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智能網(wǎng)絡(luò )存儲方案2
智能網(wǎng)絡(luò )存儲方案
一、概述
目前,數字視音頻網(wǎng)絡(luò )和數據網(wǎng)絡(luò )的大量應用成為電視行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,這就要求提供更大、更快、更有力的網(wǎng)絡(luò )數據存儲和共享途徑。網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)無(wú)疑為我們提供了一個(gè)很好的選擇。
二、網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)的分類(lèi)
目前的網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)大致分為三類(lèi):
1、 直接依附存儲系統(Direct Attached Storage, DAS)
DAS又稱(chēng)為以服務(wù)器為中心的存儲體系,如圖一所示。其特征為存儲設備為通用服務(wù)器的一部分,該服務(wù)器同時(shí)提供應用程序的運行,即數據訪(fǎng)問(wèn)與操作系統、文件系統和服務(wù)程序緊密相關(guān)。當用戶(hù)數量增加或服務(wù)器正在提供服務(wù)時(shí),其響應速度會(huì )變慢。在網(wǎng)絡(luò )帶寬足夠的情況下,服務(wù)器本身成為數據輸入輸出的瓶頸,F在已漸漸不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求,不再為大家所采用。
2、 網(wǎng)絡(luò )依附存儲系統(Network Attached Storage, NAS)
NAS的結構是以網(wǎng)絡(luò )為中心,面向文件服務(wù)的。在這種存儲系統中,應用和數據存儲部分不在同一服務(wù)器上,即有專(zhuān)用的應用服務(wù)器和專(zhuān)用的數據服務(wù)器。其中專(zhuān)用數據服務(wù)器不再承擔應用服務(wù),稱(chēng)之為"瘦服務(wù)器"(Thin Server)。數據服務(wù)器通過(guò)局域網(wǎng)的接口與應用服務(wù)器連接,應用服務(wù)器將數據服務(wù)器視做網(wǎng)絡(luò )文件系統,通過(guò)標準LAN進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。由于采用局域網(wǎng)上通用數據傳輸協(xié)議,如NFS、CIFS等,所以NAS能夠在異構的服務(wù)器之間共享數據,如Windows NT和UNIX混合系統。NAS系統的關(guān)鍵是文件服務(wù)器,一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的專(zhuān)用文件服務(wù)和存儲服務(wù)的服務(wù)器是文件系統所在地和NAS設備的控制中心,該服務(wù)器一般可以支持多個(gè)I/O節點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò )接口,每個(gè)I/O節點(diǎn)都有自己的存儲設備。
3、 存儲區域網(wǎng)絡(luò )(Storage Area Network, SAN)
SAN是一種以光纖通道(Fiber Channel, FC)實(shí)現服務(wù)器和存儲設備之間通訊的網(wǎng)絡(luò )結構,如圖三所示。SAN的核心是FC,其中的服務(wù)器和存儲系統各自獨立,地位平等,通過(guò)高帶寬(傳輸速率為800Mb/s,雙全工時(shí)可達1.6Gb/ s)FC集線(xiàn)器或FC交換機相連,可避免大流量數據傳輸時(shí)發(fā)生阻塞和沖突。各應用工作站通過(guò)局域網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器,在各存儲設備之間交換數據時(shí)可以不通過(guò)服務(wù)器,這樣就大
大減輕了服務(wù)器承受的壓力。
三、NAS與SAN的比較
NAS、SAN與傳統網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)相比而言,無(wú)論是從網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬、數據共享性還是從存儲容量的可擴充性、數據的一體化和安全性等個(gè)方面來(lái)說(shuō),其優(yōu)越性是不言而喻的。所以,現在眾多的用戶(hù)在對其存儲方案進(jìn)行選擇時(shí),實(shí)際上也就成為對NAS和SAN的選擇了。
NAS和SAN有許多共同的特點(diǎn)。它們都提供集中化的數據存儲和整合優(yōu)化,都能有效的存取文件,都允許在眾多的主機間共享并支持多種操作系統,都允許從應用服務(wù)器上分離存儲。而且,它們都提供數據的高可用性,都能通過(guò)冗余部件和RAID保證數據的完整性。
NAS和SAN也有著(zhù)一些不同點(diǎn)。首先,實(shí)施和維護的難易程度不同。上面曾提到,NAS的存儲設備與眾多訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)的連接是通過(guò)標準的LAN進(jìn)行的,也就是說(shuō),直接將NAS存儲設備接入LAN中就可以使用了,管理者所要做的只是來(lái)定義網(wǎng)絡(luò )寸取權限或為每個(gè)用戶(hù)定義磁盤(pán)限額。而且由于NAS采用了熱插拔和即插即用技術(shù),所以在新設備接入時(shí)無(wú)需關(guān)閉數據服務(wù)器或進(jìn)行重新配置,新增的存儲空間可以立即為眾多的應用服務(wù)器和客戶(hù)機所共享。而SAN的存儲設備與客戶(hù)之間的聯(lián)系是通過(guò)專(zhuān)用FC集線(xiàn)器和交換機來(lái)進(jìn)行的,如果客戶(hù)端增加,就要對交換機進(jìn)行級連,這就大大增大了安裝與設置難度。其次,二者的設備管理難易成度不同。由于NAS中每一個(gè)I/O節點(diǎn)都有自己的存儲設備,而這些設備又沒(méi)有一個(gè)統一的管理的界面,所以管理人員就必須逐一管理每個(gè)NAS設備,從而使管理成本隨網(wǎng)絡(luò )上的NAS設備的增多而線(xiàn)性增加。而SAN對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的存儲設備的管理,是采用SAN專(zhuān)用管理軟件來(lái)進(jìn)行集中式管理的,用戶(hù)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的圖形界面來(lái)管理不同平臺和介質(zhì)上的數據,也就是說(shuō),在SAN中,其整個(gè)存儲網(wǎng)絡(luò )成為了一個(gè)集中化的存儲池,這樣,管理人員管理起來(lái)就非常簡(jiǎn)單了。再者,NAS和SAN是管理對象也不相同。SAN管理的是磁盤(pán)空間,而NAS管理的是文件,也就是說(shuō),SAN是個(gè)磁盤(pán)工廠(chǎng),而NAS只是一個(gè)文件服務(wù)器。最后,也是最重要的一點(diǎn),那就是二者在性能上有所不同。NAS是基于傳統以太網(wǎng)絡(luò )的存取設備,雖然減輕了服務(wù)器所承擔的壓力,但勢必嚴重增加網(wǎng)絡(luò )的負荷。而且無(wú)論存儲磁盤(pán)的速度有多快,存取速度只可能與網(wǎng)絡(luò )帶寬所允許的速度一樣快。即NAS達到高性能的前提條件是網(wǎng)絡(luò )帶寬足夠,否則其性能將急劇下降。而如果為了解決帶寬問(wèn)題而增設寬帶網(wǎng)段,就勢必喪失NAS價(jià)格較低、安裝設置容易的優(yōu)勢。與NAS不同,SAN構建于基于光纖的專(zhuān)用數據網(wǎng)絡(luò ),可以提供極高的帶寬(新的FC標準可使帶寬達到4GB),不必擔心由于帶寬不足而引起的性能下降。
可以說(shuō),NAS和SAN各有其長(cháng)短之處,在實(shí)際應用中也各有不同之處。對于經(jīng)濟實(shí)力不足,有傳統以太網(wǎng)絡(luò ),且急需擴充存儲空間的用戶(hù),NAS無(wú)疑是一種便宜、快速的方案。而對于擁有強大經(jīng)濟后盾,對網(wǎng)絡(luò )性能要求較高及未來(lái)發(fā)展勢頭強勁的用戶(hù),則應該選擇SAN。
四、SAN的現狀和發(fā)展
1、 現狀
由于自身所具有的高速、集中化存儲管理及幾近無(wú)限的擴充能力這些特點(diǎn),特別適合對海量數據的視音頻數據進(jìn)行存儲、傳輸和實(shí)時(shí)處理,所以采用FC技術(shù)的SAN目前在很多電視臺得到了推廣,甚至已成電視臺運做的核心。在視頻處理領(lǐng)域里,SAN就像數字視頻網(wǎng)絡(luò )中的大本營(yíng),不但承擔著(zhù)視頻數據的存貯、遷移、交換、共享,而且掌管著(zhù)網(wǎng)絡(luò )設備的登記、刪除、查詢(xún)、維護?梢赃@么理解,SAN是電視臺視頻網(wǎng)絡(luò )的
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