淺談網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)及其應(yīng)用

摘 要：現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在人們的生活中得到普及，選擇良好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式已經(jīng)越來(lái)越重要。目前存儲(chǔ)已經(jīng)從主機(jī)系統(tǒng)中脫離出來(lái)發(fā)展成為了一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)就是低成本、高智能。本文就將對(duì)現(xiàn)在出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行深入分析，分別研究傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)技術(shù)；運(yùn)用分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP333

伴隨網(wǎng)絡(luò)快速的發(fā)展，對(duì)于用戶選擇一種能夠滿足需求的高性能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式變得尤其重要。怎樣做到保障數(shù)據(jù)的安全性、一致性、可靠性。怎樣能夠集中的對(duì)網(wǎng)上數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，做到集中管理不同的數(shù)據(jù)，又怎樣實(shí)現(xiàn)保護(hù)和訪問(wèn)不同主機(jī)類(lèi)型的數(shù)據(jù)等一系列問(wèn)題，都是需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)完成的。現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)災(zāi)難，小到錯(cuò)誤的操作和普通文件的損壞，大到由于病毒入侵或是黑客攻擊導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)癱瘓。所以現(xiàn)在的各個(gè)企業(yè)單位必須有完善的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)恢復(fù)計(jì)劃方案?，F(xiàn)在人們普遍使用的就是采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行異地儲(chǔ)存，也就是數(shù)據(jù)信息不直接儲(chǔ)存到本地的服務(wù)器上，而是采用相關(guān)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)將信息儲(chǔ)存在和服務(wù)器相連的專業(yè)設(shè)備上?，F(xiàn)在主要使用的網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)技術(shù)有：DAS、SAN、NAS，以下將對(duì)這三種技術(shù)進(jìn)行分析。

1 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)分析

DAS存儲(chǔ)技術(shù)是指利用光纖通道或是SCSI接口將儲(chǔ)存設(shè)備直接連接到計(jì)算機(jī)上。當(dāng)服務(wù)器所在的位置較為分散，無(wú)法使用遠(yuǎn)程連接實(shí)現(xiàn)互聯(lián)時(shí)，就可以直接連接。直接連接需要投入的成本較少，而且需要的時(shí)間也很短，一般在集群環(huán)境中對(duì)存儲(chǔ)容量進(jìn)行拓展。DAS已經(jīng)有很長(zhǎng)的發(fā)展歷史了，也是現(xiàn)在較為普遍的網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存設(shè)備。但是伴隨用戶數(shù)據(jù)在不斷增長(zhǎng)，也就在擴(kuò)展、存儲(chǔ)等方面暴露出很多的問(wèn)題。問(wèn)題的出現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)原因：

1.1 DAS儲(chǔ)存方式。DAS在進(jìn)行存儲(chǔ)維護(hù)管理和系統(tǒng)的I/O讀寫(xiě)對(duì)服務(wù)器主機(jī)操作系統(tǒng)有很強(qiáng)的依賴性，數(shù)據(jù)設(shè)備和恢復(fù)需要占用CPU、I/O等服務(wù)器主機(jī)資源，數(shù)據(jù)流必須要流回到主機(jī)之后再到服務(wù)器連接著的磁帶機(jī)。一般而言數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要占用20%-30%的主機(jī)資源，這也就導(dǎo)致企業(yè)的數(shù)據(jù)日常存儲(chǔ)工作一般需要在業(yè)務(wù)系統(tǒng)不繁忙的情況下進(jìn)行，防止由于占用到服務(wù)器主機(jī)資源影響企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)DAS儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量很大時(shí)，就需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，而且對(duì)服務(wù)器硬件會(huì)有一定的影響。

（1）DAS的SCSI連接。采用SCSI連接DAS與服務(wù)器主機(jī)之間的連接通道。服務(wù)器的CPU不斷的加強(qiáng)，存儲(chǔ)硬盤(pán)空間就會(huì)變大，排列出來(lái)的硬盤(pán)數(shù)量也就越來(lái)越多，SCSI通道將會(huì)成為I/O瓶頸，由于服務(wù)器主機(jī)的SCSI的ID是有限的，所以SCSI連接通道也是有限的。（2）DAS的限制。將一臺(tái)服務(wù)器拓展成為由多臺(tái)服務(wù)器組成的集群或是拓展儲(chǔ)存陣列的容量，都有可能導(dǎo)致企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)停機(jī)，給企業(yè)帶來(lái)不同程度的經(jīng)濟(jì)損失，而且無(wú)論是DAS的存儲(chǔ)還是主機(jī)服務(wù)器的拓展都是需要原廠商提供，受到了一定的限制。

1.2 NAS儲(chǔ)存技術(shù)。NAS是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)附加技術(shù)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有著重要地位，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)磁盤(pán)序列直接連接起來(lái)，由計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)服務(wù)器構(gòu)成NAS技術(shù)的服務(wù)器，在實(shí)際運(yùn)用中能夠發(fā)揮很強(qiáng)的拓展性，而且NAS也是帶有操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備，就相當(dāng)于一個(gè)專用的文件服務(wù)器，對(duì)文件系統(tǒng)能進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，具有安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，在電子出版、法律、教育等方面有廣泛的使用。

（1）NAS的關(guān)鍵特性。一是將一般服務(wù)器中沒(méi)有發(fā)揮作用的計(jì)算功能給去掉，只提供存儲(chǔ)服務(wù)需要使用的文件系統(tǒng)功能，減少了成本。對(duì)系統(tǒng)軟硬件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使得存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)之間以最有效的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)內(nèi)核具有多線程、多任務(wù)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高、非常適合處理網(wǎng)絡(luò)的I/O請(qǐng)求。二是NAS主要以網(wǎng)絡(luò)為中心，直接運(yùn)用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源接入到專用的存儲(chǔ)設(shè)備，而不需要再連接儲(chǔ)存設(shè)備

（2）NAS的技術(shù)性能。現(xiàn)在NAS得到非常普遍的需求主要因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn)：一是能夠共享和訪問(wèn)大量的文件數(shù)據(jù)，很好的滿足企業(yè)的需求。二是企業(yè)在不斷的發(fā)展，大型的磁帶庫(kù)或是硬盤(pán)等產(chǎn)品雖然能夠解決儲(chǔ)存問(wèn)題，但是由于成本過(guò)高，對(duì)于一些中小型企業(yè)可能很難接受，所以NAS能夠改善這個(gè)問(wèn)題。三是文件數(shù)據(jù)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉嗯_(tái)客戶機(jī)上，方便部署。

（3）NAS的存在的缺陷。NAS本身有很大的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的開(kāi)銷(xiāo)，因此在數(shù)據(jù)訪問(wèn)上一些對(duì)訪問(wèn)速度要求很高的場(chǎng)合是不適合使用NAS的，比如數(shù)據(jù)庫(kù)的一些運(yùn)用等。NAS技術(shù)在使用時(shí)會(huì)對(duì)LAN相關(guān)帶寬有所占用，從而會(huì)有一部分的網(wǎng)絡(luò)資源被浪費(fèi)掉，可能會(huì)造成用戶的正常使用。NAS還有一個(gè)限制因素就是很難統(tǒng)一集中管理多個(gè)相關(guān)設(shè)備，只能夠?qū)蝹€(gè)儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)行單一管理，目前還無(wú)法跨越不同的設(shè)備。

1.3 SAN。SAN采用光纖通道技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)群后端，使用交換機(jī)連接服務(wù)器主機(jī)和儲(chǔ)存陣列，形成專門(mén)用于區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)。

（1）SAN存儲(chǔ)性能。一是SAN和一般的網(wǎng)絡(luò)不同，是為了連接服務(wù)器、磁帶庫(kù)、磁盤(pán)陣列專門(mén)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，并且具有很高的性能。二是由于具有很好的存儲(chǔ)連接，服務(wù)器能夠訪問(wèn)磁盤(pán)陣列、磁帶等任何的儲(chǔ)存設(shè)備，而且儲(chǔ)存設(shè)備和SAN交換機(jī)以及儲(chǔ)存設(shè)備和儲(chǔ)存設(shè)備之都能進(jìn)行信息間傳遞。三是非常適合一些數(shù)據(jù)恢復(fù)和服務(wù)器集群等需要傳輸大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用。（2）SAN的技術(shù)性能?，F(xiàn)代企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求越來(lái)越高，所以有些企業(yè)采用SAN技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。SAN有以下優(yōu)點(diǎn)：一是能過(guò)實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)共享。二是加強(qiáng)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性、開(kāi)放性。三是利用光纖數(shù)據(jù)傳輸效率很快，還具有超強(qiáng)的拓展性。（3）SAN的缺陷。SAN技術(shù)在維護(hù)和構(gòu)建時(shí)，需要具有很強(qiáng)專業(yè)能力、業(yè)務(wù)知識(shí)、豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員，這也就增加一筆人力費(fèi)用。并且SAN在連接距離上受到了一定的限制。而且由于連接設(shè)備在價(jià)格上比較高昂，這也就阻礙了SAN技術(shù)的發(fā)展。

2 現(xiàn)代化新型網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)

2.1 OBS。OBS是基于對(duì)象存儲(chǔ)的，它的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度是可以變化的，存儲(chǔ)屬性的基本容器也是具有可拓展性的存儲(chǔ)容器能夠提供和文件相似的訪問(wèn)方式，比如能夠打開(kāi)、進(jìn)行讀寫(xiě)等操作。NAS和SAN的一些優(yōu)點(diǎn)在OBS上得到了綜合體現(xiàn)，由于是采用的對(duì)象接口，所以在很大程度上提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的性能，具備了非常高的擴(kuò)展性。OBS有一大顯著特點(diǎn)，就是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)物理視圖下放到一些存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中，OBS的技術(shù)理念是人們關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，它的高性能和極強(qiáng)的擴(kuò)展性使其得到了人們的認(rèn)可，也在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域占得重要地位。

2.2 云存儲(chǔ)。云儲(chǔ)存和云計(jì)算非常的相似，它的發(fā)展基礎(chǔ)就是云計(jì)算，主要是通過(guò)相關(guān)軟件將網(wǎng)絡(luò)各種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)集合在一起，共同進(jìn)行工作。使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或是集群運(yùn)用等功能，對(duì)外進(jìn)行業(yè)務(wù)訪問(wèn)或是對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在NAS、DAS、SAN之間存在的差異正逐漸被模糊。目前所有的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和用戶的各種需求下逐步的趨于完善。NAS、SAN都是在人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的各種訴求中在之前DAS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在新時(shí)期又出現(xiàn)了OBS和云存儲(chǔ)，目前無(wú)論是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)還是現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，都還存在一些或多或少的問(wèn)題，需要不斷的進(jìn)行研究和完善。通過(guò)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性、拓展性、可靠性，來(lái)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁亮.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的分析與應(yīng)用[J].華章，2012（11）：296.

[2]孫偉.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)分析及應(yīng)用研究[J].中國(guó)新通信，2014（06）：83.

作者單位：裝甲兵工程學(xué)院計(jì)算中心，北京 100072