网络附加存储-NAS网络附属存储解决方案举例 -分段编辑- GHTxx知识宝库

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SGI的存储区域网络的解决方案 　　有几种不同的方法来实现NAS虚拟化，每一种方法的特性都稍微有所不同。总的来说，这些方法都包括在这些NAS设备前面安放另一台设备，用于提供一个单一的连接，作为“网络附加存储”。虽然前终端连接点有几种不同类型，但是它们都集聚不同的NAS设备并将其连接成一个单一的映像。前终端可能是一个专用交换机，即带有专用软件的服务器，或者也可能是一个定制的硬件产品。 　　另一种方法就是在现有的NAS设备上添加软件，从而以某种方式将它们聚集在一起。通常，这种实现方法只对来自同一家厂商的设备起作用。虽然这种聚类软件与普遍通用的服务器聚类软件可能并不相似，但是它们确实在单一的NAS系统上提供了附加性能。 　　每一个厂商的产品都以某种形式变化，在特定的范围内，某些实现方法可能要比其它优越。不同的实现依据不同的调查和考虑事项。 　　好处 　　NAS虚拟化有很多普遍的好处，即便不是特殊的实现，也能够很明显的突出这些好处。 　　● 设备使用率——某些设备超额使用，而其它设备使用不足，这种情况在NAS虚拟化中不存在。数据分类使得整个设备都是有用的。 　　● 负载平衡——活动通过多个NAS设备时可以重新分配，使得在指定的配置下能获取最优性能。 　　● 全局命名空间——基于文件系统和名字空间的定义。一个全局命名空间中的文件跨越多个NAS设备，不管是本地的还是远程的文件，都可以以一个单一名字空间来进行访问。 　　● 数据移动——显然文件可能被转移，以便重新分配数据。这要么是出于负载平衡、设备使用率、数据保护、附加NAS设备的添加(因容量和性能方面的原因)的考虑，要么是出于存储等级的考虑。 　　考虑事项/问题 　　几乎很少有东西是免费的，NAS虚拟化也不例外，不管是购买一个在其上运行的专门设备或软件，或者是额外的某种类型的聚类软件的开销。然而，成本只是考虑的其中一项。还有一些其它的事项必须要考虑，从而观察这个实现方法是否存在问题。 　　● 复杂性——虚拟化很有可能会引进一些额外的复杂性。虽然复杂的程度取决于实现方法，但是它肯定不会像单一的NAS设备那样简单。 　　● 异质性——某些NAS虚拟化解决方案通过所有NAS设备时都会起作用，而其它解决方案可能会对NAS设备类型有所限制。 　　● 支持——不同厂商的环境不同，问题决议可能源于一场电话会议和一些严重的争吵指责。 　　● 先进的功能实现---NAS虚拟化中远程复制和“及时点”拷贝功能的使用方法与单一NAS设备中的方法可能会不同，在独立的NAS设备上使用这些功能的可能性不大。 　　● 熟悉程度---某些实现方法可能相对较新，很多人对此可能缺乏熟悉和熟练。 　　决定——基于情形 　　NAS虚拟化在扩大存储环境方面提供了重要的价值。选择购买和实现NAS虚拟化应该基于个体的需求，并且评价每一项的优点和价值。 
<DIV class=hdwiki_tmmll>如何判断NAS系统的扩展能力 </DIV>
 NAS实际上是极其简单的网络存储。很容易设置：打开NAS，设置文件系统，加载到将要使用NAS的服务器或者电脑中，这样就准备好了。操作NAS也毫不费力，能提供快照和镜像等简单的数据保护功能，借助一些附加说明即能实现管理。这些附加说明主要是关于如何管理多个NAS系统，因为单个NAS阵列的扩展能力具有一定的限度。 　　由于托管的NAS系统越来越多，管理工作量也越来越大。而且，两者之间并不呈线性关系。相比与托管的NAS系统数量，管理任务的增长速度更快，这是因为管理员必须不断平衡每个系统的负载，并且在系统间迁移数据。独立的全局命名空间(GNS)产品(也称文件虚拟化)可以减轻管理负载，F5、Attune、AutoVirt、Brocade和EMC等公司提供这类产品。但是部署GNS需要全面了解每种NAS系统的扩展能力。 　　关于NAS系统的扩展能力，主要考虑彼此关联的三个方面。包括：文件的最大实际数量，在系统性能升级之前，这些文件由各自的文件系统和NAS系统(而不是统一的系统)加以管理;最大容量(原始状态)和可用容量(在格式化、RAID和数据保护以后，可用的存储容量);以IOPS和吞吐量为衡量标准的最大可持续性能。相比性能或容量限制，这些与托管的文件数量相关的极限值很有可能更快达到。而性能比容量更快达到极限值。 　　不要犯这样的错误：规划NAS配置时，仅仅考虑了短期需求。如果你没有考虑到长期需求，可能就需要花费更多资金，增加更多管理烦恼。了解系统的局限值，可以更加容易地为公司将来的增长部署合适的系统。需要另外一个或更多系统时，可以利用容量规划加以判断。规划可以避免存储系统达到极限引起的应用程序错误。 　　托管文件的极限值 　　对NAS系统而言，托管文件的极限值非常重要。很少有公司会想到这个问题，因为对SAN存储或DAS而言，这种限制并不重要。据我们所知，一些NAS系统频繁升级，或者当管理文件数量达到或超过最大值时，NAS系统会突然停止。 　　很难判断文件的极限值。主要依赖于文件大小、文件系统的大小以及文件系统的数量。NAS系统供应商应该能够提供一些度量标准。另外，还需考虑一个问题，你是否计划在多协议情况下使用NAS系统，从而实现块状存储。许多NAS系统能够提供光纤通道或iSCSI SAN块状存储接口。大部分NAS系统能将这些存储块(通常是每个存储块512字节)汇聚成一份独立文件。这样，托管文件的数量就迅速增加，NAS系统也就更容易达到极限值了。 　　IOPS和吞吐量的极限值 　　支持NFS和/或CIFS的NSA系统使用IPOS和/或总体吞吐量衡量性能。了解性能的极限值，就能调整当前和将来的需求，确保NAS系统不仅能充分执行现有的工作负载，还能处理预期负载。关键的性能极限值取决于NAS系统的最大额定值、以及1Gbps以太网和10Gbps以太网端口的最大额定值。 　　容量的极限值 　　容量的极限值可能比想象中更麻烦。关键是可用容量，而不是原始容量。对所有的NAS系统而言，供应商列举的都是原始容量极限，而不是最终可用的容量。很难对可用容量下精确的定义，但是从实用角度来讲，可用容量是指在定义RAID群组、设置快照以后，可用的数据存储容量。随驱动器容量而改变，在驱动器容量和性能之间权衡取舍。大容量驱动器的速度不如小容量驱动器，性能会随之明显降低。容量越大的驱动器可能稳定性越低。确保所选驱动器的可用容量能够满足公司当前和长期的需求，这一点至关重要。 　　判断NAS系统的扩展能力只需花费很少的精力，但是事先了解NAS系统的极限值可以大大简化当前和将来的管理工作。 
<DIV class=hdwiki_tmmll>NAS网络存储设备的六个行业应用 </DIV>
 NAS是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。 　　NAS能够满足那些希望降低存储成本但又无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。究竟哪些行业可以使用到NAS设备呢?首先，看这个单位的核心业务是否建立在某种信息系统上，对数据的安全性要求很高;其次，看该信息系统是否已经有或者将会有海量的数据需要保存，并且对数据管理程度要求较高;最后，还可以判断一下网络中是否有异构平台，或者以后会不会用到。如果上述有一个问题的答案是肯定的，那么就有必要重点考虑使用NAS设备。 　 　1、办公自动化NAS解决方案 　　办公自动化系统(OA)是政府机构和企业信息化建设的重点。现代企事业单位的管理和运作是离不开计算机和局域网的，企业在利用网络进行日常办公管理和运作时，将产生日常办公文件、图纸文件、ERP等企业业务数据资料以及个人的许多文档资料。传统的内部局域网内一般都没有文件服务器，上述数据一般都存放在员工的电脑和服务器上，没有一个合适的设备作为其备份和存储的应用。由于个人电脑的安全级别很低，员工的安全意识参差不齐，重要资料很容易被窃取、恶意破坏或者由于硬盘故障而丢失。 　　从对企事业单位数据存储的分析中可以看出，要使整个企、事业单位内部的数据得到统一管理和安全应用，就必须有一个安全、性价比好、应用方便、管理简单的物理介质来存储和备份企业内部的数据资料。NAS网络存储服务器是一款特殊设计的文件存储和备份的服务器，它能够将网络中的数据资料合理有效、安全地管理起来，并且可以作为备份设备将数据库和其它的应用数据时时自动备份到NAS上。 　　2、税务NAS解决方案 　　税务行业需要的是集业务、信息、决策支持为一体的综合系统。行业业务系统主要是税收征管信息系统，还有税务业务信息、通用业务信息等。整个系统将行政办公 信息、辅助决策信息与业务系统结合起来，组成一个通用的综合系统平台，从而形成一个完整、集成、一体化的税务业务管理系统。 　　税务行业的业务数据资料、日常办公文件资料及数据邮件系统非常重要，一旦数据资料丢失将会给日常工作和整个地区的税收工作带来麻烦。保证整个数据资料的安全运行及应用成为了税务行业中一个必须解决的现实问题。解决这个问题的办法，就是将这些数据资料存储或备份到一个安全、快速、方便的应用环境中，以此来保证税务行业数据的安全运行。 　　为合理解决数据业务资料备份和存储的问题，可以使用一台NAS 网络存储服务器来存储和备份业务数据资料以及日常办公数据。在业务主机内，数据库里的信息资料直接通过数据增量备份功能备份到NAS中。连同局域网内部的业务资料以及工作人员的日常办公文件资料或是基于光盘的数据资料，都可以存储到NAS服务器上，以便工作人员随时使用和浏览这些数据资料。使用NAS后，管理员能够有效、合理地安排和管理其内部数据资料，使数据文件从其它网络机器上分离出来，实现数据资料的分散存储，统一管理数据资料环境系统。 　　3、广告NAS解决方案 　　广告设计行业是集市场调研、行销策略、创意生产、设计执行、后期制作和媒介发布为一体的综合服务行业。 　　现在很多广告公司的数据存储模式比较落后，成本较高且效率低下，主要问题在于数据安全性差;整体数据量大以及原有大量陈旧的数据难以存储管理;存在多操作系统平台，设备繁杂导致存放的数据难以共享和管理，造成效率低下;广告设计人员的离职造成设计资料无辜丢失。采用NAS存储和备份广告设计行业网络中的业务数据资料，实现数据的集中存储、备份、分析与共享，依据设计研究单位对不同数据的不同要求，充分利用现有数据，合理构建广告设计行业的数据存储平台，从而提高了信息资料的传送速度，节省了时间，提高了工作效率。 　　4、教育NAS解决方案 　　自提出”校校通”工程后，各个学校都在积极建设自己的校园网，以便将来能及时适应信息时代的发展。随着”校校通”工程逐步到位，”资源通”成为下一步信息化建设的重点，具体体现在学校需要大量的资源信息以满足学生与教师的需求。随着校园内数据资源不断增加，需要存储数据的物理介质具有大容量的存储空间和安全性，并要有非常快的传输速率，确保整个数据资料的安全、快速存取。 　　目前，在校园网建设过程中偏重于网络系统的建设，在网络上配备了大量先进设备，但网络上的教学应用资源却相对匮乏。原有的存储模式在增加教学资源时会显现很多弊病：由于学校传统的网络应用中所有教育资源都存放在一台服务器上，具有高性能与高扩展能力的服务器成本较高;教学资源的访问服务会与应用服务争夺系统资源，造成系统服务效率的大幅下降;应用服务器的系统故障将直接影响资源数据的安全性和可用性，给学校的教学工作带来不便。 　　针对这些问题，可以引入NAS设备来实现集中存储与备份。 　　(1).NAS提供了一个高效、低成本的资源应用系统。由于NAS本身就是一套独立的网络服务器，可以灵活地布置在校园网络的任意网段上，提高了资源信息服务的效率和安全性，同时具有良好的可扩展性，且成本低廉。 　　(2).提供灵活的个人磁盘空间服务。NAS可以为每个学生用户创建个人的磁盘使用空间，方便师生查找和修改自己创建的数据资料。 　　(3).提供数据在线备份的环境。NAS支持外接的磁带机，它能有效地将数据从服务器中传送到外挂的磁带机上，保证数据安全、快捷备份。 　　(4).有效保护资源数据。NAS具有自动日志功能，可自动记录所有用户的访问信息。嵌入式的操作管理系统能够保证系统永不崩溃，以保证连续的资源服务，并有效保护资源数据的安全。 　　5、医疗数据存储NAS方案 　　医院作为社会的医疗服务机构，病人的病例档案资料管理是非常重要的。基于CT和X光的胶片要通过胶片数字化仪转化为数字的信息存储起来，以方便日后查找。这些片子的数据量非常大而且十分重要，对这些片子的安全存储、管理数据与信息的快速访问以及有效利用，是提高工作效率的重要因素，更是医院信息化建设的重点问题。据调查，一所医院一年的数据量将近400GB，这么大的数据量仅靠计算机存储是胜任不了的，有的医院会使用刻录机将过去的数据图片刻录到光盘上进行存储，但这种存储解决方式比较费时，且工作效率不高。医院需要一种容量大、安全性高、管理方便、数据查询快捷的物理介质来安全、有效地存储和管 理这些数据。使用NAS解决方案可以将医院放射科内的这些数字化图片安全、方便、有效地存储和管理起来，从而缩短了数据存储、查找的时间，提高了工作效率。 　　6、制造业NAS解决方案 　　对于制造业来说，各种市场数据、客户数据、交易历史数据、社会综合数据都是公司至关重要的资产，是企业运行的命脉。在企业数据电子化的基础上，保护企业的关键数据并加以合理利用已成为企业成功的关键因素。因此，对制造行业的各种数据进行集中存储、管理与备份，依据企业对不同数据的不同要求，从而合理构建企业数据存储平台。采用NAS的存储方式是比较适合的，可以实现数据的集中存储、备份、分析与共享，并在此基础上充分利用现有数据，以适应市场需要，提高自身竞争力。 　　综上所述，在数据管理方面，NAS具有很大优势，在某些数据膨胀较快、对数据安全要求较高、异构平台应用的网络环境中更能充分体现其价值。另外，NAS的性能价格比极高，广泛适合从中小企业到大中型企业的各种应用环境。 
<DIV class=hdwiki_tmmll>高性价比：解析NAS在智能监控中的优势 </DIV>
 　 　在国外，NAS设备已成为网络数据存储的首选设备，并且以年66.5%的速度递增。NAS产品已经广泛应用到教育科研、ISP/ASP、IDC、Web/E-mail服务器集群、金融/保险、电信、CAD、医药系统、印刷、网络音视频VOD点播等诸多领域。在国内，也有越来越多的企业认识到数据的安全将成为各行业的命脉。从我国近年来的飞速发展可以预见，NAS存储方式在我国将以较国外更快的速度向各行业渗透。 　　NAS，英文全称为NetworkAttachedStorage，可译为网络附加存储，是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。NAS能够满足那些希望降低存储成本但又无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。 　　究竟哪些行业可以使用到NAS设备呢?首先，看这个单位的核心业务是否建立在某种信息系统上，对数据的安全性要求很高;其次，看该信息系统是否已经有或者将会有海量的数据需要保存，并且对数据管理程度要求较高;最后，还可以判断一下网络中是否有异构平台，或者以后会不会用到。如果上述有一个问题的答案是肯定的，那么就有必要重点考虑使用NAS设备。 　　随着计算机网络技术的迅猛发展，视频监控系统目前正处于以DVR数字硬盘录像机为代表的数字视频监控系统全面向以NVS服务器、网络视频服务器、IPCamera网络摄像机以及最近兴起的NVR网络录像机为代表的网络视频监控系统转型阶段，在此过渡阶段，绝大多数的应用是数字与网络混合型的系统，NetworkDVR网路型数字硬盘录像机就是其中代表。 　　相比数字视频监控而言，以IP协议为基础的网络视频监控系统可以构建出更大规模、更复杂、更灵活、更具有扩展性的应用体系，其核心部分是一套具有广泛兼容型和高度集成性的智能视频监控管理软件，将监控系统和计算机网络/信息管理系统连接起来，使两个相互独立的系统走向融合，从而实现真正的三网合一(数据、语音和视频图像)。 　　一套完整的智能视频监控管理软件可适用于大中型IP网络视频监控环境下对不限路数的数字视频图像设备、门禁系统、专业报警主机、环境监控设备的集中监控管理，同时可以与GIS地理信息系统等计算机信息管理系统紧密集成。由于网络视频监控是基于网络的音视频流传输，在大量音视频流传输的情况下会对视频监控管理服务器的性能产生很大影响，数据越多，视频监控管理服务器对I/O操作的调度和缓存的管理就变得越复杂，对存储设备的频繁访问需要占用大量的资源，影响了其处理能力。 　　如果视频监控管理服务器的存储应用是基于DAS这种本地硬盘或外挂磁盘阵列的方案，通常会产生这些问题： 　　存储难于扩展，也无法在线扩充，安装、维护都比较复杂; 　　数据处理和数据存储的功能未能分开，视频监控管理服务器对本地硬盘或是外挂磁盘阵列等存储设备的频繁访问需要占用大量系统资源，降低了处理流数据的能力; 　　存储利用率低，数据共享困难; 　　容易发生单点故障，当本地硬盘或外挂磁盘阵列出现逻辑或物理故障时，所有存储的数据可能全部丢失，从而导致应用中断。 　　相比之下，NAS(网络接入存储)更适合新一代的网络视频监控系统应用。网络视频监控系统支持分布式网络存储，可以根据需要随时扩容，存储设备可分布在网络的任何地方，可以灵活地制定存储备份策略。 　　“十一五”期间北京市教育委员会教育信息化建设制定了信息化工作重点建设的三大工程，即电子政务提升工程、数字化学习创新工程和基础设施优化工程。通过信息化建设促进教育事业发展，逐步形成各级各类教育相互衔接、特色鲜明、优势互补、整体优化的教育信息化服务体系，初步构建支撑学习型城市建设的基础信息环境。 　　基于IP网络的存储 　　随着多媒体教学业务的开展，越来越多的中小学校提出了海量网络数据存储的要求。为了满足各个学校的实际需求，同时本着经济，适用，高效的信息化建设标准，市教委对网络存储设备制定了如下原则标准。 　　● 网络存储设备要基于现有IP网络基础架构 　　● 根据不同单位的实际情况，网络存储设备的存储容量要在3T-6T之间 　　● 网络存储设备要简单易用，方便不同计算机水平的教师使用 　　● 存储设备要稳定可靠，要提供数据冗余功能 　　● 存储设备要有灵活的软，硬件升级能力，能够灵活的扩充，提升系统容量 　　在详细的分析了存储网络建设的需求后，最终教委选择了NETGEAR公司的ReadyNAS存储产品，并构架了一套以千兆位以太网交换技术为骨干，成本经济、简单实用、安全和完整的网络数据迁移和备份的NAS网络存储方案。从2008年9月起，成功在首批市属7所不同类型的学校中实施了网络存储项目工程。 　　方案拓扑图 7所中小学校的优选存储方案 　　由于NAS存储系统具备IP可达的数据访问特性。所有的存储设备集中的连接到校园网千兆数据交换机上面，Netgear ReadyNAS RNR 4475具备2个千兆以太网数据端口，可以分别配置不同的网络IP地址。其中一个地址位于校园网DMZ区域中，用于为远程用户提供数据访问，另外一个千兆数据端口IP地址空间位于校园网内部地址空间，为校园内部用户提供数据存储功能。 　　所选用的Netgear NAS网络存储设备已经内置了一个中文数据管理服务器，用户可以直接在NAS存储设备中生成相应的用户名和口令，对不同的用户分配不同的读写权限。同时对于一些文件存储共享区域，Netgear存储设备NAS设备可以采用IP访问控制列表+用户名(口令)的方式，对用户进行验证。即只有在特定主机，特定的用户才对共享区域有“读写”权限，而普通用户只有“读”权限才有权限访问存储设备。这样就可以有效的防止由于用户名，口令的泄漏，造成非法用户对存储设备的更改。 　　方案优势说明 　　所选用的Netgear NAS存储设备具有良好的系统升级能力，并免费提供系统升级软件，同时NAS存储设备可以实现自动系统硬盘空间扩容，当用户存储空间需求增加的时候可以购买更大容量的硬盘，在保证数据完整性，数据不间断访问的情况下面实现的系统自动扩容。 　　北京市教育系统存储设备的最大特色如下： 　　1. 中文配置界面，快速地共享数据 　　2. 数据读写IP可达，可以利用现有IP网络 　　3. 双千兆链路，分别使用不同千兆端口，实现不同用户类型的访问控制。 　　4. 保存超大型文件 　　5. 随意增加存储空间 　　6. 数据安全保障 　　该方案目前已经在北京市教育委员会所属的首批试点单位：北京市105中学，北京市 206中学，北京市第20中学，北京矿业大学附属中学，中国科技大学附属中学，北京教育考试院信息中心，明光中学和钢院附属中学中应用，已经全部投入使用，设备功能完全满足用户的需要，得到了用户的认可。为今后北京市教育系统网络存储建设打下了良好的基础。 该存储区域网络的硬件包括SGI的各种图形工作站、SGI3000系列服务器和超级计算机、SGI2000系列服务器、SGITP9400磁盘阵列、SGI TP9100磁盘阵列、StorageTek磁带库、Ciprico7000系列RAID磁盘库、Hitachi9960数据系统、Brocade光纤通道交换机。软件包括SANavigator存储管理软件、Veritas NetBackup数据备份软件、Legato Networker 企业网络存储管理软件。 　　SGI的SAN适用于IRIX、Windows2000及Windows NT系统。其特点有三： 　　一是性能优越、可靠性高。由于设法使LAN和SAN的信息流分开，以及采用更高性能的光纤通道介质和降低成本协议开销，因此在高宽带方面性能取得了进一步突破。SGI光纤通道交换机的组织结构最多可以支持64个光纤端口和每秒高达6400 MB总的带宽。在这种复杂的存储网络环境中，由于能与其他SAN部件的数据共享因而扩展了这种全光纤存储域网络的杰出性能。 　　因为要保证不间断的应用和数据的可用性，因此SAN的可靠性极为重要。SGI的SAN可以提供完善的冗余度，其中包括硬件通路的更换、部件的热插拔性以及CXFS、IRIS Failsafe、Linux Failsafe级联结点的失效恢复。 　　二是可高度扩展、经济合理。由于可提供存储资源的合并、集中的存储管理、可连接性及数据共享，并且可以大大降低总体成本。功能齐备的光纤通道组织结构具有可伸缩性好、容易扩展的优点，可以满足日益增长的数据存储和管理需求。 　　三是集中有效的管理。在SGI的SAN中，存储装置通过专用的光纤通道网络与各个服务器相连。该网络可创建一个集中化的存储池供各服务器使用，因而可以比通过局域网（LAN）存取数据更加有效监控和管理各服务器。由于存储资源合并可以显著改善工作人员访问和使用分布在各处的数据能力。 　　由于采用光纤分区的管理工具、存储LUN分区技术以及部件的配置和监控，SGI的SAN增强了存储控制能力。在这种存储环境中，该存储区域网络可支持诸如集中式备份及存储、数据归档及检索、数据复制、节点失效恢复、逻辑卷镜像备份及分层的存储管理。 　　四是实现模块化结构的可伸缩性。SGI的SAN提供了最强劲的存储可用性，可以使你的存储区域网络环境在各方面自由伸缩。一个具有两个计算节点和一个存储节点的光纤通道的SAN，可以扩展为具有64个计算节点和64个存储节点全光纤通道的存储区域网络。它不必重启或移动设备就可添加、删除或重新配置计算和存储单元。这种组织结构不需要操作人员交互就可以动态地发现所添加的单元。

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