网络存储服务器系统常见的服务器存储技术有哪几种


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存储成为整个系统的瓶颈是指存储设备的带宽达到最大值,或IOPS达到最大值,存储设备限制了系统性能的进一步提升,甚至影响了整个系统的正常运行。由于不同业务系统对存储的性能要求不同,一般小文件(小于1MB)读写型的系统中对IO的要求较高,大文件的读写型系统对存储设备带宽的要求比较高。不同网络存储系统应用模式下系统对存储设备的要求不同,瓶颈点出现的位置和特点也不一样。

网络存储系统应用模式1:小型网站系统,应用大多集中于远程用户对WEB页面访问,网站内部为WEB服务器和数据库之间的读写,应用系统对存储的压力非常小,差不多所有类型、所有档次的存储设备都可以作为核心存储,存储设备的带宽和IOPS很难会达到极限。在这样的系统中,与存储设备连接的网络设备一般都千兆以太网交换机,交换机本身的交换能力大多都是10Gb,只有接入网部分的可用带宽较小,一般只有100Mb/s左右的接入带宽,因此接入网最有可能成为存储网络的瓶颈。

网络存储系统应用模式2:如果该网站是一个大型的网络视频系统,支持大量用户在线进行视频节目播放和下载,这种类型的网站前端接入网一般都在2Gb/s以上。此时要分析瓶颈位置,首先要比较接入网带宽和存储带宽,同时还要比较在线用户的最大IO访问量和存储设备的IOPS值。一般来讲,由于NAS设备的带宽和IOPS相对较小,因此NAS比iSCSI和FC-SAN设备更容易成为系统的瓶颈,而iSCSI和FC-SAN较难成为瓶颈。如果存储设备采用NAS,则存储系统成为瓶颈的机率大于接入网,如果存储设备采用FC-SAN,则存储系统成为瓶颈的机率小于接入网。

瓶颈还经常会出现在负责节目播放和下载功能的视频服务器处。如果视频服务器配置的数量不足,或视频服务器之间无法正常地实现自动地网络负载均衡,那么整个系统的性能压力瓶颈就会出现在视频服务器,使用整个视频网站无法给远程用户提供流畅的节目画面。

网络存储系统应用模式3:数据库系统,数据库系统的存储应用一般都表现为大量的IO访问,对带宽要求较低。如果存储设备的IOPS较小时,会降低数据库的检索和查寻速度,从来影响整个业务的效率。因此建议数据库系统采用IOPS(可按业务规模、工作站数量、每秒的读写访问次数和估算)比较大的FC-SAN设备,不建议采用IOPS相对较小的NAS或iSCSI设备。大型数据库存储最好能采用15000RPM的高速FC磁盘,这样才能将数据库服务器成为整个系统的压力瓶颈。由于SATA硬盘在随机IO读写时的性能不佳,因此存储设备不建议采用SATA磁盘,否则存储设备极有可能数据库系统的IOPS瓶颈。

网络存储系统应用模式4:非线性编辑制作系统。在非线性编辑制作网络中,所有工作站共享式地访问核心存储系统,每台工作站同时以50-200Mb/S的恒定码率访问存储设备。业务系统对带宽的压力非常,而IOPS压力较小。

存储设备的总可用带宽越大,存储设备就能支持更多数量的编辑制作工作站,网络的规模就越大,网络系统所能承担的业务就越重要。因此网络存储系统应用模式的存储一般都会选择主机端口多、特别是磁盘端口多、带宽大的FC-SAN设备。存储设备内部设计时,一般会通过增加磁盘数量、增加扩展柜数量、跨扩展柜创建RAID组、增加主机通道数量等方式最大限度地利用存储控制器前端和后端的总可用带宽,使得磁盘、磁盘通道、主机通道等的总带宽大于控制器的总带宽,这样在工作站访问时存储设备时,才能最大地发挥出控制器的带宽性能。带宽瓶颈在控制器部位才能说明是最好的存储系统设计方案。

网络存储一般指NAS(NetworkAttachedStorage-网络附着存储),即将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)连接到一群计算机上。NAS是部件级的存储方法,它的重点在于帮助解决迅速增加存储容量的需求。同普通电脑类似,NAS产品也都具有自己的处理器(CPU)系统,来协调控制整个系统的正常运行。其采用的处理器也常常与台式机或服务器的CPU大体相同。目前主要有以下几类。
(1)Intel系列处理器
(4)AMD系列处理器
(5)PA-RISC型处理器
(6)PowerPC处理器
(7)MIPS处理器一般针对中小型公司使用NAS产品采用AMD的处理器或IntelPIII/PIV等处理器。而大规模应用的NAS产品则使用IntelXeon处理器、或者RISC型处理器等。但是也不能一概而论,视具体应用和厂商规划而定。NAS从结构上讲就是一台精简型的电脑,每台NAS设备都配备了一定数量的内存,而且大多用户以后可以扩充。在NAS设备中,常见的内存类型由SDRAM(同步内存)、FLASH(闪存)等。不同的NAS产品出厂时配备的内存容量不同,一般为几十兆到数GB(1GB=1000MB)容量不等,这取决于NAS产品的应用范围,一般来讲,应用在小规模的局域网当中的NAS,如果只是应付几台设备的访问,64M以下内存容量即可。如果是上百个节点以上的访问,就得需要上G容量的内存。当然,这不是绝对的因素,NAS产品的综合性能发挥还取决于它的处理器能力、硬盘速度及其网络实际环境等因素的制约。总之,选购NAS产品时,应该综合考虑各个方面的性能参数。

NAS网络附加存储的概念我们举个实际的例子比较好解释。如果我们将后端磁盘阵列配合一个“瘦”操作系统,然后通过IP局域网将磁盘划分给客户端使用,这样的数据存储系统就称为NAS网络附加存储。NAS类似于一台可以直接连接网络的文档服务器。NAS存储系统的特点是通过基于IP网络的网络文件协议向多种客户端提供文件级I/O服务,客户端可以在NAS存储设备提供的目录或设备中进行文件级操作。当一个用户或应用程序试图访问文件时,经过解释的I/O请求被重定向到网络传输路径。这些I/O请求经过IP网络传输到NAS服务器端,由那里的网络文件协议接收,随后解包并处理客户端和设备的映射关系,最后将正常的I/O操作请求交给服务器上的文件系统处理。我觉得和网络打印机的原理差不多吧。i/o=input/output【电脑】输入-输出“文件级I/O服务”就是客户可以将信息以文件的形式输入-输出文件2000版ISO9000族标准概论文件document信息及其承载媒体示例:记录、规范、程序文件、图样、报告、标准。注1:媒体可以是纸张,计算机磁盘、光盘或其他电子媒体,照片或标准样品,或它们的组合。注2:一组文件,如若干个规范和记录,经常被称为“documentation”。注3:某些要求(如易读的要求)与所有类型的文件有关,然而对规范(如修订受控的要求)和记录(如可检索的要求)可以有不同的要求。

磁盘阵列(RedundantArraysofInexpensiveDisks,RAID),是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查(ParityCheck)的观念,在数组中任一颗硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。NAS(NetworkAttachedStorage:网络附属存储)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。按字面简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。存储区域网络(SAN)是一种高速网络或子网络,提供在计算机与存储系统之间的数据传输。存储设备是指一张或多张用以存储计算机数据的磁盘设备。一个SAN网络由负责网络连接的通信结构、负责组织连接的管理层、存储部件以及计算机系统构成,从而保证数据传输的安全性和力度。典型的SAN是一个企业整个计算机网络资源的一部分。通常SAN与其它计算资源紧密集群来实现远程备份和档案存储过程。SAN支持磁盘镜像技术(diskmirroring)、备份与恢复(backupandrestore)、档案数据的存档和检索、存储设备间的数据迁移以及网络中不同服务器间的数据共享等功能。此外SAN还可以用于合并子网和网络附接存储(NAS