存儲網絡技術的現狀與發展
網絡數據信息爆炸性的增長，使網絡存儲技術變得越來越重要，已成為Internet及其相關行業進一步發展的關鍵。下面是YJBYS小編搜索整理的關於存儲網絡技術的現狀與發展，歡迎參考閲讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!
當今所説的“存儲”是包含傳統存儲介質在內，結合網絡、通信等相關技術，向着虛擬化、網絡化方向發展的一個全新概念。附網存儲(Network Attached Storage，NAS)、存儲區域網(Storage Area Network，SAN)和IP—SAN是網絡存儲技術的三個主要方向。本文將就網絡存儲技術的關鍵概念、關鍵技術、研究結果和應用，以及未來發展趨勢進行介紹。
一、國內外研究現狀
NAS和SAN是網絡存儲中的兩大關鍵技術，圍繞這兩大技術，當今網絡存儲技術的發展方向主要有：NAS和SAN的集成技術、IP存儲技術、網格存儲技術、虛擬化存儲技術、對象存儲技術、存儲機羣系統、基於光纖通道的SAN(FC—SAN)和基於IP的SAN(IP-SAN)(在IP_SAN中，iSCSI是應用最廣泛的技術)、分佈式異構存儲網絡、網絡存儲設備、網絡存儲集成技術研究、串行SAS(Serial Attach SCSI)。NAS解決方案：NetApp FAS270C;SAN解決方案：DELL，EMC AX1O0。
二、關鍵概念與關鍵技術介紹
(一)存儲虛擬化技術
存儲虛擬化的核心工作是將物理存儲設備映射到單一邏輯資源池。為用户和應用程序提供虛擬磁盤或虛擬卷，隱藏具體物理設備的物理特性。從而實現對存儲系統的集中管理，使客户的存儲系統容納更多數據，更多的用户共享同一個系統，存儲管理操作(例如系統升級、建立和分配虛擬磁盤、改變RAID級別、擴充存儲空間等)變得更為簡便。
根據數據與控制信息是否使用同一通道傳輸，存儲虛擬化可以分為In—Band和Out—of-Band兩種實現模型。In—Band模型是最常用的虛擬化形式，通過主機服務器和存儲設備之間的存儲區域在數據路徑中插入存儲抽象層，用虛擬存儲控制設備中的管理軟件來管理和配置存儲設備，數據和控制信息使用同一條通路。這種方法可以節省硬件投資，但是在虛擬存儲控制設備處容易造成網絡擁塞而形成系統瓶頸，降低性能。在實際應用中這種結構常採用宂餘配置，以避免單點故障。Out—of--Band模型中，數據和控制信息使用不同的傳輸通道，應用服務器的I/0命令先通過專用命令通路傳送至專用的元數據服務器或控制器，獲得元數據和數據視圖後，再直接通過數據通路得到所需數據。因此減少了網絡延遲，增加了帶寬的可升級性，從而提高了系統性能。這種結構可避免系統的單點故障和瓶頸，但是在一定程度上增加了用户的投資。
存儲虛擬化可以在服務器、存儲設備或在專用設備上實現。基於服務器端的實現是將虛擬化層放在應用服務器上，通過改造操作系統或者加上虛擬層來實現映射工作，這種方法不需要額外硬件。基於存儲設備的方案是將虛擬化層放在存儲設備的適配器或控制器，這種方法在理論上性能最優，能充分考慮存儲設備的物理特性，並將應用服務器從虛擬化存儲的實現工作中徹底解放出來，方法簡單。
由於存儲網絡本身是系統中的一個專用的網絡，所以可通過在存儲區域網絡這一級採用智能化的存儲路由器、存儲交換機，或者增加一個元數據服務器等來實現虛擬化的工作。
(二)IP存儲技術
2003年2月11日通過了由IBM、思科共同發起的iSCSI標準。iSCSI是一個供硬件設備使用的，可以在IP協議的上層運行的SCSI指令集。使其能夠在諸如高速千兆以太網上進行路由選擇，能夠通過標準互聯網協議(IP)傳輸數據和信息。
由於iSCSI技術是基於IP協議的，能容納所有IP協議網絡中的部件，因此，用户可以在任何需要的地方創建實際的SAN網絡，而不需要專門的光纖通道網絡在服務器和存儲設備之間傳送數據。同時，因為沒有光纖通道對傳輸距離的限制。IPSAN使用標準的TCP/IP協議，數據即可在以太網上進行傳輸。
採用iSCSI技術組成的IPSAN可以提供和傳統FcSAN相媲美的解決方案。而且普通服務器或PC機只需要具備網卡，即可共享和使用大容量的存儲空間。與傳統的FC SAN相比，IP SAN技術簡單、低成本的特色相當明顯。在10Gb以太網環境下，完全可以與FcSAN在交換性能上一爭高低。
(三)存儲集羣系統
集羣存儲系統的基本原理是，所有的設備被整合到一個虛擬的存儲池，組成一個透明化的全局文件系統，整個集羣系統只能分配到一個驅動器盤符。這樣不僅可以提高磁盤資源的利用率;還增加了服務器共享數據的能力，避免了因相同文件被重複備份而造成的不必要的資源浪費。
兩台控制器耦合在一起，互為宂餘。如果其中一台設備發生了故障，另一台將會自動頂替上，維持業務的連續性，這就是最簡單的集羣形式。active—passive工作模式的宂餘雙控制器配置方案，兩台控制器中總有一台一直處於備用狀態，從控制器並不會分擔主控制器的工作負載，而且系統容量是無法擴展的。active—active工作模式下，在兩台控制器之間可以實現雙向的失效切換和負載均衡分配。
存儲集羣主要有兩大類：一類是集羣文件系統。一類是建立在集羣的架構之上的獨立硬件設備。目前，開發集羣文件系統軟件有IBM、Ibrix、PolyServe、Red Hat、SGI和Vefitas等公司。它們都是基於主機的應用軟件，可將SAN網絡中分佈的服務器集羣在一起，提供一個統一的管理界面。從而能夠支持多廠商的存儲設備，保護用户的`原有投資。相比之下，如果採用硬件集羣系統的話，就需要添置新的硬件設備，費用比較大。
(四)網格存儲技術
網格存儲是網格技術發展的重要組成部分。它將存儲和存儲引擎整合成內部相連的網格，通過網絡以一種靈活的、透明的方式分配資源，依照單位的存儲策略和程序高效地管理存儲資源，以保護大容量信息資產的安全。
網格存儲具有以下特點：1.模塊化存儲數組;2.共通管理，可以處理所有節點上數據資源，包括數據保護、資料行動化與移植以及供應與需求的分配;3.共通虛擬層，這是邏輯資源池，可支持用户的各種動態交互服務;4.簡化平台與管理架構。總之，網格存儲能很好地解決各類資源的自動優化，自動配置，自我保護和自動恢復等功能。這顯然是媒體資產管理中所追求的目標。
網格存儲是以節點之間的備份為基礎，可以在多重節點上進行內容管理與儲存，也可以在存儲環境上的多重節點進行資料轉移與傳輸。既可應用於SAN環境，又可應用於NAS環境。可以將不同的管理工具、不同的存儲應用融合在一起，兼容不同的網絡協議，支持不同的系統平台，在各個分佈系統上運行而且同步。對於容量、性能、服務質量和連接協議的可升級性，遠遠超出當前有限的虛擬化實現途徑。
三、結論：
市場的需求帶動了商業的發展，從而也大大促進了技術的更新。例如：思科提出的自防禦網絡概念、智能存儲網絡;IBM提出的存儲網絡容災備份解決方案;安捷倫科技為存儲網絡推出4Gbit/s PCI Express 光纖通道控制器、業內第一款4GB/S光纖通道控制器芯片。網絡存儲也正朝着虛擬化、集羣化的方向發展，但還沒有得到推廣與完善。尚待解決的問題有：NAS存儲性能較低、存儲量過大、降低局域網的性能、SAN的實際侷限和地理範圍拓展的矛盾等。
