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网络存储架构san实验

发布时间: 2023-03-16 23:14:48

① 四大存储方式技术解析其优劣势

四大存储方式技术解析其优劣势

数据存放问题非常重要,然而在实际应用中却是错事连连。经常会出现掉盘、卷锁死等诸多问题,严重影响了整体系统的正常使用,所以数据专用存储已经成为市场上最关注的安防产品之一。

数据传统存储方式

在目前的数字领域中,最常用的无非是如下四种存储方式:硬盘、DAS、nas、san。

1. 硬盘

无论是dvr、dvs后挂硬盘还是服务器后面直接连接扩展柜的方式,都是采用硬盘进行存储方式。应该说采用硬盘方式进行的存储,并不能算作严格意义上的存储系统。其原因有以下几点:

第一,其一般不具备raid系统,对于硬盘上的数据没有进行冗余保护,即使有也是通过主机端的raid卡或者软raid实现。严重的影响整体性能;

第二,其扩展能力极为有限,当录像时间超过60天时,往往不能满足录像时间的存储需求;

第三,无法实现数据集中存储,后期维护成本较高,特别是在dvs后挂硬盘的方式,其维护成本往往在一年之内就超过了购置成本。

应该说硬盘存储方式不适合大型数字视频监控系统的应用。特别是需要长时间录像的数字视频监控系统。一般这种方式都是与其它存储方式并存于同一系统中,作为其他存储方式的缓冲或应急替代。

2. DAS(直接附加存储)

DAS(direct attached storage),全称为直接连接附加存储,采用DAS的方式可以很简单的实现平台的容量扩容,同时对数据可以提供多种rald级别的保护。

采用DAS方式时。在视频存储单元上部署相关的.hba卡。用于跟后端的存储设备建立数据通道。前端的视频存储单元可以是dvr,也可以是视频存储服务器。其通道可以采用光纤、ip网线、sas线缆甚至于usb、1394线等。

采用DAS方式并不能同时支持很多视频存储服务单元同时接入,而且其扩容能力严重依赖所选择的存储设备自身的扩容能力。所以在大型数字视频监控系统中,应用DAS存储方式将造成系统维护难度的极大提升。

正是由于DAS存储的这些特点,所以这种存储方式一般应用于对于dvr的扩容或者小型数字视频监控项目中。

3. NAS(网络附加存储)

NAS(network attached storage)。全称为网络附加存储,是一种专业的网络文件存储及文件备份设备,或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。同时NAS对数据可以提供多种raid级别的保护。

NAS设备和多台视频存储服务单元均通过ip网络进行连接,按照tcp/ip协议进行通信,以文件的i/o(输入/输出)方式进行数据传输。一个NAS单元包括核心处理器,文件服务管理工具,一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。

采用NAS方式可以同时支持多个主机端同时进行读写,具备非常优秀的共享性能和扩展能力;同时NAS可以应用在复杂的网络环境中。部署也非常灵活。

但是由于NAS采用cif/nfs协议进行数据的文件级传输,所以网络开销非常大,特别是在写入数据时带宽的利用率一般只有20%-40%之间。所以目前NAS一般应用于小型的网络数字视频监控系统中或者只是用于部分数据的共享存储。

4. SAN(存储区域网络)

SAN(storage area network),全称为存储区域网络,通过交换机等连接设备将磁盘阵列与相关服务器连接起来的高速专用子网。同时SAN对数据可以提供多种raid级别的保护。

SAN提供了一个专用的、高可靠性的存储网络。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中在一起的时候) 更加简化。正是由于这些特点,SAN架构特别适合于大型网络数字视频监控系统的存储应用,可以应对上千、上万个前端监控点的存储。

目前 SAN主要分为FC―SAN(光纤存储区域网络)和ip―SAN(以太网存储区域网络)。它们之间的区别是连接线路以及使用数据传输协议的不同。虽然 FC―SAN由于采用专用协议可以保证传输时更加稳定、高效,但其部署方式、构建成本均较之ip―SAN高出很多,所以目前在大型网络数字视频监控系统中更多采用的是ip―SAN架构。

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② 存储基础概念NAS和SAN怎么理解

存储区域网络 (Storage Area Network, SAN)是一种连接外接存储设备和服务器的架构。人们采用包括光纤通道技术、磁盘阵列、磁带柜、光盘柜(en)的各种技术进行实现。该架构的特点是,连接到服务器的存储设备,将被操作系统视为直接连接的存储设备(英语:Direct-attached_storage)。尽管SAN的复杂度和价格已经下降,但目前在大型企业级存储方案(英语:Enterprise_storage)以外还应用不甚广泛。
与SAN相比较,网络储存设备(NAS, Network Attached Storage)使用的是基于文件的通信协议,例如NFS或SMB/CIFS通信协议就被明确滴定义为远程存储设备,计算机请求访问的是抽象文件的一段内容,而非对磁盘进行的块设备操作。
emc中文社区里这个帖子里面的pdf是很经典的,https://community.emc.com/thread/128301

③ 如何为NAS存储和SAN存储选择交换机

SAN和LAN之间有很多相似的地方,比如说它们都能够提供数据存储及共享。同时两者之间也存在很多区别,为了做出一个公平的比较结果,下面说说两者之间一些需要注意的区别。LAN(局域网)一般是指以太网,是在IP地址的基础上架构的,能够轻松的做到低成本高效率,具有标准的界面。另一方面,基于光纤通道的局域网把数据的集成度保证以及高效的性能表现放在了第一位,相对的不太注意成本问题。
如果打算采用基于NAS的存储网络,文件共享协议采用NFS(网络文件协议),CIFS(通用Internet文件系统) 或者AppleTalk(Apple公司协议组),可以选择一个传统的基于以太网的交换机。
如果打算采用基于iSCSI的存储网络,也可以选择以太网交换机,或者选一个能够支持亮渗光纤通道以及iSCSI技术的交换机也可以。采用光纤通道的硬件环境可以支持开放系统,以及基于FICON光纤交换机的IBM S/390(zSeries)环境。▲SAN与NAS对比示意图
可以利用高速切入路由选择或者存储转发架构来实现交换。许多交换机的设计都是基于CLOS架构来实现的,CLOS这个名称是为了纪念贝尔实验室的研究员Dr. Charles Clos的。交换机根据数据帧和数据包的地址来实现数据从源地址到目的地址的交换。
理论核键铅上,在不计成本的情况改好下,交换机可以实现无阻塞的全速交换,实际上,如果网络产生了过载,就会出现数据拥塞,这时可以通过Qos以及流量控制管理软件来进行调整。传统的交换机和网络是基于不产生过载的前提下设计的,这样可以实现更高的性能,因此更贵一些。

④ 存储虚拟化的SAN系统组成

SAN是计算机工作者们为了优化DAS而提出的另一种设计思想,它并没有试图在功能上将应用服务和存储服务完全解耦,而是希望服务器与存储设备之间通过专用光纤网络实现高速互连。如图1所示,一个SAN系统通常包括服务器连接器件、存储网络连接器件、存储设备和管理软件四部分组成,其中存储网络连接器件又可以细分为光纤通道集线器、光纤通道交换机和存储路由器等设备。

图1 SAN系统组成
从设计角度来看,只要购买一个NAS服务器通过标准网络协议加入网络,就可以享受文件级的存储服务了;但是如果打算采用SAN设计存储网络的话,不仅需要购买服务器连接器件、存储网络连接器件、存储设备和管理软件,还需要事先规划设计好存储网络的拓扑结构。从使用上来看,SAN采用专用的光纤网络实现数据存取,能够获得高性能;而NAS服务器与应用服务器共用一套网络,性能比拼上明显无法占据上风。
可以看出,NAS和SAN各有所长,各有所短,实际使用中应该根据实际情况选择合适自己的技术。近些年来,随着主流NAS厂商开始向其NAS设备增加类似SAN的光纤通道和iSCSI功能,NAS和SAN之间的界限已经越来越模糊,也许不久的将来两者将会迎来越来越多的重叠。
那么到底是哪种技术,哪家厂商的方案是最佳的呢?哪种方案会成为存储虚拟化大赛中的最终胜者呢?现在更多的专家认为,这场竞赛没有最后的赢家,越来越多人认为这三种技术应当结合使用。
如果我们把厂商和各自的虚拟化技术对号入座,那么三个虚拟化阵营都各自有一些代表厂商。虚拟化应用阵营的代表有SVC、StorAge、NetworkAppliance设备以及NSS SED (Service-Enabled Devices)飞康。而在磁盘阵列和光纤通道阵营里,HDS、Sun、hp以及Acopia提供了多样化的体系结构。交换机阵营则包括Invista、McData、Brocade、QLogic以及Cisco公司。
在虚拟化应用阵营中比较有代表性的厂商是飞康,飞康 NSS 是一款灵活的存储虚拟化解决方案,能够对整个企业内的存储资源进行高效、经济的供给和集中管理。飞康 NSS有助于最大化存储利用率,降低总存储成本和提高员工生产力。企业可以继续利用现有的存储投资,从而降低购置总成本 (TCO)。飞康 NSS 使 IT 管理员能够根据业务应用程序服务级别协议 (SLA) 定义适当的业务持续性策略,从而实现更加面向服务的应用程序方法和数据可用性。
对于另外两个阵营来说,由于McData,Brocade,Cisco等其他一些公司已经针对基于光纤通道虚拟化进行了一系列公司收购与合作,似乎不同类别方案之间的分界线已经变得模糊起来。其他两个阵营中的厂商中有些也正在慢慢跨越自身的领域,即使目前来说并没有真正完全的横跨界限。
由于虚拟化性能、应用程序灵活性以及虚拟化引擎等诸多方面的问题,早期的存储交换虚拟化和磁盘阵列虚拟化两个阵营的提倡者广受业界的质疑。最初执行虚拟存储的厂商依赖那些基于现有组件的分布式解决方案或是基于端口的处理引擎来提供所需功能,应用设备虚拟化方案被认为是最易于配置的,但其往往有应用限制。因此一些厂商更倾向于存储交换虚拟化,认为智能SAN虚拟化处理组件是下一代虚拟存储的典范。
同样,HDS针对应用虚拟化方案和网络交换虚拟化方案也作出了类似的批评。HDS认为他们的通用存储平台(USP)是把虚拟化部署在存储网络边缘的存储控制器,而不是部署在主机或是网络核心的交换机或应用设备,他们认为从性能和安全因素上说这是最佳位置。
而应用设备虚拟化的坚定支持者NetApp则认为通过应用设备在存储网络上实现虚拟化是最好方案。NetApp公司发言人解释:在选择磁盘阵列方案后,存储网络能给客户提供最大的灵活性,不至于像TagmaStore通用存储平台那样把客户锁定在磁盘阵列的解决方案,既不需要那么复杂,也不需要基于主机的虚拟化解决方案中客户代码带来的成本。在存储网络之内,应用设备可以灵活放置。
一个好的虚拟解决方案不要求对磁盘或存储网络基础架构进行任何改变。因此,需要和您的供应商进行讨论来决定进行哪些改变才能够测试和运行它们的虚拟解决方案。但是需要警惕的是一些解决方案要求企业购买新一代SAN交换机或新一代存储控制器,而这样做的目的仅仅是为了实现存储虚拟。

⑤ 简述一下SAN,NAS,DAS的原理还有区别,就是存储怎么连接的之类的,请描述形象一点,本人不是计算机专业的

这个怎么说呢,要说很久的,建议你去网络看一下。简单说DAS比较常见,也是连接最简单的,你可以理解为存储跟服务器直接直接用SAS线连接起来,就像你在自己电脑上多装了一个硬盘,只是连接线不一样,连接的东西不一样。SAN呢,是利用交换机来实现服务器跟存储之间的连接,现在又电口跟光纤的。NAS呢跟SAN有点像,也是利用交换机实现连接,只是基于不同的数据传输协议,用途不一样,SAN是存储数据,NAS是文件。

SAN(Storage Area Network ) SAN的概念是允许存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络(与LAN相比)连接,通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。

NAS(Network Storage Technologies)基于标准网络协议实现数据传输,为网络中的Windows / Linux / Mac OS 等各种不同操作系统的计算机提供文件共享和数据备份。

DAS(Direct Attached Storage):存储产品是作为计算机的附属部分,采用直接连接存储结构。将存储设备通过SCSI 接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。

⑥ 网络存储的SAN存储区域网络

SAN(Storage Area Network存储区域网络)通过光纤通道连接到一群计算机上。在该网络中提供了多台主机连接,但并非通过标准的网络拓扑(见图)
SAN专注于企业级存储的特有问题,主要用于存储量大的工作环境。当前企业存储方案所遇到问题的两个根源是:数据与应用系统紧密结合所产生的结构性限制,以及目前小型计算机系统接口(SCSI)标准的限制。大多数分析都认为SAN是未来企业级的存储方案,这是因为SAN便于集成,能改善数据可用性及网络性能,而且还可以减轻存储管理作业。
SAN是目前人们公认的最具有发展潜力的存储技术方案,而未来SAN的发展趋势将是开放、智能与集成。NAS是目前增长最快的一种存储技术,然而就二者的发展趋势而言,在应用层面上SAN和NAS将实现充分的融合。可以说,NAS和SAN技术已经成为当今数据备份的主流技术,关键在于如何在此基础上开发完善全方位、多层次的数据备份系统,在分布式网络环境下,通过专业的数据存储管理软件,结合相应的硬件和存储设备,来对全网络的数据备份进行集中管理,从而实现自动化的备份、文件归档、数据分级存储以及灾难恢复等功能。

⑦ 存储基础3 存储阵列NAS SAN

存储阵列在IT架构下主要有两种:
盘控一体化架构和盘控分离化架构

管理口的默认IP地址是A控 192.168.128.101 B控 192.168.128.102

存储结构:直接连接存储(DAS)、网络连接存储(NAS)、存储区域网络(SAN)

通过存储的通道不同分为IP SAN 和FC SAN
而无论是IP SAN还是FC SAN都有三种组网结构:
1、直连组网

主机和存储之间通过专用的通道去连接,这个通道可以基于是IP的,也可以是FC。这种通道的实现方式主要是把存储资源通过这个通道提供给上层服务器使用
缺点:所有的存储资源只能为一台服务器提供存储
2、单交换组网

它可以通过网络侧的交换机或者说FC的交换机实现把存储资源共享给多台服务器提供存储
缺点在于应用服务器和交换机以及存储 资源之间只有一条承载链路,任何一条链路出现问题都会导致服务器和应用之间连接失败

3、双交换组网

采用的是两台或主备的方式去实现交换机的连接,所有的应用服务器和存储之间也是通过两条链路去连接,中间断开任何一条链路都不影响整个存储和应用服务之间应用的访问

注意:提到SAN存储,默认指的是FC SAN

无论是IP SAN 还是FC SAN都有以下四个组件:

采用的是光纤作为承载通道。
FC协议栈

我们大多用的是FC-0 FC-1 FC-2这三层,也可以称FC是大二层架构
FC-0主要是定义了物理层的介质,比如:光纤或者铜线、相应的标准、距离等
FC-1主要是定义了协议的编解码的过程
FC-2主要是定义了帧、流控制以及质量控制方面
FC-3主要是加密
FC-4主要是上层协议的封装,比如SCSI,完成SCSI协议到FC协议的转换传输

FC的三种拓扑架构
1、点对点

通过主机侧安装的hub卡以及光纤线缆和设备去连接
缺点:所有的存储只能为一台应用服务器提供服务

2、仲裁环

通过光纤集线器去完成把存储资源共享给多台服务器,提供存储。
缺点:它们都在环路上工作,任何环路上的设备出问题都会导致环路出问题,安全性不高
3、FC-SW

采用交换式的方式去实现FC的组网,这种方式采用FC交换机去实现为更多的上层服务器提供存储资源,同时也可以实现双交换组网的一种方式

它的承载通道采用TCP/IP协议进行承载
实现IP SAN有三种方式:
第一种:

软件主要实现的是从SCSI协议封装成iSCSI的过程
以太网卡主要实现的是把数据传输到外界
第二种:

与第一种的区别就是TOE网卡分担了网卡的一些功能
第三种:

iSCSI卡即完成了数据的封装也完成了数据的发放
不占用任何的主机资源

FC SAN与IP SAN的区别

FC SAN因为距离原因,大多只能在数据中心去做
IP SAN因为是TCP/IP做承载,所以可用于大区域数据

FC SAN速度快,传输效率高
FC SAN成本高
FC SAN采用的是专用的HBA卡 不会被外界攻击

FC SAN更多用在容灾备份的场景

NAS(Network Attached Storage)网络附加存储 :是一种将分布、独立的数据进行整合,集中化管理,以便与对不同主机和应用服务器进行访问的技术。

SAN的所有文件存储都是在主机这侧完成的。
而NAS是把自己的文件系统和自己的操作系统都是在内部实现的,也就是说NAS有自己的文件系统和自己的操作系统去管理自己的内部数据。

NAS对不同操作系统开放的协议不同
Windows是CIFS
Linux是NFS

NAS还支持FTP和HTTP,对外提供文件共享

CIFS(Common Internet File System),通用Internet文件系统,NAS对Windows系统提供文件共享所用的一个协议。
它使程序可以访问远程Internet计算机上的文件并要求此计算机的服务,CIFS可以看做是应用程序协议,如文件传输协议和超文本传输协议的一个实现
架构:C/S
应用:Windows系统共享文件的环境
传输协议:TCP/IP
对网络性能要求较高,如果丢包高的话,会访问失败

NFS (Network File System)网络文件系统。
应用在Linux/Unix文件系统中,通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。
架构:C/S
传输:TCP或者UDP
因为支持两种传输协议,所以网络的可靠性安全性方面比CIFS要低
因为Windows上的软件是集成的所以不需要安装,而Linux和Unix则需要安装软件

NAS内部的组成:

NAS文件系统IO与性能影响
主机、网络、NAS本身内部的性能

NAS和SAN的区别:

⑧ SAN存储五大优势是什么

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。为了满足企业对存储空间日渐升高的需求,同时顾及使用效能的提升、容量扩充的弹性、数据安全的维护及成本花费的控制,存储局域网络(Storage Area Network)便应运而生。根据网络存储产业协会(Storage Networking Instry Association / SNIA )所下的定义:所谓的存储局域网络(Storage Area Network, SAN)主要的目的是在存储装置之间或是存储装置与计算机系统之间进行数据的传输。而存储局域网络的构成包含了提供存储装置与计算机主机实体链接的通讯架构,以及管理存储装置、计算机主机及相关网络设备的管理机制,借以提供强而有力且安全的数据传输环境。而SAN 这个名词通常会被认为是提供区块输入输出(Block I/O)的服务而非档案存取服务,但此一说法并不是SAN 的必要条件。 一个存储系统的构成包含存储组件、存储装置、计算机系统等设备,再加上相关的控制软件及网络上通信讯息的传递。在这样的定义之下,存储局域网络基于整合、共享、管理的理念目标,将各种存储装置诸如磁盘阵列、光盘机、磁带机、磁带库等机器,透过高速网络链接,构成一专门负责提供存储空间之局域网络;对外则透过集线器、交换机连结服务器对前端客端提供服务。

⑨ SAN(存储区域网络)技术

1.1 SAN是什么?
    SAN网络(Storage Area Network,简称SAN),顾名思义就是存储区域网络,SAN网络最初主要是指FC-SAN,当然发展到现阶段目前常见的SAN有FC-SAN和IP-SAN,还有IB-SAN,其中FC-SAN为通过光纤通道协议转发SCSI协议,IP-SAN通过TCP协议转发SCSI协议。

1.2 SAN的组件:
    (1)服务器主机;(2)互联设备:交换机和路由器;(3)存储设备:磁盘阵列和备份设备;(4)这些设备连接起来;

1.3 SAN的结构
    SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。

    SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。

    目前常见的SAN有FC-SAN和IP-SAN,其中FC-SAN为通过光纤通道协议转发SCSI协议,IP-SAN通过TCP协议转发SCSI协议。

1.4 SAN的类型
SAN存储网络架构主要分为FC-SAN和IP-SAN两种。早期的SAN通常指采用光纤通道技术的存储区域网络,等到iSCSI协议出现了以后,存储业界就把SAN分为两种,一种是FC-SAN和IP-SAN。

1.5 FC-SAN
    架构上以光纤为传输媒介的FC-SAN的优点是传输速度块(可达4G/s)、距离远及高可靠性。
    FC-SAN分为五种端口类型:N型、NL型、F型、FL型、以及E型。前两种适用于主机和存储设备,后三种适用于光纤交换机。

    作为可靠地SAN核心设备,采用双冗余配置的光纤交换机具有可靠地稳定性和安全性,是FC-SAN的核心部件。每台服务器通过两块光纤通道分别连接到互为冗余的SAN光纤通道交换机上。类似的,磁盘阵列设备和SAN光纤通道交换机之间也通过两条光纤通道连接。自动备份软件备份的高速连接结构可实现快速备份与恢复、数据访问与容灾,允许于用户将数据快速传输到存储备份设备。

    FC-SAN提供了一个高性能、可靠和经济使用的解决方案,将存储业界领先的服务器、存储设备、软件和组网功能融为一体。
1.6 IP-SAN
    IP-SAN是指为了实现网络中的数据而SCSI封装串行,可支持企业数据的备份和容灾、数据中心的建立,分为FCP、FCIP和iSCSI。

    iFCP可以实现FC-SAN到IP-SAN的无缝连接,通过转换FC帧的协议,将经过解析并剥离数据包之后的纯数据加入TCP/IP协议,所以iFCP只具备IP地址。FCIP把FC帧封装到IP数据包中,使得IP数据包中既保存了FC地址,有包含了IP地址,FCIP技术适用于远距离的孤立的FC_SAN之间的互联。iSCSI可以实现在普通的IP网络上直接传输SCSI数据包,通过将TCP/IP协议加入SCSI数据包来使用IP的探测设备和寻址机制以及TCP中的分段和流量拥塞控制机制。
1.7 IP-SAN和FC_SAN对比
相比IP_SAN,FC-SAN在设备的稳定与可扩展两个方面存在优势,但是更为负责和昂贵,不适于中小企业使用,而IP_SAN价格低廉,操作简单,在没有距离限制上实现数据的远程镜像和迁移,对于跨平台的数据共享更加有助。