計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)研究

摘要：當(dāng)前，人類已進(jìn)入信息全球化時(shí)代，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正處于飛速發(fā)展時(shí)期。政府、企業(yè)和個(gè)人均需建立乃至訪問海量信息，而且目前這種趨勢(shì)仍在進(jìn)行中。眾所周知，數(shù)據(jù)是信息的一種載體，因此，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全高效存儲(chǔ)技術(shù)已日益成為計(jì)算機(jī)用戶關(guān)注的核心問題之一。本文在介紹三種傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)（SAN、NAS和DAS）的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了SSD和云存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新技術(shù)，以期解決計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率和存儲(chǔ)容量等問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；SAN；SSD；云存儲(chǔ)

中圖分類號(hào)：TP333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 23-0000-02

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，當(dāng)前的信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)。因此，發(fā)展安全高效、數(shù)據(jù)傳輸速率快、存儲(chǔ)容量大的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)革新的關(guān)鍵。所謂數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，即數(shù)據(jù)流在加工的過程中產(chǎn)生的臨時(shí)文件或者需要查找的信息。一般來說，數(shù)據(jù)會(huì)通過某種格式記錄在計(jì)算機(jī)外部或者內(nèi)部的存儲(chǔ)介質(zhì)上。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的命名需反映信息特征的組成含義。數(shù)據(jù)流反映的是系統(tǒng)中流動(dòng)的數(shù)據(jù)，其集中表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的特征，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)則反映的是系統(tǒng)中靜止的數(shù)據(jù)，表現(xiàn)出的主要是靜態(tài)數(shù)據(jù)的特征。本文根據(jù)當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，在介紹SAN、NAS和DAS等三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)SSD和云存儲(chǔ)等熱門的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新技術(shù)也進(jìn)行了深入探討。

1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

1.1 SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）

SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，Storage Area Network），是一種專用于存儲(chǔ)操作的高速網(wǎng)絡(luò)高速的，一般獨(dú)立于LAN（計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)）[1]。SAN通過把主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備相連接，從而為L(zhǎng)AN上的所有主機(jī)與存儲(chǔ)設(shè)備提供專用通信通道。SAN能完美的實(shí)現(xiàn)服務(wù)器層次上的存儲(chǔ)資源共享主要是因?yàn)槠浒汛鎯?chǔ)設(shè)備從服務(wù)器中獨(dú)立出來。SAN把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通道技術(shù)引入到存儲(chǔ)環(huán)境中，提供了嶄新的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的完美解決方案，能有效滿足網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在可靠性、吞吐率以及可擴(kuò)展性等方面的綜合要求。

SAN的常用方案主要包括IP SAN和FC SAN。這兩種方案均有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，比較結(jié)果如下表1所示。

NAS（Network Attached Storage），又稱網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)技術(shù)，即采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（FDDI 、TCP/Ip和ATM），通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)把服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)聯(lián)接起來，建立專用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)存儲(chǔ)私網(wǎng)[2]。其優(yōu)缺點(diǎn)如下表2所示。

2 cloud storage（云存儲(chǔ)技術(shù)）

云計(jì)算和云存儲(chǔ)是當(dāng)前作為當(dāng)前最熱門的計(jì)算機(jī)技術(shù)話題，基于云計(jì)算環(huán)境下的云存儲(chǔ)被是未來的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)的主要發(fā)展方向。所謂云存儲(chǔ)，即通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或者分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)[4]。云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型主要由以下 4部分組成：（1）存儲(chǔ)層；（2）基礎(chǔ)管理層；（3）應(yīng)用接口層；（4）訪問層。

構(gòu)建云存儲(chǔ)首先要構(gòu)建云存儲(chǔ)的服務(wù)器架構(gòu)，服務(wù)器架構(gòu)屬于云計(jì)算IAAS部分，還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可以通過多種架構(gòu)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。常用的構(gòu)架技術(shù)如附網(wǎng)存儲(chǔ)NAS和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)SAN。NAS是一種分布式架構(gòu)的文件存儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于松散結(jié)合型集群，通?？梢詽M足以云存儲(chǔ)為主導(dǎo)的環(huán)境需求，見下圖1所示。SAN是一種集群架構(gòu)的塊存儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于緊密結(jié)合型集群，見下圖2所示。

針對(duì)以上兩種服務(wù)器架構(gòu)，有三種常用數(shù)據(jù)傳送方式：（1）iSCSI是SAN架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，使得單個(gè)客戶端的應(yīng)用程序能夠像使用本地資源一樣的使用服務(wù)器上的資源，其操作后的結(jié)果對(duì)其他客戶端是不可見的；（2）NFS/CIF是NAS架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，使用NFS或者CIF數(shù)據(jù)傳送接口，可以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)共享；（3）FC是高速光纖通道，所構(gòu)建的云存儲(chǔ)系統(tǒng)具有快速、高效、可靠的數(shù)據(jù)傳遞效率，主要應(yīng)用在性能要求較高的金融、電信等領(lǐng)域。云存儲(chǔ)主要有三種，其各自的特點(diǎn)如下表4所示。

綜上所述，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全性、可靠性和高效性已越來越受到計(jì)算機(jī)用戶的關(guān)注，而計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)則有效的解決了這一問題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)因其具備價(jià)格昂貴、兼容性差、存儲(chǔ)容量小、傳輸速率慢等不足而逐漸為市場(chǎng)所淘汰，而SSD（固態(tài)硬盤技術(shù)）和Dedupe（重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)）等新型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)因其在存儲(chǔ)容量和傳輸速率等方面的突出優(yōu)勢(shì)而逐漸為市場(chǎng)青睞，而基于云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和DNA分子存儲(chǔ)技術(shù)將是未來的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]范濤.網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].福建電腦，2008（06）.

[2]潘美蓮.淺談數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)及應(yīng)用[J].科技資訊，2010（36）.

[3]李禮.淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)[J].信息與電腦（理論版），2011（04.

[4]武永衛(wèi)，黃小猛.云存儲(chǔ)[J].中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2009，5（6）：44-51.