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存储网络技术的现状与发展

存储网络技术的现状与发展

网络数据信息爆炸性的增长，使网络存储技术变得越来越重要，

已成为Internet及其相关行业进一步发展的关键。下面是YJBYS店铺

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当今所说的“存储”是包含传统存储介质在内，结合网络、通信

等相关技术，向着虚拟化、网络化方向发展的一个全新概念。附网存

储(NetworkAttachedStorage，NAS)、存储区域网(StorageArea

Network，SAN)和IP—SAN是网络存储技术的三个主要方向。本文

将就网络存储技术的关键概念、关键技术、研究结果和应用，以及未

来发展趋势进行介绍。

一、国内外研究现状

NAS和SAN是网络存储中的两大关键技术，围绕这两大技术，当

今网络存储技术的发展方向主要有：NAS和SAN的集成技术、IP存

储技术、网格存储技术、虚拟化存储技术、对象存储技术、存储机群

系统、基于光纤通道的SAN(FC—SAN)和基于IP的SAN(IP-SAN)(在

IP_SAN中，iSCSI是应用最广泛的技术)、分布式异构存储网络、网络

存储设备、网络存储集成技术研究、串行SAS(SerialAttachSCSI)。

NAS解决方案：NetAppFAS270C;SAN解决方案：DELL，EMC

AX1O0。

二、关键概念与关键技术介绍

(一)存储虚拟化技术

存储虚拟化的核心工作是将物理存储设备映射到单一逻辑资源池。

为用户和应用程序提供虚拟磁盘或虚拟卷，隐藏具体物理设备的物理

特性。从而实现对存储系统的集中管理，使客户的存储系统容纳更多

数据，更多的用户共享同一个系统，存储管理操作(例如系统升级、建

立和分配虚拟磁盘、改变RAID级别、扩充存储空间等)变得更为简便。

根据数据与控制信息是否使用同一通道传输，存储虚拟化可以分

为In—Band和Out—of-Band两种实现模型。In—Band模型是最常

用的虚拟化形式，通过主机服务器和存储设备之间的存储区域在数据

路径中插入存储抽象层，用虚拟存储控制设备中的管理软件来管理和

配置存储设备，数据和控制信息使用同一条通路。这种方法可以节省

硬件投资，但是在虚拟存储控制设备处容易造成网络拥塞而形成系统

瓶颈，降低性能。在实际应用中这种结构常采用冗余配置，以避免单

点故障。Out—of--Band模型中，数据和控制信息使用不同的传输通

道，应用服务器的I/0命令先通过专用命令通路传送至专用的元数据服

务器或控制器，获得元数据和数据视图后，再直接通过数据通路得到

所需数据。因此减少了网络延迟，增加了带宽的可升级性，从而提高

了系统性能。这种结构可避免系统的单点故障和瓶颈，但是在一定程

度上增加了用户的投资。

存储虚拟化可以在服务器、存储设备或在专用设备上实现。基于

服务器端的实现是将虚拟化层放在应用服务器上，通过改造操作系统

或者加上虚拟层来实现映射工作，这种方法不需要额外硬件。基于存

储设备的方案是将虚拟化层放在存储设备的适配器或控制器，这种方

法在理论上性能最优，能充分考虑存储设备的物理特性，并将应用服

务器从虚拟化存储的实现工作中彻底解放出来，方法简单。

由于存储网络本身是系统中的一个专用的网络，所以可通过在存

储区域网络这一级采用智能化的存储路由器、存储交换机，或者增加

一个元数据服务器等来实现虚拟化的工作。

(二)IP存储技术

2003年2月11日.IETF通过了由IBM、思科共同发起的iSCSI标

准。iSCSI是一个供硬件设备使用的，可以在IP协议的上层运行的

SCSI指令集。使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择，能够

通过标准互联网协议(IP)传输数据和信息。