網(wǎng)絡存儲介紹-含DAS-NAS-SAN的區(qū)別

SAN---存儲區(qū)域網(wǎng)絡第一部分網(wǎng)絡存儲技術第一部分網(wǎng)絡存儲技術環(huán)：數(shù)據(jù)膨脹→提高計算機性能→導致新一輪的數(shù)據(jù)膨脹→引來數(shù)據(jù)存儲、利用、分析和管理都非常地數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)備份第一部分網(wǎng)絡存儲技術 iSCSITCP/IP網(wǎng)絡上的融合，通議封裝在TCP/IP包中，以便在TCP/IP網(wǎng)絡上傳送DAS特別適合于對存儲容量要求不高、服務器的數(shù)量很少的中小型局域網(wǎng)，其主要的優(yōu)點在于存儲容量擴展的實施非常簡單，投入的成本少而見效快。(1)容易形成服務器到存儲設備的瓶頸。(2)影響數(shù)據(jù)的可用性。(3)存儲設備分散，不便于管理監(jiān)控。(4)容易造成存儲空間浪費。(5)對重要的數(shù)據(jù)進行備份時將會極大地占用網(wǎng)絡的帶寬。NAS——網(wǎng)絡附加存儲，即將存儲設備連接到器一般由存儲硬件、操作系統(tǒng)以及其上的文件系統(tǒng)等幾個部分組成。它基于TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)文件NAS將存儲設備通過標準的網(wǎng)絡拓撲結構連接，可以無需服務器直接上網(wǎng)，不依賴通用的操作系統(tǒng)，而是采用一個面向用戶設計的、專門用于數(shù)據(jù)存儲的簡化操作系統(tǒng)，內(nèi)置了與網(wǎng)絡連接所需的協(xié)議，因此使整個系統(tǒng)的管理和設置較為簡單。NAS網(wǎng)絡架構主要面向高效的文件共享任務，適用于那些需要網(wǎng)絡進行大容量文件數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?。以IBM為代表的業(yè)界各大存儲廠商紛紛推出NAS解決方案(1)易于安裝。(2)易于部署。(3)方便使用和管理。(4)整體性能高。(5)跨平臺使用。(6)提高數(shù)據(jù)可用性。(7)性能價格比優(yōu)異?！AS的產(chǎn)·①采用磁盤陣列技術，NAS可保證硬件設備和數(shù)據(jù)作了，仍然可以讀取數(shù)據(jù)。存、硬盤、網(wǎng)卡和主機板統(tǒng)也是精簡型系統(tǒng)，有些甚至是免費的Linux。2)投資成本較高(后期擴容成本高)而可靠度不障存儲區(qū)域網(wǎng)絡技術寫，通常譯為“存儲區(qū)域網(wǎng)絡”,它是一種在服務器和外部存儲資源或獨立的存儲資源之間實現(xiàn)高速可靠訪問的專用網(wǎng)絡。SAN采用可擴展的網(wǎng)絡拓撲結構連接服務器和存儲設備，每個存儲設備不隸屬于任何一臺服務器，所有的存儲設備都可以在全部的網(wǎng)絡服務器之間作為對等資源共享。SAN網(wǎng)絡架構存儲系統(tǒng)SAN存儲系統(tǒng)五大組成(1)高可用性(2)高性能(3)便于擴展(4)可實現(xiàn)高效備份(7)支持服務器的異構平臺(8)支持集中管理和遠程管理(9)方案實施成本相對較高存儲區(qū)域網(wǎng)的應用領域SAN的應用場合(3)海量存儲的應用環(huán)境。例如，圖書館、銀行、證(4)支持服務器及其連接設備之間提供光纖通道高性能協(xié)議在一個IP網(wǎng)絡中進行訪問的基于文件的存儲設備FibreChannel(光纖通道協(xié)議)FibreChannel-to-SCSI一個專用的基于光纖通道的存儲應用文件共享(NFS或CIFS)小數(shù)據(jù)塊遠程傳輸特定的只讀數(shù)據(jù)庫訪問關鍵數(shù)據(jù)庫應用處理集中數(shù)據(jù)備份災難恢復，強化存儲優(yōu)勢文件級訪問，中高性能交叉平臺文件共享易于使用、管理，成本較低快速、簡單的部署高可用性，數(shù)據(jù)傳輸可靠降低網(wǎng)絡流量，滅活配置高性能，伸縮性強集中管理，多廠商支持在Internet協(xié)議(IP)統(tǒng)治著局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的今天，數(shù)據(jù)存儲的需要也在日益增長。這兩股力量似乎不可避免地要匯聚在一點。Internet小型機系統(tǒng)接口(iSCSI)協(xié)議整合了存儲和IP網(wǎng)絡，使通過IP網(wǎng)絡完成存儲數(shù)據(jù)塊的傳輸成為現(xiàn)實。它建立在兩個已被廣泛應用的技術之上-為存儲而建立的SCSI命令和為網(wǎng)絡化而建立的IP協(xié)議。iSCSI是一種端到端的協(xié)議，用于在IP網(wǎng)絡中傳輸存儲/0數(shù)據(jù)塊。該協(xié)議被使用于服務器(initiator)、存儲設備(target)和協(xié)議傳輸網(wǎng)關設備。ISCSI使用標準的以太網(wǎng)交換機和路由器，將數(shù)據(jù)從服務器轉移到存儲設備。它還使得IP和以太網(wǎng)基礎設施可以被用于對SAN存儲系統(tǒng)的擴展訪問，跨過任意距離完成對SAN的擴展接入。iSCSI協(xié)議定義了在TCP/IP網(wǎng)絡發(fā)送、接收block (數(shù)據(jù)塊)級的存儲數(shù)據(jù)的規(guī)則和方法。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中再通過網(wǎng)絡轉發(fā)，接收端收到TCP/IP包之后，將其還原為SCSI命令和數(shù)據(jù)并執(zhí)行，完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)再封裝到TCP/IP包中再傳送回發(fā)送端。而整個過程在用戶看來，使用遠端的存儲設備就象訪問本地的SCSI設備一樣簡單。支持iSCSI技術的服務器和存儲設備能夠直接連接到現(xiàn)有的IP交換機和路由器上， ISCSI技術的優(yōu)缺點×優(yōu)勢1)連接距離更長，突破FCSAN目前10公里的局限2)利用現(xiàn)有的TCP/IP基礎設施來構筑SAN,網(wǎng)絡部署成本相對較低3)相對其他大多數(shù)協(xié)議而言：帶寬高，功能強(特別是不足1)與其他存儲協(xié)議兼容性不好，例如FCSAN融合不能解決3)相關技術和產(chǎn)品正處于發(fā)展階段，用戶可以選擇的余地較小DAS特點NAS特點SA特點ISCSI特點設計理念存儲設備存儲設備存儲網(wǎng)絡存儲網(wǎng)絡適配器SCSI適配器以太網(wǎng)適配器光纖通道適配器以太網(wǎng)適配器傳輸單位塊I/0文件I/0塊I/0塊I/0網(wǎng)絡連按協(xié)議管理方式在服務器上管理在存儲設備上管理在服務器上管理在服務器上管理性價比性能低成本低性能適中成本低性能高成本高性能高成本適中 ×HSM分層存儲管理×ILM信息生命周期第二部分備份與容災其硬件級的備份是指用冗余的硬件來保證系統(tǒng)的連續(xù)運行。比如磁盤鏡像，雙機容錯等方式。如果主硬件損壞，后備硬件馬上能夠接替其工作，這種方式可以有效地防止硬件故障，但無法防止數(shù)據(jù)的邏當邏輯損壞發(fā)生時，硬件備份只會將錯誤復制一遍，無法真正保護數(shù)據(jù)。硬件備份的作用實際上是保證系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時能夠連續(xù)運行，更應稱為硬其軟件級的備份是指將系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存到其他介質上，當出現(xiàn)錯誤時可以將系統(tǒng)恢復到備份時的狀態(tài)。由于這種備份是由軟件來完成的，所以稱為軟件備份。當然，用這種方法備份和恢復都要花費一定時間。和計算機系統(tǒng)是分開的，錯誤不會復寫到介質上。這就意味著，只要保存足夠長時間的歷史數(shù)據(jù)，就能夠恢復正確的數(shù)據(jù)。人工級備份×人工級的備份最為原始，也最簡單和有效。但如果要用手工方式從頭恢復所有數(shù)據(jù)，耗費的時間恐怕會令人難以忍受。磁盤鏡像(Mirroring):可以防止單個硬盤的物理損壞，但無法防止邏輯損壞。(硬件級)磁盤陣列(DiskArray):磁盤陣列一般采用RAID5技術，可以防止多個硬盤的物理損壞，但無法防止邏輯損壞。(硬件級)雙機容錯：SFTII、Standby、Cluster都屬于雙機容錯的范疇。雙機容錯可以防止單臺計算機的物理損壞，但無法防止邏輯損壞。(硬件級)可以防止系統(tǒng)的物理損壞，可以在一定程度上防止邏輯損壞。(軟件級)理想的備份系統(tǒng)是全方位、多層次的。首先，要使用硬件備份來防止硬件故障。如果由于軟件故障或人為誤操作造成了數(shù)據(jù)的邏輯損壞，則使用軟件方式和手工方式結合的方法恢復系統(tǒng)。這種結合方式構成了對系統(tǒng)的多級防護，不僅能夠有效地防止物理損壞，還能夠徹底防止邏輯系統(tǒng)備份與普通數(shù)據(jù)備份的不同在于，它不僅備份系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，還備份系統(tǒng)中安裝的應用程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、用戶設置、系統(tǒng)參數(shù)等信息，以便迅速恢復整個系統(tǒng)。與系統(tǒng)備份對應的概念是災難恢復。災難恢復同普通數(shù)據(jù)恢復的最大區(qū)別在于，在整個系統(tǒng)都失效時，用災難恢復措施能夠迅速恢復系統(tǒng)。而普通數(shù)據(jù)恢復則不行，如果系統(tǒng)也發(fā)生了失效，在開始數(shù)據(jù)恢復之前，必須重新裝入系統(tǒng)。也就是說，數(shù)據(jù)恢復只能處理狹義的數(shù)據(jù)失效，而災難恢復則可以處理廣義的數(shù)據(jù)失效。+備份不等于單純的拷貝，因為系統(tǒng)的重要信息無法用拷貝的+對于那些由于人為錯誤或故意破壞而引起的數(shù)據(jù)丟失，硬件備份無能為力。+除數(shù)據(jù)文件備份外，還需備份系統(tǒng)文件與應用程序。在網(wǎng)絡SAN備份方式(就數(shù)據(jù)移動方式而言)xLAN-Based備份，在該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸是以網(wǎng)絡為基礎的。其中配置一臺服務器作為備份服務器，由它負責整個系統(tǒng)的備份操作。磁帶庫則接在某臺服務器上，在數(shù)據(jù)備份時備份對象把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)酱艓熘袑崿F(xiàn)備份的。LAN-Based備份結構的優(yōu)點是節(jié)省投資、磁帶庫共享、集中備份管理；它的缺點是對網(wǎng)絡傳輸壓力大。由于數(shù)據(jù)通過LAN傳播，當需要備份的數(shù)據(jù)量較大，備份時間窗口緊張時，網(wǎng)絡容易發(fā)生堵塞。在SAN環(huán)境下，可采用存儲網(wǎng)絡的LAN-Free備份，需要備份的服務器通過SAN連接到磁帶機上，在LAN-Free備份客戶端軟件的觸發(fā)下，讀取需要備份的數(shù)據(jù)，通過SAN備份到共享的磁帶機。這種獨立網(wǎng)絡不僅可以使LAN流量得以轉移，而且它的運轉所需的CPU資源低于LAN方式，這是因為光纖通道連接不需要經(jīng)過服務器的TCP/IP棧，而且某些層的錯誤檢查可以由光纖通道內(nèi)部的硬件完成。在許多解決方案中需要一臺主機來管理共享的存儲設備以及用于查找和恢復數(shù)據(jù)的備份數(shù)據(jù)庫。有別于傳統(tǒng)通過LAN鏈路的備份方式.這樣可以不占用以太網(wǎng)絡的帶寬NetworkNetworkNetwork首先，它仍舊讓服務器參與了將備份數(shù)據(jù)從一個存儲設備轉移到另一個存儲設備的過程，在一定程度上占用了寶貴的復，映像級恢復就變得較為常見。映像級恢復就是把整個映像從磁帶拷回到磁盤上，如果您需要快速恢復某一個文件，致備份過程所需的系統(tǒng)之間出現(xiàn)兼容性問題。免服務器的備份和恢復是數(shù)據(jù)直接在存儲設備之間傳輸，備份過程能夠在SAN內(nèi)部完成，無需服務器干預，從而提高了備份和恢復速度，縮短了應用主機的CPU周期，釋放出的寶貴的CPU周期可用來提高操作的效率并增加工作量。這種方放網(wǎng)絡和服務器資源。Network因為它的作用基本上類似交警，只用于指揮，不用于裝載和因為備份過程在專用高速存儲網(wǎng)絡上進行，而且決定吞吐量的是存儲設備的速度，而不是服務器的處理能力，所以系統(tǒng)性能將大為提升。此外，如果采用無服務器備份技術，數(shù)據(jù)x雖然服務器的負擔大為減輕，但仍需要備份應用軟件(以及其主機服務器)來控制備份過程。元數(shù)據(jù)必須記錄在備份軟件的數(shù)據(jù)庫上，這仍需要占用CPU資源。樣，無服務器備份可能會導致上面提到的同樣類型的兼容性問題。而且，無服務器備份可能難度大、成本高。最后，如果無服務器備份的應用要更廣泛，恢復功能方面還有待更大改進。支持上述三種備份方案。三種方案中LAN備份數(shù)據(jù)量最小，對服務器資源占用最多，成本最低；LANfree備份數(shù)據(jù)量大一些，對服務器資源占用小一些，成本高一些；數(shù)據(jù)，對服務器資源占用最少，但成本最高。中小客戶可根據(jù)實際情況選擇。災難備份常用的技術有磁帶備份、磁盤鏡像和雙工、冗余和遠程磁盤鏡像等。針對災難級的災難備份技術，通常在多種常用技術應用疊加的基礎上，還需要實施遠程備鏡像是在兩個或多個磁盤或磁盤子系統(tǒng)上生叫主鏡像系統(tǒng)，另一個叫從鏡像系統(tǒng)。按主從鏡像存儲系統(tǒng)所處的位置可分為本地鏡像和遠程鏡像。本地鏡像的主從鏡像存儲系統(tǒng)是處于同一個RAID陣列內(nèi)，而遠程鏡像的主從鏡像存儲系統(tǒng)通常是分布在跨城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的不同節(jié)點上。遠程鏡使同時也是保持遠程數(shù)據(jù)同步和實現(xiàn)災難恢復的基礎。它利用物理位置上分離的存儲設備所具備的遠程數(shù)據(jù)連接功能，在遠程維護一套數(shù)據(jù)鏡像，一旦災難發(fā)生時，分布在異地存儲器上的數(shù)據(jù)備份并不會受到波及。遠程鏡像按請求鏡像的主機是否需要遠程鏡像站點的確認信息，又可分為同步遠程鏡像和異步遠程鏡像。優(yōu)點：將因災難引發(fā)的數(shù)據(jù)損耗風險降低到最低(異步)甚至為零(同步)一旦發(fā)生災難，恢復進程所耗費的時間比較短。這是因為建立遠程數(shù)據(jù)鏡像，是不需要經(jīng)由代理服務同步遠程鏡像(同步復制技術)是指通過遠程鏡每一個本地的