网络存储设备概述

网络存储设备综述一. 网络存储基于Windows、Linux和UNIX等操作系统的服务器称为开放系统。开放 系统的数据存储方式分为内置存储和外挂存储两种，外挂存储又可以 根据连接方式分为直连式存储和网络化存储，而网络化存储又可以分 为网络接入存储和存储区域网络两部分。1. 直连式存储（DAS）直连式存储直接将存储设备连接到服务器上，这种方法难以扩展存储 容量，而且不支持数据容错功能，当服务器出现异常时会造成丢失数 据。2. 网络接入存储（NAS）网络化存储的出现适应了网络成为主要信息处理平台的发展趋势，它 分摊了数据处理和存储管理的功能，计算机负责数据处理，而存储子 系统负责数据的存储和管理。网络接入存储是将存储设备连接到现有 的网络上，来提供数据存储和文件访问服务的设备。NAS服务器是在 专用主机上安装简化了的只具有访问权限控制、数据保护和恢复等功 能的操作系统的文件服务器，它内置了与网络连接所需要的协议，可 以直接联网，具有权限的用户都可以通过网络来访问NAS服务器中的 文件。NAS服务器直接连接磁盘阵列，它具备磁盘阵列的所有特征， 高容量、高效能、高可靠性。3. 存储区域网络（SAN）SAN是一种连接存储设备和存储管理子系统的专用网络，专门给提供 数据存储和管理功能。它是一种特殊的告诉网络，采用光纤通道实现 互连，通过光纤通道交换机连接存储阵列和文件服务器主机。SAN不 仅可以提供大容量的存储设备，而且在地域上可以分散部署，从而缓 解了大量数据传输对于局域网通信的影响。与NAS相比，具有以下特 点：八、(1) SAN具有无限的扩展能力(2) SAN采用了为大规模数据传输而专门设计的光纤通道技术，所以 具有更高的传输速度和更快的处理能力。二. 磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列(RAID)是利用一台磁盘阵列控制器管理一组磁盘 驱动器，组成一个可靠地、快速的大容量磁盘系统oRAID有时也被称 为独立磁盘冗余阵列，以强调其可以作为一台虚拟的大容量硬盘使用 的特点。RAID在不停机的情况下可支持一下功能：( 1)自动检测硬盘故障(2)重建硬盘的坏道信息( 3)硬盘热备份( 4)硬盘热替换( 5)扩充硬盘容量三. 磁盘冗余阵列的常用级别：RAID规范包含RAID 0 RAID7对个等级，它们的技术特点各不相同， 目前投入商业应用的有下列几种：RAID 0： 需要两个以上的硬盘驱动，每个磁盘划分为不同的区块，数据按区块 顺序存储。数据访问采用交叉存取、并行传输的方式。将数据分布在 不同的驱动器上，可以提高传输速度，平衡驱动器的负载，但这种系 统没有差错控制措施，如果一个盘上的数据出现错误，其他盘上的数 据也无用了。RAIDO不能用于对数据稳定性要求较高的场合，但它在 所有级别中，速度是最快的。RAID 1：具有磁盘镜像功能，看而利用并行读写特性，将数据分块并同时写入 主磁盘和镜像盘，磁盘的利用率只有50%，它是以牺牲磁盘容量为代 价换取可靠性的提高。RAID 1控制器能够同时对两个盘进行读写操 作，通过镜像技术提高系统的容错能力。当主硬盘损坏时，镜像硬盘 就可以代替主硬盘工作，镜像盘相当于一个备份盘，这种硬盘控制模 式的安全性是非常高的。此外,RAID 1技术还支持热替换，即在不断 电的情况下对故障磁盘进行更换，更换完毕后只要从镜像盘上恢复数 据即可。RAID 2、RAID 3： 两者类似，都是将数据分块存储在不同的硬盘上实现多模块交叉存 储，并在数据访问时提供差错校验功能。RAID 2使用海明码进行差错 校验，需要单独的磁盘存放校验和恢复信息oRAID 3使用奇偶校验方 式们只能查错不能纠错。这种技术需要三个以上的驱动器，一个磁盘 专门存放奇偶校验码，其他磁盘作为数据盘实现多模块交叉存取。 RAID 3主要用于图形图像处理等要求吞吐率比较高的场合，对于大量 的连续数据可提供良好的传输速度，但对于随机数据，奇偶校验盘会 成为写操作的瓶颈。利用单独的奇偶校验盘来保护数据使磁盘的利用 率提高到(n-l)/n.RAID 5： 这是一种分布式奇偶校验的独立磁盘结构，用来进行纠错的校验信息 分布在各个数据盘上，没有专门店校验盘RAID 5的读出效率很高， 写入效率一般，对区块式的聚集访问效率不错，对于奇偶校验码分布 在不同的磁盘上，允许单个磁盘出错，所以提高了可靠性，也提高了 磁盘的利用率，但是它对数据传输的并行性解决的不好，而且控制器 的设计也相当复杂。RAID 0+1：RAID 0和RAID 1的组合形式，也称为RAID 10。它是存储性能和数据 安全兼顾的方案，在提供与RAID 1同样的数据安全保障的同时，也提 供了与RAID 0近似的访问速率，特别适用于既有大量数据需要存取， 同时又对数据安全性要求严格的领域。