信息存儲(chǔ)與管理

信息存儲(chǔ)與管理國(guó)家天文臺(tái)〔科技處〕信息與計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)下一講：IPSAN上一講：存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)〔Network-attachedstorage,NAS〕是一種連接到局域網(wǎng)的基于IP的文件共享設(shè)備。NAS提供效勞器整合的優(yōu)勢(shì)，消除了對(duì)多個(gè)文件效勞器的需求。NAS通過(guò)文件級(jí)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和共享，提供存儲(chǔ)的整合。簡(jiǎn)介〔續(xù)〕NAS是一個(gè)優(yōu)越的存儲(chǔ)方案，使得客戶(hù)可以快速和直接共享文件，而且只需要很小的存儲(chǔ)管理開(kāi)銷(xiāo)。NAS也幫助消除當(dāng)從通用效勞器訪問(wèn)文件時(shí)，用戶(hù)面臨的瓶頸問(wèn)題。NAS實(shí)務(wù)怎么用NAS給大家演示一下，讓大家有一個(gè)感觀上的認(rèn)知1.初始化NAS〔分配IP、添加系統(tǒng)管理員〕2.通過(guò)網(wǎng)頁(yè)效勞連接到NAS，對(duì)進(jìn)行NAS配置3.實(shí)際使用NAS進(jìn)行文件操作NAS整體結(jié)構(gòu)FTPFTP幾個(gè)關(guān)鍵概念遠(yuǎn)程文件共享NAS設(shè)備N(xiāo)AS分類(lèi)NASI/O操作NAS的優(yōu)勢(shì)影響NAS性能和可用性的因素遠(yuǎn)程文件共享遠(yuǎn)程文件共享是指在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行文件存儲(chǔ)和訪問(wèn)例子：文件傳輸協(xié)議〔FileTransferProtocol，F(xiàn)TP〕分布式文件系統(tǒng)〔DistributedFileSystem，DFS〕由文件共享協(xié)議實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)的客戶(hù)/效勞器模型。在這種模型中，客戶(hù)將專(zhuān)用文件效勞器上的遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)掛載到本地。標(biāo)準(zhǔn)的客戶(hù)/效勞器文件共享協(xié)議包括UNIX上的NFS和Windows上的CIFS。

遠(yuǎn)程文件共享在所有這些實(shí)現(xiàn)中，用戶(hù)其實(shí)并不知道文件系統(tǒng)的實(shí)際所在位置——也不知道知道。比方FTP——知道它的IP或者域名就可以了幾個(gè)關(guān)鍵概念遠(yuǎn)程文件共享NAS設(shè)備N(xiāo)AS分類(lèi)NASI/O操作NAS的優(yōu)勢(shì)影響NAS性能和可用性的因素NAS設(shè)備硬件方面：NAS頭〔包括CPU和內(nèi)存〕；一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡〔NIC〕提供網(wǎng)絡(luò)連接，其中包括千兆以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、ATM和光纖分布式數(shù)據(jù)接口〔FDDI〕等類(lèi)型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)協(xié)議，用于連接和管理物理磁盤(pán)資源，例如ATA、SCSI或FC等。NAS設(shè)備軟件方面〔以固件方式存在〕一個(gè)優(yōu)化過(guò)的操作系統(tǒng)，用于管理NAS的功能；NFS和CIFS協(xié)議，用于文件共享；NAS環(huán)境還包括客戶(hù)端，它們通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)NAS設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)。通用效勞器與NAS設(shè)備N(xiāo)AS設(shè)備是專(zhuān)為文件效勞功能進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)備，例如存儲(chǔ)、檢索以及為應(yīng)用程序和客戶(hù)端提供文件存取功能等。通用效勞器可以運(yùn)行任何應(yīng)用程序，因?yàn)樗褂玫氖峭ㄓ貌僮飨到y(tǒng)。與通用效勞器不同，NAS設(shè)備是專(zhuān)用于文件效勞的。它采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，使用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，專(zhuān)用于提供文件效勞。一些NAS廠商的產(chǎn)品支持諸如高可用的本地集群等特性。

遠(yuǎn)程文件共享NAS設(shè)備N(xiāo)AS分類(lèi)NASI/O操作NAS的優(yōu)勢(shì)影響NAS性能和可用性的因素NAS分類(lèi)集成式NAS集成式NAS設(shè)備在一個(gè)單獨(dú)的容器或機(jī)柜中集中了所有NAS組件，包括NAS頭和存儲(chǔ)器等。這使得集成式NAS成為一個(gè)自包含的環(huán)境。網(wǎng)關(guān)式NAS網(wǎng)關(guān)式NAS設(shè)備由獨(dú)立的NAS頭和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)陣列組成。NAS頭與集成式解決方案中的一樣，發(fā)揮著同樣的功能；同時(shí)存儲(chǔ)器與其他應(yīng)用程序共享，滿足它們的塊級(jí)I/O的需求。網(wǎng)關(guān)式NAS設(shè)備的NAS頭和存儲(chǔ)陣列可以獨(dú)立地根據(jù)需求進(jìn)行擴(kuò)展升級(jí)。可擴(kuò)展性最高。NAS分類(lèi)集成式NAS的連接方式在一些方案中，存儲(chǔ)器是嵌入到NAS設(shè)備中的，并且通過(guò)內(nèi)部鏈路連接到NAS頭上，例如ATA或SCSI控制器。在其他一些方案中，存儲(chǔ)器可能是外置的，并且通過(guò)SCSI控制器與NAS頭連接。NAS分類(lèi)網(wǎng)關(guān)式NAS的連接方式一個(gè)集成式環(huán)境擁有固定數(shù)量的NAS頭，使其可以相對(duì)容易地確定IP網(wǎng)絡(luò)方面的需求。相反地，由于網(wǎng)關(guān)式環(huán)境存在可擴(kuò)展性需求，網(wǎng)絡(luò)需求確實(shí)定那么相比照較復(fù)雜。增加更多NAS頭可能需要更多的網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)帶寬。在網(wǎng)關(guān)式解決方案中，NAS網(wǎng)關(guān)和存儲(chǔ)系統(tǒng)間通過(guò)傳統(tǒng)的FCSAN進(jìn)行通信。為了部署一個(gè)穩(wěn)定的NAS解決方案，必須考慮多路徑數(shù)據(jù)訪問(wèn)、冗余架構(gòu)以及負(fù)載分配等因素。遠(yuǎn)程文件共享NAS設(shè)備N(xiāo)AS分類(lèi)NASI/O操作NAS的優(yōu)勢(shì)影響NAS性能和可用性的因素NASI/O操作NFS和CIFS協(xié)議對(duì)發(fā)送到由NAS設(shè)備管理的遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)上的文件I/O請(qǐng)求進(jìn)行處理。NAS的I/O過(guò)程如下。1．請(qǐng)求者將一個(gè)I/O請(qǐng)求封裝成TCP/IP報(bào)文，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。NAS設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上接收請(qǐng)求。2．NAS設(shè)備將I/O請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為一種對(duì)應(yīng)的物理存儲(chǔ)請(qǐng)求，即塊級(jí)I/O請(qǐng)求，然后對(duì)物理存儲(chǔ)池執(zhí)行相應(yīng)操作。3．當(dāng)數(shù)據(jù)從物理存儲(chǔ)池返回時(shí)，NAS設(shè)備對(duì)其進(jìn)行處理并封裝為相應(yīng)的文件協(xié)議響應(yīng)。4．NAS設(shè)備將這個(gè)響應(yīng)封裝成TCP/IP報(bào)文，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給用戶(hù)。遠(yuǎn)程文件共享NAS設(shè)備N(xiāo)AS分類(lèi)NASI/O操作NAS的優(yōu)勢(shì)影響NAS性能和可用性的因素NAS的優(yōu)勢(shì)支持全面信息存取：使得文件共享更加高效，支持NAS設(shè)備和客戶(hù)端的多對(duì)一和一對(duì)多的配置方案。多對(duì)一配置使得NAS設(shè)備可以同時(shí)效勞多個(gè)客戶(hù)。一對(duì)多配置使得一個(gè)客戶(hù)可以同時(shí)連接多個(gè)NAS設(shè)備。提高效率：消除了通用文件效勞器在文件存取過(guò)程中的性能瓶頸。因?yàn)镹AS使用的是為文件效勞特制的操作系統(tǒng)，它將通用效勞器從繁重的文件效勞操作中解脫出來(lái)，提高了通用效勞器的利用率。增強(qiáng)靈活性：通過(guò)使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，NAS同時(shí)兼容UNIX和Windows平臺(tái)的客戶(hù)端。NAS的靈活性使其能夠?yàn)椴煌恼?qǐng)求提供效勞，這些請(qǐng)求可以是來(lái)自同一源端的不同類(lèi)型的客戶(hù)。NAS的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)程文件共享NAS設(shè)備N(xiāo)AS分類(lèi)NASI/O操作NAS的優(yōu)勢(shì)影響NAS性能和可用性的因素影響NAS性能和可用性的因素由于NAS使用了IP網(wǎng)絡(luò)，IP帶來(lái)的帶寬和延遲等問(wèn)題會(huì)影響NAS的性能。在NAS環(huán)境里，網(wǎng)絡(luò)擁塞是其中最明顯的延遲來(lái)源。其他不同程度地影響NAS性能的因素有以下幾點(diǎn):文件/目錄查找和元數(shù)據(jù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包跳轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)據(jù)包重傳設(shè)備過(guò)載。過(guò)載的路由器和交換機(jī)、過(guò)載的NAS設(shè)備、過(guò)載的客戶(hù)端還有很多……可以看到主要都是網(wǎng)絡(luò)造成的。小結(jié)在文件本錢(qián)和易用性對(duì)應(yīng)用在性能和容量方面的需求有著驅(qū)動(dòng)作用。雖然NAS始終防止不了高昂的協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)，但是NAS應(yīng)用程序更趨向于在文件共享任務(wù)上呈現(xiàn)最高的效率，例如UNIX的NFS和微軟Windows的CIFS。文件級(jí)的基于網(wǎng)絡(luò)的鎖機(jī)制提供了高級(jí)別的并發(fā)訪問(wèn)保護(hù)。NAS也可以被優(yōu)化。在文件級(jí)級(jí)保護(hù)方式下，將文件信息傳送到多個(gè)客戶(hù)。利用NAS的高效率的兩種常用的應(yīng)用包括托管本地目錄和提供給各