NAS的介绍和作用

网络存储基础知识讲座今日您将了解第一部分：存储相关基础知识第二部分：存储中常用的术语第三部分：DAS、NAS、SAN、iSCSI第四部分：NAS的应用行业和现状第一部分存储相关基础知识RAID基础RAID与JBOD是什么？了解逻辑驱动器与物理驱动器间的关系RAID0、1、3、5、10、30、50、NRAID、JBODGlobleSpare&LocalSpare在线扩容存储的技术FibreChannelSCSIRAIDATARAID与JBOD是什么？RAID：(冗余独立磁盘阵列系统;盘阵)是一种磁盘集群技术,很早以前就开始使用在大型系统之中.用户可以自由定义数据的保存方式,可以采用数据镜像(在不同磁盘上保存数据拷贝),条带集(数据交叉保存在多个磁盘上),还有奇偶校验保护(记录额外的数据以识别错误),这些技术可以根据用户对性能和可靠性的要求单独或联合使用.JBOD：(只是一组盘;磁盘组)是与RAID相似的一种标准.也是指一组磁盘通过一个接口连接到服务器,但与RAID不同,JBOD不提供镜像,数据条带集存储和奇偶校验等功能,这些功能通常由主机上的软件来实现.JBOD是一种最简单廉价的“裸存储”设备.独立的磁盘保存在一个机箱之中,允许不同的服务器分组访问.一般不提供“缓冲”(高速缓存)和提供先进功能的控制器.JBOD的扩展空间有限.由于缺少智能,数据条带集存储或奇偶校验,对于任意磁盘的损坏没有保护.磁带存储是磁盘损坏后恢复保存信息的常用手段.RAIDLevel0:带区集yMyFileliFMeRAID1:镜像MyFileyyeeMMFFiillRAID3:带专用校验驱动器的带区集yMyFileliFMePPPRAID5:带分布校验位的带区集yMyFileliFMePPPRAIDLevel10:StripingofMirroredArraysRAID-0RAID-1RAID-1MMyyFFiilleeMyFileRAIDLevel30:StripingofTwoRAID3ArraysRAID3RAID3elPPFMiyPRAID0RAIDLevel50:StripingofTwoRAID5ArraysFRAID5RAID5RAID0PPyiMFlMPPeyFliePPRAID级别的比较RaidLevel0135103050AlsoKnownAsStripingMirroringStripingwithDedicatedParityStripingwithDistributedParityStripingofMirroredArraysStripingofDedicatedParityArraysStripingofDistributedParityArraysTypicalUsage快速读写,不需要容错任意写容错持续大数据读写,容错持续小数据读写,容错随意数据读写,容错速度增强持续大数据读写,容错速度增强持续小数据读写,容错增加容量存储技术的核心：RAID通常依照阵列的结构形式分成RAID0，RAID1，RAID3，RAID5，RAID0+1等类型。常见的有以下几种类型：1．RAID0数据分别存储在阵列中的各个驱动器上，并行传送。这种结构容量利用率最好，达到100%。但没有校验，可靠性最差。2．RAID1数据以完全相同的形式同时存储在2台硬盘驱动器上，数据传输率和单台情况下相近。容量利用率只有50%，但冗余量大，可靠性高。这种结构通常称为镜象磁盘。3．RAID3阵列中有一台驱动器用作奇偶校验盘。并行传送。这种结构适合用于每次存储数据量大的情况，例如科学计算等。4．RAID5阵列采取奇偶校验，但没有专用的驱动器，而是将校验位按要求写到阵列中的某一台驱动器上。采取并行传送。这种结构适合每次存取数据量小的情况，例如事务处理。5．RAID0+1（也称RAID10）阵列中一半的驱动器采取RAID0的结构，可以并行传送来提高数据传输率。另一半则是前面提到的镜象磁盘，即是RAID1。这样可以有很高的可靠性。6．其他阵列类型：基于软件的RAID技术及部分厂家提出的类型。第二部分了解存储中常用的术语存储中常用的术语IDE、SATASCSI、FC、SCSIHBA、FCHBA、千兆光纤网卡GBIC、SFP、MIA、DB9、HSSDC、HSSDC2LC、SC,DWDM…LAN-FREEBACKUP、SERVERLESSBACKUPWWN、ZONINGByte&bit,(1Byte=8bits),编码光纤通道1Gb/s(100MB/s),2Gb/s(200MB/s),以太网的1Gb/s（125MB/s）32bits,64bits,133MHz,66MHz,PCI平均无故障时间（MBTF）IOPS,持续传输速度(MB/secxferrate)HostFibreConnections,FibrebandwidthtodrivesRAID、LUN、Partition,LV，存储的主要应用阵列存储光盘存储磁带存储数据迁移数据备份及恢复：磁带、光盘、阵列数据复制:本地镜像、远程镜像高可用:集群，双机容错、容错系统高性能存储海量存储容灾高性能存储管理存储设备存储交换设备VeritasStoreAgeFalconStorDataCoreJBOD厂商BrocadeVixelCiscoNishanMcDataInrangeEMCHDSIBMSUNSANRADDotHillStoneFlyFibreStreamHPSTKADICFujitonLSIDellRAID厂商NetAppPROCOM其他品牌HBATAPE厂商DotHillEDI国内品牌国外存储厂商一览主要的存储设备厂商高端阵列产品线HDSLightning9900VIBMESS（大鲨鱼、银鲨、小鲨鱼）EMCSymmetrixDMX800/1000/2000/SUNHP中端阵列存储产品线HDS：Lightning9570/9580/9585VIBM：FAStT600/T700/T900EMC/DELL：ClariionCX300/500/700SUN:SE6900HP:EVA3000/5000LSI:E4600/E5600Xiotech、DDN……低端阵列存储产品线部分大厂的低端产品线台湾及部分美国阵列厂商国内贴牌厂商国内自己组装第三部分了解DAS、NAS、SAN、iSCSIDAS-DirectAttachedStorageNAS-NetworkAttachedStorageSAN-StorageAreaNetworksiSCSI&IPSANs存储的几种主要技术--根据连接方式划分服务器连接存储（DAS）•DAS：DirectAttachedStorage直接与服务器连接的存储系统•通过SCSI或FC接口连接•服务器为核心，不直接连入网络SCSIFCSCSI-to-SCSISCSI-to-IDEFC-to-SCSIFC-to-FCDAS的存储方案服务器阵列SCSI服务器磁带机光盘库DDSDLTAITLTODVD-RAM光盘库MO光盘库CD&DVD库光盘镜像服务器(NAS)DAS-DirectAttachedStorageDiskCERPServerDiskBExchangeServerDiskAFileServer优点低费用使用简单容易安装价格相对较低缺点不能共享连接距离有限升级困难缺乏较好的高可用性维护复杂•适宜于小型机构的存储解决方案NAS是什么？“NetworkAttachedStorage”一个经过特殊优化的，在混合网络环境中提供文件服务的设备。NAS直接连接到网络中，直接为client提供存储服务。其软件经过高度的优化直接连接到网络，安装和管理过程简单，无网络中断,安装快捷无需安装其它操作系统利用网络协议及IP地址NAS能为我们做什么？在文件服务器上能实现的任何功能，NAS都能实现在不同的网络平台间共享数据（数据的集中管理）备份个人电脑和便携式电脑中的数据为您的服务器数据提供一个随时可以访问的备份从防火墙缓冲数据为您的WEB服务器和Email服务器提供存储空间通过LAN直接接入网络的存储系统。NAS是什么？NAS实际上是一个带有瘦服务器（ThinServer）的存储设备，其作用类似于一个专用的文件服务器。这种专用存储服务器仅提供文件系统功能，用于存储服务，大大降低了存储设备的成本。在面对现今竞争激烈的现代化商业环境，数字数据(如文件、影音档案及相关的应用程序等)不断以倍数的方式激增。如何打造一个稳定、安全、具有高度可扩充性且低建置成本的IT环境来对极具机密性的数据做适当的储存、分享与备份，已成为一个在不断成长中的公司相当重要、持续领先并取得竞争优势的重要课题之一。简单来讲，就是您可以整日整夜脱机挂着下载各种高清电影、游戏等大容量介质，把功耗降到最低。以前NAS的功能主要是文件共享、数据备份和网络打印等，多用于中小企业。近几年来，随着家庭和个人存储需求的剧增，不少NAS开始具有了多媒体文件共享、媒体服务器、架设Web网站、Blog网站和FTP服务器等新功能。可以说，NAS就是一台小型服务器。如果直接把视频文件下载到NAS中，家里的每台电脑都可以从“网上邻居”访问到该视频文件，无须再单独设置共享。如果把照片和录像存储在NAS中，家里的每台电脑都可以在浏览器中打开NAS的多媒体共享网站，直接观看照片和录像，无须在每台电脑都进行保存，节省时间和硬盘容量。只要在家庭局域网中添加一台NAS，这些恼人的问题便迎刃而解。NAS应用行业和硬件要求Home/SOHO:1到4个硬盘。用的CPU一般是ARM/D525中小型公司：2到8个硬盘。用的CPU一般是ATOMD525/Core2DuoProcessorNAS机箱的分类从外观：直立式，1-Bay/2-Bay/4-Bay/5-Bay/6-Bay/8-Bay一个硬盘主要应用在家庭环境当中，可以实现数据备份、数据工享和整日整夜脱机挂着下载各种高清电影、游戏等大容量介质，单硬盘的家用NAS，少数备有BT下载功能，非常适合作为24小时下载设备使用，把功耗降到最低。机架式:1U/2U，主要应用在中大型企业，高端定位的NAS往往还集成诸如Web服务器、邮件服务器、MySQL数据库服务器、打印服务器等职能NAS在硬件构成方面在硬件构成方面，NAS并没有一定的标准，NAS厂商可以根据自身需要选择不同的嵌入处理器，目前在家用NAS中常见的处理器包括ARM架构和MIPS架构，但即便同属一个架构下，厂商也有大量的嵌入芯片可供选择，目前在NAS领域，应用最普遍的当属Marvell88f5182芯片，该芯片是Marvell公司MediaVault系列的一款产品，内部包含了ARM架构CPU、外设和各种控制器，主要用在NAS、机顶盒和其他消费电子产品中。由于Marvell88f5182在NAS领域地位重要应用广泛，以至于BitTorrent公司也为88F5182芯片开发了一套软件解决方案，使其能够完美兼容BT协议，这样，凡是使用Marvell88f5182芯片的各种设备都可以具备BT下载功能。速度方面，Marvell88f5182有400MHz和500MHz等多个频率版本，目前新一代NAS多采用500MHz型号，从实际应用来看，Marvell88f5182500MHz表现出优越的效能，无论是NAS的访问速度还是提供网络服务的承载能力都可让人满意除了Marvell的嵌入芯片外，在NAS领域获得应用的产品还包括AMDGeode、VIAC7等，这两者都属于X86架构，具有软件支持丰富、程序开发容易的特点。不过相对来讲，Geode与C7的每瓦性能都逊于ARM架构产品，也就是说在提供同等效能的前提下，ARM架构芯片的功耗普遍较低。这种特性更多是由指令架构所先天决定的，毕竟ARM一贯以高效率著称，而X86则显得臃肿。对于家用NAS来说，影响性能的关键因素