存储网络基础结构。SAN提供了许多在存储装置和服务器之间的直接连接来实现这个目的。这些存储装置包括磁盘存储系统和磁带库。 　　高性能的光纤通道交换机和光纤网络协议确保了设备连接的可靠和高效。这些连接基于固有的光纤通道和SCSI（通过SCSI到光纤通道转换器和网关）。一个或更多的光纤通道交换机在主服务器与存储设备之间提供相互连接。主服务器与存储设备放置在被称为”SAN组织结构”的网格拓扑结构内（见下图）。 　　减少网络阻塞的SAN基本结构 　　因为SAN通过最优化处理来达到在服务器和存储装置之间传输数据块的目的，所以它在很多方面的使用效果都很理想，例如： 　　处理关键任务的数据库软件。关键任务是指响应时间要能确定，实用性和存储的可伸缩性 　　集中化的存储备份。这主要要求操作性能、数据的完整性和可靠性用来确保关键的企业数据的安全。 　　高可用性和应用软件故障恢复环境。这可以确保以较少的开销，使应用软件的可用性得到极大的提高。 　　可伸缩的虚拟存储。它将存储与主机的联系断开，能动态地从集中存储地分配存储量。 　　提高了故障容错度。可在远距离(最远达150km)的主服务器和连接设备之间提供高性能的光纤通道传输。 
<DIV class=hdwiki_tmmll>SAN的主要优势 </DIV>
　　由于SAN提供了优异的可伸缩性，所以它逐渐成为那些正面临着数据存储量快速增长的大型企业和服务提供商在网络基础设施方面的选择。实际上，相对于传统的存储体系结构，SAN具有许多显著优点。例如传统服务器附加存储很难进行更新和集中管理。如果要真正增加存储器和配置新存储器，必须要关掉每一台存储器。相比之下，SAN提供了一种方法可以避免像服务器附加存储那样的停止工作和存储结构瓦解情况的产生。SAN还有助于数据的集中化管理，而这样可以大大减少整个操作开销。 　　使用光纤通道调节技术，SAN可以优化高效的数据块传递。通过支持包含在存储器和服务器之间进行高容量数据块传递的软件，SAN提供了简化数据备份操作的方法。所以传统上用于数据备份的宝贵的带宽可以替换到更有战略意义的应用软件上。 　　开放的、具有行业标准的光纤通道技术也使SAN极具灵活性。通过克服传统上与SCSI相关的电缆限制，SAN不但允许更多的连接，而且大大增加了存储器和服务器之间的距离。改进的可伸缩性简化了网络服务的使用和可扩展性，从而提高了最初的硬件投资回报。另外，SAN提供了在网络环境中更高层的控制，用于满足基于事务处理的系统在性能和可用性方面的要求。这类系统一般要求有很高的可确定性，在软件性能上不允许宽范围的变动。SAN通过使用高可靠性和高性能的光纤通道协议满足了这一需求。 　　SAN的另一大优势是能将数据块高密度传递。由于在发送时数据被分割成的段数更少，所以在数据传输过程中，SAN减少了预先对通信节点的处理（服务器尤其如此）。因此，光纤通道SAN在传输大量集中的数据块方面要有效得多，而正是这一点使得光纤通道协议可以理想地应用于存储空间比较紧张的情况。 　　今天，SAN正在与NAS环境一起用来为NAS设施实现高性能、大容量的存储库。实际上，许多SAN现在都隐藏在NAS工具的后面，用来强调关键数据的存储可用性和备份要求。 　　
<DIV class=hdwiki_tmmll>NAS网络附属存储应用软件及其好处 </DIV>
　　能在SAN环境中实现的一个主要好处是它大大提高了企业数据备份和恢复操作的可靠性和可升级性。基于SAN的操作可以在减少整个网络上发生的通行数量的同时，显著地降低备份和恢复时间。 　　当SAN通过城域网的基本设施扩展时，它可以通过与远程设备的无缝联接来提高故障容错度。SAN运用MAN的基础设施可以将SAN的组件距离增大至150km，而性能丝毫不降低。各种组织可以通过使用故障恢复设备，利用上述功能来提高故障容错度。这些故障恢复设备用于执行关键任务和为关键应用服务器进行远程数据备份。 　　另外，基于事务处理的数据库从SAN的使用中获益匪浅。无缝地添加存储器，提高数据备份的时间，保证了预期性能的级别，这些能力对全面提高事务处理软件的可靠性、实用性和服务性大有好处。而且，消除了直接的存储器到服务器的联系，SAN也能显著地减少每台服务器备用存储的数量。 　　SAN还提供了更划算的方法来实现高实用性软件的需求。传统意义上的高实用性的配置要求在高实用性服务器组中为每一台服务器提供一台热备份服务器（hot standby server）。而SAN通过消除存储连接的限制，实现了用一台单备份服务器支持多个主要服务器。 　　改进的服务器可用性和更有效的存储能力减少了服务器所有者的花费。 　　　SAN和NAS的许多传统意义上的区别正在开始消失。例如，NAS软件逐渐使用SAN解决与存储扩展和数据备份/恢复相关的操作方面的方法。虽然这两种技术有相似之处，但是NAS却不能提供所有SAN可提供的商业利益。然而与传统的服务器附加存储相比，SAN和NAS技术都能为所有者减少整个开销，提供更好的更全面的投资回报。

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