1  網絡存儲技術

　　網絡存儲技術主要利用網絡技術實現信息的異地存儲，即電子數據不再直接存儲于服務器上，而是通過網絡保存在與服務器相連的專門設備上。當前主要有3種存儲方式：直接附加存儲（DAS,DirectAttachedStorage），網絡附加存儲（NAS,NetworkAttachedStorage）以及存儲區(qū)域網絡（SAN,StorageAreaNetwork）。這幾種網絡存儲方式特點各異，應用在不同的領域。

　　1.1 直接附加存儲（DAS）

　　是將磁盤存儲設備直接通過電纜連接到服務器的方式。這種連接方式主要應用于單機或2臺主機的集群環(huán)境中，主要優(yōu)點是存儲容量擴展的實施簡單，投入成本少，見效快，但由于沒有網絡結構，擴充能力差。DAS本身支持冗余備份（RAID）技術，但一般來講增加服務器硬盤后，做RAID需要重新啟動服務器，造成必須中斷網絡后才能實現擴容，不利于7×24小時不停機的工作模式，尤其是電力、電信等部門。DAS與服務器及網絡連接方式如圖1所示。

　　1.2 網絡附加存儲（NAS）

　　是一種的網絡文件存儲及文件備份設備，或稱為網絡直聯存儲設備、網絡磁盤陣列，一個NAS里面包括存儲器件（如磁盤陣列、磁帶驅動器或可移動存儲介質等）和內嵌系統軟件。NAS是一個集中化管理的數據中心，能夠響應不同主機和服務器的數據需求。其模式以網絡為中心，利用現有的以太網網絡資源來接入專用的網絡存儲設備，而不需另外部署光纖交換機網絡來連接傳統的存儲設備。NAS基于LAN，通常在LAN上有自己的節(jié)點，按照TCP/IP協議進行通信，面向消息傳遞，以文件I/O方式進行數據傳輸。由于TCP/IP協議設計的初衷是用于數據通信，所以不適合密集型大規(guī)模的數據傳輸。

　　主服務器和客戶端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件。NAS系統可以根據服務器或者客戶端計算機發(fā)出的指令完成對內在文件的管理。由于文件系統放置于存儲設備之上，用戶的數據只要保存一個拷貝，即可被前端的各種類型的主機所使用，因此具備主機無關性。

　　NAS的網絡連接方式如圖2所示。

　　1.3 存儲區(qū)域網絡（SAN）

　　是通過光纖通道將多臺服務器與統一的存儲系統進行連接，形成由大量存儲器構成的后端存儲網，它不同于我們常說的網絡，而是位于服務器后端，為連接服務器、磁盤陣列、帶庫等存儲設備而建立的高性能網絡。SAN以數據存儲為中心，采用可伸縮的網絡拓撲結構，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接，提供SAN內部任意節(jié)點之間的多路可選擇的數據交換，并且將數據存儲管理集中在相對獨立的存儲區(qū)域網內。SAN提供了良好的存儲連接，服務器可以訪問存儲區(qū)域網上的任何存儲設備，如帶庫、磁盤陣列；同時存儲設備之間、存儲設備同SAN交換機之間也可以進行通信。

　　SAN特別適合于服務器集群、災難恢復等大數據量傳輸的關鍵領域。與傳統技術相比，SAN技術的特點是將存儲設備從傳統的以太網中隔離出來，成為獨立的存儲區(qū)域網絡。SAN的網絡連接方式如圖3所示。

　　2  DAS、NAS與SAN三者的比較

　　DAS屬于網絡存儲中比較低層次的產品，只能通過與之連接的主機進行訪問，每一個主機管理它本身的文件系統，但不能實現與其它主機共享數據，只能依靠存儲設備本身為主機提供高可靠性的數據。SAN和NAS是新型數據存儲模式中的２個主要發(fā)展方向。從用戶應用的需求來看，建立存儲系統的目的就是數據保護、數據管理和數據利用3個方面。在數據保護方面，SAN和NAS結構都具有非常好的數據保護能力。它們都可提供冗余結構，實現高效率的數據備份和遠程容災。一般來說，用戶的數據在網絡中較為分散時，適合采用SAN的方式實現高效的備份。就數據管理能力而言，NAS具有一定的優(yōu)勢，主要在于安裝、配置的方便快捷。在數據利用方面，性能是至關重要的指標，SAN的速度占有優(yōu)勢，NAS處理數據的速度略遜一籌。SAN結構中專門面向高性能存儲要求而開發(fā)的光纖通道協議非常。與傳統存儲協議SCSI相比，光纖通道技術在帶寬、連接能力、I/O性能、連接距離、擴展能力等方面都有明顯優(yōu)勢。而且，光纖通道技術支持交換式連接，可以構建類似傳統以太網結構的系統，提供了很強的擴展能力。而NAS結構的數據傳輸途徑是傳統以太網協議，不是專門針對存儲數據的要求的。

　　一般來說，NAS解決方案是低成本、易安裝的點式方案，適用于長距離的小數據塊傳輸，如工作組級和部門級的存儲，或者是用于如Web服務那樣需要高效存取文件的環(huán)境。而SAN解決方案則是企業(yè)規(guī)模的方案，要傳送大量的數據，需要非常先進的計劃，而且采用光纖通道（FC）技術和SAN管理軟件，可應用于關鍵任務，基于交易的數據庫應用處理。用戶在選擇存儲系統結構時，可以從實際情況出發(fā)，選擇采用SAN或NAS作為基本系統結構。SAN是目前公認的有發(fā)展?jié)摿Φ拇鎯夹g方案，就發(fā)展趨勢而言，在應用層面SAN和NAS將實現充分地融合，SAN提供速度，NAS提供由文件處理帶來的協作性，它們的結合將是非常完美的關鍵存儲系統的解決方案。

表1 DAS、NAS與SAN三者的比較

　　3  網絡存儲技術的發(fā)展趨勢

　　網絡阻塞是制約NAS發(fā)展的主要原因之一，千兆以太網能夠在銅線上提供1Gbps的帶寬，成功解決了數據傳輸過程中的帶寬占用問題，將成為網絡存儲的骨干網。千兆以太網（GigabitEthernet）是一種高速局域網技術，它使用戶無需更換光纖網線，就可以較低的成本獲得較高的速度。它采用了與10M以太相同的幀格式、幀結構、網絡協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統，可以與10M和100M以太網很好地配合工作。

　　SAN關鍵的問題是投資較大，采用iSCSI技術（internetSmallComputerSystemInterface，互聯網小型計算機系統接口，是一種在Internet網絡上，特別是以太網上進行數據塊傳輸的標準），能大幅度降低企業(yè)存儲系統的總體成本，使公司可以利用現有的以太網線纜部署SAN。iSCSI技術基于完全成熟的以太網標準，其特點是在服務器端采用尋址快、擴展性強和管理方便的SCSI協議管理數據，而在服務器與存儲器間采用IP協議傳輸數據，這樣不但解決了傳統光纖通道傳輸距離的限制，而且服務器與交換機之間采用傳統以太網技術，節(jié)省了成本，是對SAN有益的補充。

　　NAS能提供便捷的管理和超低的價格，SAN能提供速度，所以NAS和SAN的結合是大趨勢。二者的融合，不但提高了網絡存儲的效率，而且能降低存儲管理成本，其誘人而優(yōu)異的性能吸引了存儲業(yè)界越來越多的注意力。

　　對于SAN來說，點到點之間光纖通道的距離不得超過10km是一個缺陷，這個缺陷可以被NAS的IP連接所彌補，也就是通過IP網絡發(fā)送光纖通道命令（FC/IP）。對于NAS而言，SAN的光纖通道技術可以彌補網絡阻塞造成的性能降低。

　　在網絡存儲領域，新技術層出不窮。DAFS（DirectAccessFileSystem）就是網絡存儲中的一種新技術。作為一種文件系統，它簡化了文件讀出和寫入的步驟，能結合SAN和NAS的優(yōu)勢，有效地減輕存儲服務器的計算壓力；另外它被設計成與低層傳輸無關的協議，同時提高了存儲網絡的可擴展性，被公認為是存儲領域新的發(fā)展趨勢之一。而Jini技術是用查找服務（LookupService）來注冊設備聯盟中的設備以及設備提供的服務，是一種新的網絡體系結構，它實現了網絡設備的自發(fā)組網，即網絡中的“即插即用”，為網絡存儲技術的實現和發(fā)展提供了一種嶄新的思路