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网络存储技术简介

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NAS、SAN、DAS三种网络存储技术简介
摘要：本文分析了NAS、SAN、DAS三种网络存储方式的特点和具体知识，简洁精
练的语言从软硬件，协议层次等部分概要的叙述了三种方式的优点缺点。

关键词：NAS、SAN、DAS、网络存储

网络存储技术一般分为三种，分别是NAS、SAN、DAS：
NAS技术
1. 最大存储容量
最存储大存储容量是指NAS存储设备所能存储数据容量的极限，通俗的
讲，就是NAS设备能够支持的最大硬盘数量乘以单个硬盘容量就是最大存储容
量。这个数值取决于NAS设备的硬件规格。不同的硬件级别，适用的范围不同，
存储容量也就有所差别。通常，一般小型的NAS存储设备会支持几百GB的存储
容量，适合中小型公司作为存储设备共享数据使用，而中高档的NAS设备应该支
持T级别的容量（1T=1000G）。

2. 处理器
同普通电脑类似，NAS产品也都具有自己的处理器（CPU）系统，来协调控制
整个系统的正常运行。其采用的处理器也常常与台式机或服务器的CPU大体相
同。

一般针对中小型公司使用NAS产品采用AMD的处理器或Intel PIII/PIV等
处理器。而大规模应用的NAS产品则使用Intel Xeon处理器、或者RISC型处理
器等。但是也不能一概而论，视具体应用和厂商规划而定。

3. 内存
NAS从结构上讲就是一台精简型的电脑，每台NAS设备都配备了一定数
量的内存，而且大多用户以后可以扩充。在NAS设备中，常见的内存类型由SDRAM
（同步内存）、FLASH（闪存）等。不同的NAS产品出厂时配备的内存容量不同，
一般为几十兆到数GB（1GB=1000MB）容量不等。

4. 接口
NAS产品的外部接口比较简单，由于只是通过内置网卡与外界通讯，所
以一般只具有以太网络接口，通常是RJ45规格，而这种接口网卡一般都是100M
网卡或1000M网卡。另外，也有部分NAS产品需要与SAN（存储区域网络）产品
连接提供更为强大的功能，所以也可能会有FC（Fiber Channel光纤通道）接口。

5. 预置软件系统
预制操作系统是指NAS产品出厂时随机带的操作系统或者管理软件。
6. 网络管理
网络管理，是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中
化管理的操作，包括配置管理、性能和记账管理、问题管理、操作管理和变化管
理等。一台设备所支持的管理程度反映了该设备的可管理性及可操作性。

7. 网络协议
网络协议即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人
与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同
遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。

8. 网络文件协议
网络文件系统是基于网络的分布式文件系统，其文件系统树的各节点可
以存在于不同的联网计算机甚至不同的系统平台上，可以用来提供跨平台的信息
存储与共享。

9. 网络服务
网络服务是指NAS产品在运行时系统能够提供何种服务。典型的网络服
务有DHCP、DNS、FTP、Telnet、WINS、SMTP等。

10. 网络安全
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受
偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网
络服务不中断。

SAN 技 术
SAN英文全称：Storage Area Network，即存储区域网络。它是一种通过光
纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与
相关服务器连接起来的高速专用子网。

SAN由三个基本的组件构成：接口（如SCSI、光纤通道、ESCON等）、
连接设备（交换设备、网关、路由器、集线器等）和通信控制协议（如IP和SCSI
等）。这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，就构成一个SAN
系统。SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络，SAN允许独立
地增加它们的存储容量，也使得管理及集中控制（特别是对于全部存储设备都集
群在一起的时候）更加简化。而且，光纤接口提供了10 km的连接长度，这使得
物理上分离的远距离存储变得更容易.

SAN（存储区域网络）的优点：
1.可实现大容量存储设备数据共享
2.可实现高速计算机与高速存储设备的高速互联
3.可实现灵活的存储设备配置要求
4.可实现数据快速备份
5.提高了数据的可靠性和安全性
1. 设备类型
在SAN存储网络里所指的主要设备包括光纤通道交换机和光纤通道卡。
光纤通道交换机：（FC SWITCH）
光纤通道交换机在逻辑上是SAN的核心，它连接着主机和存储设备。
光纤通道交换机有着许多不同的功能，包括支持GBIC、冗余风扇、电源、
分区、环操作和多管理接口等。每一项功能都可以增加整个交换网络的可操作性，
理解这些特点可以帮助用户设计一个功能强大的大规模的SAN。光纤交换机的主
要功能如下：自配置端口、环路设备支持、交换机级联、自适应速度检测、可配
置的帧缓冲、分区（基于物理端口和基于WWN的分区）、IP over Fiber Channel
（IPFC）广播、远程登录、Web管理、简单网络管理协议（SNMP）以及SCSI接
口独立设备服务（SES）等。

光纤交换机往往根据其功能和特点被分为不同的类别。通常硬件可能都
是基于相同的基本架构或者相同的ASIC芯片，只是软件的功能不同，光纤交换
机的价格是根据它所能满足的需求来制定的。高冗余的核心级交换机是个例外，
它往往是根据自己的硬件容错平台开发设计的。以下是各种主要类别的交换机的
不同特点。

入门级交换机
入门级交换机的应用主要集中于8到16个端口的小型工作组，它适合
低价格、很少需要扩展和管理的场合。它们往往被用来代替集线器，可以提供比
集线器更高的带宽和提供更可靠的连接。人们一般不会单独购买入门级交换机，
而是经常和其他级别交换机一起购买，以组成一个完整的存储解决方案。入门级
交换机提供有限级别的端口级联能力。如果用户单独使用这类低端设备时，可能
会遇到一些可管理性问题。
工作组级光纤交换机
光纤交换机提供将许多交换机级联成一个大规模的Fabric(实现对分散
数据高速集中备份的企业

传输速度通常是指光纤交换机的端口传输速度或光纤通道卡的传输速
度。一般这个速度都在100Mbps、200Mbps、400Mbps或者1Gbps以上。注:bps
为bit per second,位/秒。

DAS 技 术
DAS即直连方式存储，英文全称是Direct Attached Storage。中文翻译成
“直接附加存储”。顾名思义，在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是
SCSI接口电缆）直接到服务器的。I/O（输入/输入）请求直接发送到存储设备。
DAS，也可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存储）。它依赖于
服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。

DAS的适用环境为：
1） 服务器在地理分布上很分散，通过SAN（存储区域网络）或NAS（网
络直接存储）在它们之间进行互连非常困难时(商店或银行的分支便是一个典型
的例子)；

2） 存储系统必须被直接连接到应用服务器（如Microsoft Cluster
Server或某些数据库使用的“原始分区”）上时；

3） 包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接
到存储器上，群件应用和一些邮件服务也包括在内。

对于多个服务器或多台PC的环境，使用DAS方式设备的初始费用可能比较
低，可是这种连接方式下，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的
再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理
解决方案。所以整体的拥有成本（TCO）较高。目前DAS基本被NAS所代替。下
面是DAS与NAS的比较。

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存储网络相关协议和技术介绍

存储网络相关协议和技术介绍

备保留控制的时间
• 操作顺序:
环路控制仲裁
打开到目标设备的通道
传送数据
关闭
• 环路上的节点数直接影响性能
OPT-150
NL_Port 发送器 接收器 节点 A
NL_Port 发送器 接收器 节点C
NL_Port 接收器 发送器
节点 B
NL_Port 接收器 发送器
节点D
仲裁环路集线器的特性
• 闭环体系结构
• 连接业务 • 物理电路 • 可靠的硬件传输 • 高速 • 低延迟 • 短距离 • 基于硬件
光纤通道
• 电路和分组交换 • 可靠性传输 — 误码率(BER)<10-12 • 高数据完整性 — 错误检测 • 高数据传输速率 — 100和200MB/s • 高带宽，低延迟 — 1Gbps/2Gbps • 高连接数 — 24位地址 • 长距离 — 10公里到100公里
• 在计算机和用于存储数据的设备之间使用的传输技术 • 在计算机内部，或扩展至外部的存储设备 • 存储设备可由连接的主机或其它存储设备访问 • 例如：SCSI、光纤通道、ESCON
I/O 控制器 I/O 通道
OPT-150
外部I/O
内部 I/O
SCSI I/O 通道
SCSI
• SCSI I/O 通道为 SCSI 数据提 供半双工通道
OPT-150
SCSI CDB 格式
第7位 第6位 第5位 第4位 第3位 第2位 第1位 第0位
0
操作代码
1
预留
2
逻辑块地址
3
4
传送字节长度
5
控制字节
OPT-150
光纤通道 (Fibre Channel)
OPT-150
网络存储

网络存储

网络存储目录磁带机磁带库NASDAS磁带机存储容量存储容量是指在数据未被压缩前磁带机所能存储的最大数据量。

这个数值取决于两个因素，一是单盒磁带的存储容量，二是磁带机所能容纳的磁带数目。

由于磁带机采用多种不同的备份技术所以存储容量也不一致。

通常有以下几类：压缩后存储容量压缩后存储容量是指数据备份到磁带机经过压缩后所能容纳的数据量。

这个数值取通常是压缩前容量的两倍。

常见有以下几类：磁带尺寸磁带尺寸广义上讲包括磁带的宽度、长度或者磁带盒的规格。

磁带盒常见的规格有3.5英寸（AIT磁带居多）和5.25英寸（DLT磁带居多）。

目前常用的磁带机磁带有以下几种规格。

存储技术当前的磁带机支持的备份技术主要有DAT、8mm、DLT、LTO、AIT及VXA等。

(1) DAT技术(2) 8mm技术(3) DLT技术(4) LTO技术(5) AIT技术(6) VXA技术DAT（Digital Audio Tape）技术又可以称为数码音频磁带技术，也叫4mm磁带机技术，最初是由惠普公司（HP）与索尼公司（SONY）共同开发出来的。

这种技术以螺旋扫描记录（Helical Scan Recording）为基础，将数据转化为数字后再存储下来，早期的DAT技术主要应用于声音的记录，后来随着这种技术的不断完善，又被应用在数据存储领域里。

4mm的DAT经历了DDS-1、DDS-2、DDS-3、DDS-4几种技术阶段，容量跨度在1GB-12GB。

目前一盒DAT磁带的存储量可以达到12GB，压缩后则可以达到24GB。

DAT技术主要应用于用户系统或局域网8mm技术由Exabyte（安百特）公司在1987年开发，采用螺旋扫描技术，其特点是磁带容量大，传输速率高，它在较高的价位上提供了相对较高容量的存储解决方案。

8mm磁带机的发展经历了8200、8500、8500c和8900(mammoth)的数据格式，容量从最初的2GB发展到现在的40GB，传输速率最快可达6M/s。

网络数据存储与备份技术

网络数据存储与备份技术

网络数据存储与备份技术在当今数字化时代，数据的存储和备份已经成为了企业和个人日常工作的重要部分。

随着网络技术的发展，网络数据存储与备份技术也不断变革和创新。

本文将介绍网络数据存储与备份技术的发展现状，并探讨其对于企业和个人的重要性。

一、网络数据存储技术1.1 云存储技术云存储技术是当前非常热门的网络数据存储技术之一。

它通过将数据存储于云端服务器，实现了数据的高可靠性和高可扩展性。

云存储技术具有灵活性强、安全性高等优点，已经成为许多企业和个人数据存储的首选方案。

1.2 分布式存储技术分布式存储技术是另一种重要的网络数据存储技术。

它将数据分散存储在多个节点上，提高了存储系统的可靠性和性能。

分布式存储技术通过数据冗余和数据共享机制，实现了较高的容错性和数据访问效率。

1.3 虚拟化存储技术虚拟化存储技术是近年来新兴的网络数据存储技术。

它通过将存储资源抽象化和集中化管理，实现了对存储设备的有效利用和管理。

虚拟化存储技术能够简化存储系统的部署和维护，并提高存储资源的利用率。

二、网络数据备份技术2.1 数据镜像备份数据镜像备份是常见的网络数据备份技术之一。

它通过将源数据完整地复制到备份设备上，保证了数据的完整性和一致性。

数据镜像备份技术具有备份速度快、恢复速度快等优点，适用于对数据完整性要求较高的场景。

2.2 增量备份增量备份是另一种常见的网络数据备份技术。

它只备份源数据发生变化的部分，减少了备份的时间和存储空间。

增量备份技术具有备份效率高、存储消耗低等特点，适用于大规模数据备份场景。

2.3 网络备份技术网络备份技术是利用网络传输数据进行备份的一种技术。

它能够通过局域网或者互联网实现数据的远程传输和备份。

网络备份技术具有备份便捷、跨地域备份等优点，适用于需要远程备份的场景。

三、网络数据存储与备份技术的重要性3.1 数据安全性网络数据存储与备份技术能够保障数据的安全性。

通过数据加密、身份验证等手段，可以防止数据被非法访问和篡改。

网络存储方案

网络存储方案

网络存储方案随着互联网和信息技术的迅猛发展，大量的数据被不断产生和积累。

为了高效地管理和存储这些数据，网络存储方案应运而生。

本文将讨论网络存储方案的定义、特点以及常见的技术实现。

一、网络存储方案的定义网络存储方案是指利用互联网等网络技术，通过分布式存储、虚拟化等手段，将数据存储在远程的服务器上，以满足不同用户的数据存储需求。

与传统的本地存储相比，网络存储方案具有容量大、可扩展性强、备份恢复方便等优势。

二、网络存储方案的特点1. 高可用性：网络存储方案通常采用分布式存储技术，将数据存储在多台服务器上，提高了数据的可用性和冗余性，一台服务器出现故障时，可以自动切换到其他服务器进行数据访问。

2. 可扩展性强：网络存储方案可以根据用户需求自由扩展存储容量，通过添加新的存储节点，实现存储容量的动态增加，避免了传统存储方案容量不足导致的问题。

3. 数据备份恢复方便：网络存储方案可以通过数据备份技术将数据备份到不同的存储节点上，一旦出现数据丢失或损坏的情况，可以通过备份进行数据恢复。

4. 节约成本：通过网络存储方案，用户可以根据实际需求购买存储容量，避免了传统存储方案需要提前购置大量存储设备导致的成本浪费。

5. 共享性和协作性强：网络存储方案可以提供共享文件和协作编辑功能，多个用户可以同时访问和编辑同一份文件，提高了工作效率。

三、网络存储方案的技术实现1. 分布式文件系统：分布式文件系统是实现网络存储的重要技术之一，通过将文件切分成多个块，并分布到不同的存储节点上，实现数据的分布式存储和访问。

2. 对象存储技术：对象存储技术以对象为基本存储单元，将数据存储为对象，并使用全局唯一的标识符进行访问，具有高扩展性和可靠性。

3. 虚拟化技术：虚拟化技术是网络存储方案的关键技术之一，通过将存储空间划分为多个逻辑单元，实现多用户共享存储空间，并提供存储资源的动态分配与管理。

4. 数据备份与恢复技术：数据备份与恢复技术是网络存储方案的重要组成部分，通过制定合理的备份策略和灾难恢复方案，确保数据的安全性和可用性。