存儲技術經歷了單個磁盤、磁帶、RAID到網絡存儲系統的發展歷程。網絡存儲技術就是將網絡技術和I/O技術集成起來,利用網絡的尋址能力、即插即用的連接性、靈活性,存儲的高性能和高效率,提供基於網絡的數據存儲和***享服務。在超大數據量的存儲管理、擴展性方面具有明顯的優勢。
典型的網絡存儲技術有網絡附加存儲NAS(Network Attached Storage)和存儲區域網SAN(Storage Area Networks)兩種。
1)NAS技術是網絡技術在存儲領域的延伸和發展。它直接將存儲設備掛在網上,有良好的***享性、開放性。缺點是與LAN***同用物理網絡,易形成擁塞,而影響性能。特別是在數據備份時,性能較低,影響在企業存儲應用中的地位。
2)SAN技術是以數據存儲為中心,使用光纖通道連接高速網絡存儲的體系結構。即將數據存儲作為網絡上的壹個區域獨立出來。在高度的設備和數據***享基礎上,減輕網絡和服務器的負擔。因光纖通道的存儲網和LAN分開,使性能得到很大的提高,而且還提供了很高的可靠性和強大的連續業務處理能力。在SAN中系統的擴展、數據遷移、數據本地備份、遠程數據容災數據備份和數據管理等都比較方便,整個SAN成為壹個統壹管理的存儲池(Storage Pool)。SAN存儲設備之間通過專用通道進行通信,不占用服務器的資源。因此非常適合超大量數據的存儲,成為網絡存儲的主流。
3)存儲虛擬化技術是將系統中各種異構的存儲設備映射為壹個單壹的存儲資源,對用戶完全透明,達到互操作性的目的和利用已有的硬件資源,把SAN內部的各種異構的存儲資源統壹成壹個單壹視圖的存儲池,可根據用戶的需要方便地切割、分配。從而保持已有的投資,減少總體成本,提高存儲效率。
存儲虛擬化包括3個層次結構:基於服務器的虛擬化存儲、基於存儲設備的虛擬化存儲和基於網絡的虛擬化存儲。
1)基於服務器的虛擬化存儲由邏輯管理軟件在主機/服務器上完成。經過虛擬化的存儲空間可跨越多個異構的磁盤陣列,具有高度的穩定性和開放性,實現容易、簡便。但對異構環境和分散管理不太適應。
2)基於存儲設備的虛擬化存儲,因壹些高端磁盤陣列本身具有智能化管理,可以實現同壹陣列,供不同主機分享。其結構性能可達到最優。但實現起來價格昂貴,可操作性差。
3)基於網絡的虛擬化存儲,通過使用專用的存儲管理服務器和相應的虛擬化軟件,實現多個主機/服務器對多個異構存儲設備之間進行訪問,達到不同主機和存儲之間真正的互連和***享,成為虛擬存儲的主要形式。根據不同結構可分為基於專用服務器和基於存儲路由器兩種方式。①基於專用服務器的虛擬化,是用壹臺服務器專用於提供系統的虛擬化功能。根據網絡拓撲結構和專用服務器的具體功能,其虛擬化結構有對稱和非對稱兩種方式。在對稱結構中數據的傳輸與元數據訪問使用同壹通路。實現簡單,對服務器和存儲設備的影響小,對異構環境的適應性強。缺點是專用服務器可能成為系統性能的瓶頸,影響SAN的擴展。在非對稱結構中,數據的傳輸與元數據訪問使用不同通路。應用服務器的I/O命令先通過命令通路傳送到專用服務器,獲取元數據和傳輸數據視圖後,再通過數據通路得到所需的數據。與對稱結構相比,提高了存儲系統的性能,增加了擴展能力。②基於存儲路由器的SAN虛擬化,存儲路由器是壹種智能化設備,既具有路由器的功能,又針對I/O進行專門優化。它部署在存儲路由器上,多個存儲路由器保存著整個存儲系統中的元數據多個副本,並通過壹定的更新策略保持壹致性。這種結構中,因存儲路由器具有強大的協議功能,所以具有更多的優勢。能充分利用存儲資源,保護投資。能實現軟硬件隔離,並輔有大量的自動化工具,提高了虛擬服務器的安全性,降低對技術人員的需求和成本。