信息存儲與管理

信息存儲與管理國家天文臺〔科技處〕信息與計算中心網(wǎng)絡(luò)連接存儲下一講：IPSAN上一講：存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)簡介網(wǎng)絡(luò)連接存儲〔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，消除了對多個文件效勞器的需求。NAS通過文件級的數(shù)據(jù)訪問和共享，提供存儲的整合。簡介〔續(xù)〕NAS是一個優(yōu)越的存儲方案，使得客戶可以快速和直接共享文件，而且只需要很小的存儲管理開銷。NAS也幫助消除當從通用效勞器訪問文件時，用戶面臨的瓶頸問題。NAS實務(wù)怎么用NAS給大家演示一下，讓大家有一個感觀上的認知1.初始化NAS〔分配IP、添加系統(tǒng)管理員〕2.通過網(wǎng)頁效勞連接到NAS，對進行NAS配置3.實際使用NAS進行文件操作NAS整體結(jié)構(gòu)FTPFTP幾個關(guān)鍵概念遠程文件共享NAS設(shè)備NAS分類NASI/O操作NAS的優(yōu)勢影響NAS性能和可用性的因素遠程文件共享遠程文件共享是指在網(wǎng)絡(luò)上進行文件存儲和訪問例子：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)議實現(xiàn)的傳統(tǒng)的客戶/效勞器模型。在這種模型中，客戶將專用文件效勞器上的遠程文件系統(tǒng)掛載到本地。標準的客戶/效勞器文件共享協(xié)議包括UNIX上的NFS和Windows上的CIFS。

遠程文件共享在所有這些實現(xiàn)中，用戶其實并不知道文件系統(tǒng)的實際所在位置——也不知道知道。比方FTP——知道它的IP或者域名就可以了幾個關(guān)鍵概念遠程文件共享NAS設(shè)備NAS分類NASI/O操作NAS的優(yōu)勢影響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〕；一個或多個網(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〕等類型工業(yè)標準存儲協(xié)議，用于連接和管理物理磁盤資源，例如ATA、SCSI或FC等。NAS設(shè)備軟件方面〔以固件方式存在〕一個優(yōu)化過的操作系統(tǒng)，用于管理NAS的功能；NFS和CIFS協(xié)議，用于文件共享；NAS環(huán)境還包括客戶端，它們通過采用標準協(xié)議的IP網(wǎng)絡(luò)對NAS設(shè)備進行訪問。通用效勞器與NAS設(shè)備NAS設(shè)備是專為文件效勞功能進行優(yōu)化的設(shè)備，例如存儲、檢索以及為應(yīng)用程序和客戶端提供文件存取功能等。通用效勞器可以運行任何應(yīng)用程序，因為它使用的是通用操作系統(tǒng)。與通用效勞器不同，NAS設(shè)備是專用于文件效勞的。它采用實時操作系統(tǒng)，使用開放標準的協(xié)議，專用于提供文件效勞。一些NAS廠商的產(chǎn)品支持諸如高可用的本地集群等特性。

遠程文件共享NAS設(shè)備NAS分類NASI/O操作NAS的優(yōu)勢影響NAS性能和可用性的因素NAS分類集成式NAS集成式NAS設(shè)備在一個單獨的容器或機柜中集中了所有NAS組件，包括NAS頭和存儲器等。這使得集成式NAS成為一個自包含的環(huán)境。網(wǎng)關(guān)式NAS網(wǎng)關(guān)式NAS設(shè)備由獨立的NAS頭和一個或多個存儲陣列組成。NAS頭與集成式解決方案中的一樣，發(fā)揮著同樣的功能；同時存儲器與其他應(yīng)用程序共享，滿足它們的塊級I/O的需求。網(wǎng)關(guān)式NAS設(shè)備的NAS頭和存儲陣列可以獨立地根據(jù)需求進行擴展升級?？蓴U展性最高。NAS分類集成式NAS的連接方式在一些方案中，存儲器是嵌入到NAS設(shè)備中的，并且通過內(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，存儲器可能是外置的，并且通過SCSI控制器與NAS頭連接。NAS分類網(wǎng)關(guān)式NAS的連接方式一個集成式環(huán)境擁有固定數(shù)量的NAS頭，使其可以相對容易地確定IP網(wǎng)絡(luò)方面的需求。相反地，由于網(wǎng)關(guān)式環(huán)境存在可擴展性需求，網(wǎng)絡(luò)需求確實定那么相比照較復(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)和存儲系統(tǒng)間通過傳統(tǒng)的FCSAN進行通信。為了部署一個穩(wěn)定的NAS解決方案，必須考慮多路徑數(shù)據(jù)訪問、冗余架構(gòu)以及負載分配等因素。遠程文件共享NAS設(shè)備NAS分類NASI/O操作NAS的優(yōu)勢影響NAS性能和可用性的因素NASI/O操作NFS和CIFS協(xié)議對發(fā)送到由NAS設(shè)備管理的遠程文件系統(tǒng)上的文件I/O請求進行處理。NAS的I/O過程如下。1．請求者將一個I/O請求封裝成TCP/IP報文，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進行轉(zhuǎn)發(fā)。NAS設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上接收請求。2．NAS設(shè)備將I/O請求轉(zhuǎn)換為一種對應(yīng)的物理存儲請求，即塊級I/O請求，然后對物理存儲池執(zhí)行相應(yīng)操作。3．當數(shù)據(jù)從物理存儲池返回時，NAS設(shè)備對其進行處理并封裝為相應(yīng)的文件協(xié)議響應(yīng)。4．NAS設(shè)備將這個響應(yīng)封裝成TCP/IP報文，通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。遠程文件共享NAS設(shè)備NAS分類NASI/O操作NAS的優(yōu)勢影響NAS性能和可用性的因素NAS的優(yōu)勢支持全面信息存取：使得文件共享更加高效，支持NAS設(shè)備和客戶端的多對一和一對多的配置方案。多對一配置使得NAS設(shè)備可以同時效勞多個客戶。一對多配置使得一個客戶可以同時連接多個NAS設(shè)備。提高效率：消除了通用文件效勞器在文件存取過程中的性能瓶頸。因為NAS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，提高了通用效勞器的利用率。增強靈活性：通過使用工業(yè)標準協(xié)議，NAS同時兼容UNIX和Windows平臺的客戶端。NAS的靈活性使其能夠為不同的請求提供效勞，這些請求可以是來自同一源端的不同類型的客戶。NAS的優(yōu)勢遠程文件共享NAS設(shè)備NAS分類NASI/O操作NAS的優(yōu)勢影響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帶來的帶寬和延遲等問題會影響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源。其他不同程度地影響NAS性能的因素有以下幾點:文件/目錄查找和元數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)包跳轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)據(jù)包重傳設(shè)備過載。過載的路由器和交換機、過載的NAS設(shè)備、過載的客戶端還有很多……可以看到主要都是網(wǎng)絡(luò)造成的。小結(jié)在文件本錢和易用性對應(yīng)用在性能和容量方面的需求有著驅(qū)動作用。雖然NAS始終防止不了高昂的協(xié)議開銷，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。文件級的基于網(wǎng)絡(luò)的鎖機制提供了高級別的并發(fā)訪問保護。NAS也可以被優(yōu)化。在文件級級保護方式下，將文件信息傳送到多個客戶。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