网络存储技术范文10篇

时间:2023-03-18 11:01:02

网络存储技术

网络存储技术范文篇1

[关键词]DASNASSANiscsl

随着计算机网络技术的飞速发展,各种网络服务器对存储的需求随之发展,但由于商业企业规模不同,对网络存储的需求也应有所不同,选择不当的网络存储技术,往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备,或者造成企业的网络性能低下,影响企业信息化发展,因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常重要的。

目前高端服务器所使用的专业存储方案有DAS、NAS、SAN、iscsl几种,通过这几种专业的存储方案使用RAID阵列提供的高效安全的存储空间。

一、直接附加存储(DAS)

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障,数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。

二、网络附加存储(NAS)

NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是:(1)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3)存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

三、存储区域网(SAN)

SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式,是未来存储技术的发展方向,但是,它也存在一些缺点:(1)价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的,就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;(2)需要单独建立光纤网络,异地扩展比较困难;

四、iSCSI

使用专门的存储区域网成本很高,而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术,它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及,万兆网也逐渐的进入主流,使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术,提供完整解决方案的厂商较少,对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时,解码成SCSI需要CPU进行运算,增加了系统性能开销,如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销,但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取,存取速度冗余受网络运行状况的影响。

通过以上分析,下表总结了这四种方式的主要区别。

通过以上比较研究,四种方案各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业,可采用简单的DAS方案。对于中小型商业企业,服务器数量比较少,有一定的数据集中管理要求,且没有大型数据库需求的可采用NAS方案。对于大中型商业企业,SAN和iSCSI是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中,且对系统性能要求极高,可考虑采用SAN方案;对于希望使用存储的服务器相对比较分散,又对性能要求不是很高的,可以考虑采用iSCSI方案。

参考文献:

[1]白广思:CSAN与IPSAN架构比较新论.情报科学,2007,(9)

网络存储技术范文篇2

高校数字图书馆系统中的存储技术

根据其出现时间的先后,大致可将数据存储技术的发展分为4个阶段:直接附属存储(DAS),网络附属存储(NAS),存储区域网(SAN),IP存储(IPS)。

1.DAS

20世纪90年代以前,存储产品大多作为服务器的附属设备通过电缆直接连接到各种服务器,这种形式即是DAS。DAS完全以服务器为中心,不带有任何存储操作系统。DAS方式是长期以来大多数服务器采取的方式。主机通过专用接口与存储设备相连接,透过RAID技术将这些单个硬盘,按RAIDLEVEL组合成更大的硬盘。当主机需要访问存储设备时,主机发出指令给存储设备,存储设备根据指令进行相应操作,将数据返回给主机,或者将主机传输过来的数据写入到磁盘。DAS中存储设备可以是磁盘驱动器,也可以是RAID子系统,或是其他存储设备。

DAS技术的数据安全性差,难以备份/恢复;性能一般,可扩充性差,容量有限;数据被存放在多台不同的服务器上,难于访问,不支持不同操作系统访问。DAS技术成本低廉,易于安装,但需停止用户现有系统,且难以维护,存储利用率低。

2.NAS

20世纪90年代出现了NAS技术。NAS包括存储部件和集成在一起的简易服务器管理软件。NAS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。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点。在这种配置中,一台NAS服务器处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来。集成在NAS设备中的定制服务器系统可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。NAS设备的物理位置灵活,通过物理链路与网络连接。NAS无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据。

其特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同的存储器上,易于访问,支持不同操作系统访问。NAS技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率较高。

3.SAN

SAN是允许在存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络连接,通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。SAN可以被看作是存储总路线概念的一个扩展,它使用局域网和广域网中类似的单元,实现存储设备和服务器之间的互联。SAN具有高传输速度、远传输距离和支持数量众多的设备等优点。采用了专用的拓朴结构,不能直接使用通用的IP网络连接各个SAN存储网络。目前,多数供应商的SAN解决方案大多采用光纤通道技术,即FC—SAN。

SAN技术的特点是,易于备份/恢复;性能极高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,但不支持不同操作系统访问。SAN技术成本昂贵,需要长时间的设计和安装,且难以维护,存储利用率很高。4.IP存储

IP存储技术就是以高速以太网连接为基础,通过IP协议进行数据交换的存储技术,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输,其支持数据块形式的I/O访问和共享存储。它采用iFCP和iSCSI协议,由于光纤通道已经包含了SCSI协议,这种方法无需重大技术改造,就能满足SCSI协议的要求。

IP技术的特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,支持不同操作系统访问。IP技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率最高。

基于IP的高校数字图书馆网络存储建设

在网络存储中,FC—SAN在某些方面具有无可比拟的优势,如性能极高,可扩充性强等,使其能够满足数字图书馆大规模数据存储的需要,但光纤通道存在着成本昂贵和互操作性问题,这是一般高校图书馆所不能承受的。而NAS技术虽然成本低廉,但却受到带宽消耗的限制,无法完成大容量存储的应用,而且系统难以满足开放性的要求。针对以上技术的缺陷和不足,根据国际上基于IP的存储设备已逐步上市和日渐成熟的情况,提出了一种既有ANS和SAN技术的优点,又能克服两者缺点的存储网方案,即基于IP的SAN。它由两部分构成,第一部分是利用IP互连设备构成存储区域网SAN,第二部分是通过SAN中的交换机多路接入LAN回路,形成一种广义的附网存储NAS,存储设备都是商用的NAS设备以及iSCSI设备,或通过转换桥将SCSI和FC设备转换为IP接口,接入基于IP协议SAN中。它采用最广泛的TCP/IP作为网络协议,既具有NAS易于访问的特点,又有专用的存储网络架构。因此,基于IP的存储网络可以利用以太网技术和设备来构建专用的存储网络,由于使用了以太网设备,其成本大大低于使用光纤交换机的SAN网络,而且保持了SAN的传输速率高且稳定的优点。用户在这一技术中,面对的是非常熟悉的技术内容,即IP协议和以太网,而且各种IP通用设备保证了用户可以具有非常广泛的选择空间。事实上,由于IP存储技术的设计目标,就是充分利用现有设备,使传统的SCSI存储设备和光纤存储设备都可以在IP—SAN中利用起来。随着带有IP标准接口的存储设备的出现,我们可以单纯使用本地IP存储技术,来扩展已有的存储网络,或构建新的存储网络。以千兆甚至万兆以太网为骨干的网络连接,保证了本地IP存储网络。由于采用的是IP协议,与LAN和Intemet的连接是无缝的,远程备份十分方便,效率工作很高。基于IP的SAN在性能及功能上都具有突出的优势,是目前高校数字图书馆建设中存储区域方案设计的首选方案。

参考文献

1郭建峰.数字图书馆信息存储系统架构的探析.现代情报,2005(6)

2李培.数字图书馆馆原理与应用.北京:高教出版社2004

3李村合.谈网络环境下的信息存储技术.情报学报,2002(1)

2张伟.网络存储技术的发展现状与应用.福建电脑,2003(1)

网络存储技术范文篇3

[关键词]DASNASSANiscsl

随着计算机网络技术的飞速发展,各种网络服务器对存储的需求随之发展,但由于商业企业规模不同,对网络存储的需求也应有所不同,选择不当的网络存储技术,往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备,或者造成企业的网络性能低下,影响企业信息化发展,因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常重要的。

目前高端服务器所使用的专业存储方案有DAS、NAS、SAN、iscsl几种,通过这几种专业的存储方案使用RAID阵列提供的高效安全的存储空间。

一、直接附加存储(DAS)

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障,数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。

二、网络附加存储(NAS)

NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是:(1)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3)存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

三、存储区域网(SAN)

SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式,是未来存储技术的发展方向,但是,它也存在一些缺点:(1)价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的,就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;(2)需要单独建立光纤网络,异地扩展比较困难;

四、iSCSI

使用专门的存储区域网成本很高,而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术,它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及,万兆网也逐渐的进入主流,使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术,提供完整解决方案的厂商较少,对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时,解码成SCSI需要CPU进行运算,增加了系统性能开销,如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销,但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取,存取速度冗余受网络运行状况的影响。

通过以上分析,下表总结了这四种方式的主要区别。

通过以上比较研究,四种方案各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业,可采用简单的DAS方案。对于中小型商业企业,服务器数量比较少,有一定的数据集中管理要求,且没有大型数据库需求的可采用NAS方案。对于大中型商业企业,SAN和iSCSI是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中,且对系统性能要求极高,可考虑采用SAN方案;对于希望使用存储的服务器相对比较分散,又对性能要求不是很高的,可以考虑采用iSCSI方案。

参考文献:

[1]白广思:CSAN与IPSAN架构比较新论.情报科学,2007,(9)

网络存储技术范文篇4

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障,数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。

二、网络附加存储(NAS)

NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是:(1)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3)存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

三、存储区域网(SAN)

SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式,是未来存储技术的发展方向,但是,它也存在一些缺点:(1)价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的,就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;(2)需要单独建立光纤网络,异地扩展比较困难;

四、iSCSI

使用专门的存储区域网成本很高,而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术,它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及,万兆网也逐渐的进入主流,使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术,提供完整解决方案的厂商较少,对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时,解码成SCSI需要CPU进行运算,增加了系统性能开销,如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销,但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取,存取速度冗余受网络运行状况的影响。

网络存储技术范文篇5

1.1什么是网络存储

网络存储可以概括为:为了方便用户查阅资料和应用资源,将特定的网络结构与存储设备进行连接,形成的一种可以显著提高存储容量的存储方式。在网络高速发展的时代,对于网络存储的定义可能不单只有这一种。例如用户可以将各种有价值的资料传入网络硬盘中,进行共享,方便他人进行查阅和应用。这种行为也可以称为网络存储。

1.2网络存储的特点

网络存储具有容量大、虚拟化、内容丰富、管理便捷等特点。网络存储虽然具有虚拟性,但是能够方便用户接收不同的信息和资源,用户可以根据自己的需求,通过网络服务器进行数据的传输,快速实现数据分享,提高数据的利用率。网络存储可以将不同国度、不同专业、不同方向、不同用户的数据进行科学的管理,形成一个丰富、全面的数据库。这样既可以解决存储设备面对大量数据的压力,又可以使用户很方便的得到自己需要的资料。对于用户在网络上存储的资源,并非只能在一个特定的终端进行修改和查阅,完全可以在不同的终端上通过账户名和密码登录,就可以方便的进行操作。

2网络存储的安全性研究

2.1网络存储面临的风险

当前网络存储所面临的风险主要来自于用户将数据传输到网络存储器之前,和数据传输的过程中,数据传输完毕后的问题。用户在数据传输到网络存储器之前的风险,主要来自数据本身。不但要确定数据的价值性,同时还需要确定数据的合法性和安全性等。用户在将数据传输到网络存储器的过程中,要确定数据的唯一性和不被破坏的可能性。用户在将数据传输到网络存储器完毕后,一定要确定数据传输的完整性,还有可利用的高价值性。

2.2对于网络安全的影响因素

木马程序的植入、人为操作不当、网络黑客的攻击、网络系统自身的漏洞都会对网络安全构成威胁。木马程序是比较普遍和顽固的一种计算机病毒,它对于计算机和用户的危害特别大。用户在浏览网页或者下载软件的过程中,它会以被携带者的身份进入用户的计算机,然后以特定的方式向计算机系统发出不间断的攻击,导致计算机系统崩溃,重要数据丢失等严重后果。在进行计算机操作的过程中,由于用户的疏忽和大意,可能在网络环境不太安全的情况下进行不当操作,导致信息泄露等风险。网络黑客的攻击,主要是来自两个方面。一方面来自网络存储系统内部,一些用户通过非法手段,盗取别人的保密信息和资料,并对计算机系统等造成破坏;另一方面来自外部的一些不法之徒,他们为了谋取私利,恶意攻击他人的计算机系统,盗取重要文件和信息。在进行网络系统和计算机软件等方面设计的时候,不可避免的会存在一些漏洞,这就给一些不法之徒带来了可乘之机。这些漏洞是防卫系统的薄弱环节,不法之徒对网络存储系统进行攻击,往往通过这些薄弱环节突破防御,进入用户的计算机系统,盗取其信息和资源,给用户带来不可估量的损失。

3从网络安全角度出发进行网络存储设计

3.1设计的目标

从网络安全角度出发,对网络存储重新进行设计。本设计的目标是要提高网络运行的安全系数,确保网络存储器中的数据不被盗取和破坏。为此需要把各种先进的技术应用到该系统中,为网络安全保驾护航。

3.2设计的总规划

从安全角度出发的本次网络存储设计,主要从网络存储安全体系的结构、安全策略、安全管理等几个方面进行规划。网络安全、设备安全、数据安全、系统安全和信息安全等因素,构成了网络存储安全体系。网络安全,主要是指通过采用合理的管理措施和高标准的技术参数,来确保传输数据的全面性、正确性和安全性;设备安全,是指为用户进行数据传输的过程中进行不间断的服务;数据安全,是指保证存储的数据不被盗用和破坏;系统安全,是指在应用网络存储系统的过程中,不会出现系统崩溃的现象;信息安全,是指对将要进入网络存储系统的用户进行身份验证,杜绝非法分子的破坏。网络存储设计的安全策略,主要由技术策略和管理策略两部分组成。从技术层面来考虑,可以引进一些先进的计算机网络技术,对于网络和存储器系统进行保护,建立起安全系数更高的防御系统。网络存储的安全管理,可以采用互相监督、轮换调用、明确分工的原则来实施。安全策略只是进行安全保护的第一步,只有每个部门和单位严格执行各自的权利和职责,为保护网络存储安全尽心尽力,才能保障系统处在安全的环境之中。

3.3设计安全的管理方案

随着人们对于大存储的需求,网络存储备受关注,随之产生的安全问题也受到了关注,因此很多计算机网络安全技术被应用其中。常用的网络存储保护措施主要有身份认证、防火墙保护、杀毒软件的保护等。针对在网络存储中出现的一些不可避免的问题,用户可以对一些重要的数据采取备份、合理划分区域等措施,建立一套行之有效的安全管理方案。安全的管理方案,是指针对当下的网络环境,制定一套可以提高网络和数据安全系数的,行之有效的方法。首先,要确定存储数据的重要程度,制定出不同的等级;其次,对进入系统重地的人员进行严格的检查,避免不法分子进入,以免其对系统进行破坏,造成损失;再次,要针对保护系统建立一套完善的规定,定期进行检测和升级;最后,还要考虑到可能出现的一些突发情况,针对这些情况建立一套应急方案以备不时之需。

4结语

网络存储技术范文篇6

1.1完全依赖于网络存储设备,存储设备自身安全作为网络媒体数据安全的保障

在线存储体采用主备控制器机制,存储硬盘采用RAID安全机制;根据策略进行在线存储到近线带库的迁移备份,保障核心媒资数据的多级存储;核心媒体数据网内根据策略或手动定期备份。上述解决方案虽在很大程度上保障了网内媒体数据安全,但存在过分依赖存储硬件设备,问题数据恢复长等问题,严重影响编辑记者前台操作和资源使用时效。

1.2依靠网络技术实现媒体数据的多级存储,并实现对前使用者透明,数据恢复采用软硬件结合的方式完成,存储故障不影响编辑业务

采用本地+网络编辑的方式,媒体数据同时存储于在线存储和编辑机本地,降低网络存储故障对节目编辑的影响;采用媒体数据双读双写,主备在线存储方式,实现媒体数据的双重备份,降低存储故障对编辑记者的影响;建设最小应急系统,核心媒体数据根据策略实现向最小应急系统的备份,数据多级存储,保证核心编辑业务安全。

2媒体数据多级存储备份解决方案下的编辑操作模式

2.1主备双存储体:编辑站点双读双写

正常工作时:双读双写。在主备存储都正常时,上层应用站点在文件写入时同步写入主备存储体,实现数据镜像同步备份;在读取时,上层应用站点,选择主存储路径进行优先读取。主存储故障时:延迟平滑切换到备存储,进行单路读写。在系统运行过程中,如果主存储瘫痪,上层所有应用站点平滑切换到备路存储路径进行读写,无切换时间,用户毫无感觉,实现真正的0秒透明切换。主存储恢复后:策略控制中心,调度后台同步服务器,实现数据主备存储同步。该功能的实现得益于两点:一是由于素材路径存在双份,在正常时数据完全主备镜像;二是策略控制中心,实时监控收集存储状态,如主存储的故障信息。工作站读写访问过程中,由于所有文件I/O通过IDA引擎,获知策略中心的存储故障状态,因此直接指向备份存储进行实时访问,访问过程无间断,非常平滑。

2.2单在线存储体:“本地+网络”双读双写策略,实现媒体数据双路存储

编辑站点本地存储作为网络存储备份使用,优先编辑网络存储数据。网络和本地的文件路径,作为该素材的主备路径记录在资源上。采用双读双写模式,采集、打包等生成的视音频素材在网络和本地上都存在;同时对于字幕、故事板以及字幕中的图片也都在网络和本地磁盘上同时存在。在双读双写模式下,用户所生成的资源在本地都有一个中码流的版本,通过双读双写机制,用户可以直接调用网络的版本进行编辑。如网络故障用户可直接切换到本地,保证编辑业务连续不间断。在网络数据库中断的情况下,需要手动切换数据库连接,将系统连接到本地数据库上。系统软件可提供快捷的一键切换功能,将网路数据库连接切换到本地数据库,在网络数据库断开的情况下继续进行节目的编辑。优点:双读双写保证系统媒体数据安全,优先编辑网络存储,实现媒体数据网络共享,编辑记者可在任意网内节目编辑站点完成节目编辑。缺点:网络存储读写性能要求较高,系统建设在存储领域的投资比重较大。网络存储作为编辑站点本地存储的备份,优先编辑本地存储数据。媒体数据在网络存储体和本机存储体实现冗余备份,优先读取本地存储路径。这种模式充分利用了单机的稳定性和安全性,同时网络化的实时备份存储又完全能实现网络化的资源共享以及关键数据的多重备份。在编辑过程中,采用本地编辑为主,网络编辑为备份的编辑方式,正常编辑模式下各站点直接读取本地素材进行节目编辑,后台打包调用网络高码流文件进行合成的编辑方式。对于上载节目资源的工作站A在被占用的情况下,用户需要到工作站B进行编辑,此时通过同步资源的方式到本地,用户在打开故事板和打开素材的情况下,系统自动判定当前资源不在本地存储路径,完成从网络到本地的同步迁移,编辑人员可以进行编辑使用。优点:双读双写保证系统媒体数据安全,优先编辑站点本地数据,大大减低对存储和网络的依赖,系统建设存储领域投资较低。缺点:鉴于采用本地编辑的模式,如编辑人员更换站点,需重新将网络数据同步到本次,有一定时效性的损耗。

2.3最小应急备份系统:实现核心媒体数据备份

系统在备份时,会同时进行物理文件和元数据的备份,以确保一旦主网出现问题,工作站点可以直接完全脱离主网且接入应急系统中使用。只需退出非编软件,重新连接最小应急备份系统的数据库,即可继续完成工作。节目采集及合成时可以自动写入最小应急备份系统,实现多存储区域数据完全一致,写入数据时不会占用过多的网络带宽资源,而且不影响系统的正常运转;当主网存储区数据删除时,最小应急备份区能根据数据的变化,自动对数据进行删除;当主存储区出现故障的时候,能够迅速的切换到最小应急备份区上,使用最小应急备份数据;备份策略可以按照栏目、用户等方式进行,根据实际需求选择性进行备份。优点:最小应急备份系统可以作为全网应急解决方案,作为核心业务的终极保证。此外应急系统可作为外场系统使用,通过快速拆分,便捷的完成外场系统的远程移动。缺点:最小应急备份系统需要台内额外投资建设,将引入部分投资增加。

3系统主备存储不同选型下的编辑操作模式

网络系统建设过程中,对于核心存储设备的选择将决定媒体数据安全策略。如何在数据安全和台内投资间实现平衡是网络设计必须要考虑的问题。

3.1系统选用相同性能与容量的存储

鉴于主备存储体性能容量完全相同,网络系统服务的所有栏目均可选用同样的媒体数据安全策略,网络中媒体数据全部主备两份,即所有站点全部支持双读双写。系统任意存储故障均不影响编辑业务,节目编辑和系统数据实现双重保障。优点:业务安全级别高。缺点:台内投资相对较大,存储领域投资需要考虑。

3.2系统选用不同性能与相同容量的存储

鉴于主备存储体仅容量相同,系统主存储体可满足网内所有站点的读写需求,备存储体仅能支持部分站点的读写,媒体数据通过策略备份的方式实现主备双重备份。该种情况下,仅能保证网内核心栏目站点的双读双写和媒体数据实时双备份需求,即网络故障情况下网内部分编辑业务需中断,或全网转换为低码流编辑,高码审核打包的操作模式,方能实现全部业务不中断。优点:业务安全级较高。缺点:台内投资相对较大低,网络故障将导致部分编辑业务中断或全网采用低码流编辑,对编辑业务有较大影响。鉴于主备存储体性能与容量均不相同,系统主存储体可满足网内所有站点的读写需求,备存储体仅能支持部分站点的读写。该种情况下,仅能保证网内核心栏目站点的双读双写和媒体数据实时双备份需求,非核心栏目仅能读取主存储,媒体数据不再备份。即网络故障情况下网内部分编辑业务需求中断。优点:核心栏目业务安全级高,非核心栏目安全级别较低。缺点:台内投资相对较低,网络故障将导致部分编辑业务中断,对编辑业务有较大影响。

4结束语

网络存储技术范文篇7

其具体设计方案为:在原有煤矿监控系统中装入视频分配器,并将输出的分配器视频与系统中的DVR设备相连,同时将视频接入到画面处理器和视频服务器,再将服务器中的视频模拟与控制信号转换成为网络信号与专网相接入。摄像机的视频线与云台控制线在连接画面处理器以后,由光缆传送视频信号至监控中心,再由监控中心通过视频服务器传至云台控制线。如图1所示。首先,在煤矿安全生产过程中所监控到的视频将通过被授权的流媒体服务器复制成多路转发给不同的访问方。而监控中心则是通过工作站和大屏幕的显示设备,以及电视墙,对视频流服务器进行管理。同时实现监控操作和监控画面的切换与显示等。其次,利用视频流管理服务器,通过与局域网或宽带网中的访问监控系统相连,能够进行多个用户的同时访问监控现场图像和查看历史记录图像。由于视频流管理服务器是网络视频监控系统的核心,因此,视频流管理服务器必须要满足高性能和质量的需求,才能灵活、有效对煤矿安全生产进行权限管理、图像监测、视频存储,以及报警等,以确保整个煤矿安全生产。最后,利用网络存储设备来实现网络视频监控系统的抗风险能力。由于网络存储设备主要依靠网络进行存储,而网络视频监控系统也是以网络为主,因此,该网络视频监控系统就需要更大、更快的数据存储方式和共享方式来满足系统网络化和数字化的形式的信息压缩和传输,以及存储和播放。在网络存储设备中,该设备采用连接局域网接口和视频流服务器的方式来降低嵌入式DVR受硬盘故障造成的风险,主要是因为网络存储服务器被视频流管理服务器作为由LAN访问的网络文件系统,并且网络存储设备所具有的冗余备份技术与热插拔技术实现了网络视频监控系统的抗风险能力。

2煤矿安全生产网络视频监控系统的应用

首先,通过登陆办公管理系统,建立相应的子菜单,存放的目录为:Video。其次,在进入办公管理服务系统以后,在目录WE-Broot/general下建立相应的文件夹Video。最后,重新登陆办公管理系统,通过下载视频控制插件Active和Xvid,然后按照下载程序安装到相应的磁盘当中,安装完毕后的应用程序的“视频监控”,就可以实现对煤矿视频图像的浏览。

3结语

网络存储技术范文篇8

关键词:云计算技术;计算机;安全存储

1云计算技术的内涵与意义

云计算技术指基于互联网相关服务的添加、使用和交付而衍生的动态、可扩展和虚拟化的资源。云计算的应用是计算机领域用户端自转换以来的一项重大革命,不仅结合了众多传统或新颖技术,例如网络存储、效用计算和热备份冗余等,而且具有范围广大、高效、费用低和功能众多等特点。现阶段,云计算包括基本设备、软件和平台三种服务方式。1.1云计算技术对计算机网络存储的意义云计算技术将给计算机数据安全储存带来一场新革命。目前,信息储存方式有两种,一是U盘拷贝或移动设备,二是电脑硬盘直接储存。这两种方式都存在弊端,第一种易于丢失和难于保存,电脑硬盘则存在病毒问题。云计算技术可以直接通过注册和登录,实现URL或PC存储访问,节省了空间,减少了许多风险[1]。1.2计算机安全存储问题尽管云计算技术的应用给大数据时代信息存储安全提供了保障,也为使用者提供了便捷优质的服务,但计算机网络安全储存仍然存在难以解决的问题,黑客就是其中之一。黑客是法治社会的一块灰色地带,计算机存储的数据信息在这种具有专业计算机能力的人面前往往无所遁形,当他们借此谋取私利时,将会带来巨大的社会危害。

2云计算技术运用于计算机网络安全存储中问题的解决措施

2.1强化云计算信息库的防火墙设备。设置防火墙是保证计算机系统信息存储安全的重要举措。软件易于复制,如今盗版软件横行,其间穿插的各种广告和病毒不胜枚举,防火墙应运而生。它不仅可以阻挡计算机病毒的恶意入侵,而且可以借助辅助装置将计算机软硬件自动纳入保护范围,全方位立体保护计算机网络。因此,加强云计算技术的防火墙功能非常重要。加强的措施除了防火墙的研发与进步外,还可以将保护措施应用于不互相关联的计算机,形成终端保护监控,并使其处在多位管理员的相互监控下,最终达到监督计算机安全存储的目的[2]。2.2完善云计算数据中心的信息系统。计算机技术达成跨领域、多平台和众多技术的联结合作,形成一个发挥中心控制作用的云计算信息系统是一个重要举措。它需要工作人员设立一套统一、多元的信息机制,便于迅速发现和解决问题。它会随着现实问题的不断解决和发展编入程序,成为信息系统的一部分,不仅有助于云计算技术在网络存储后优化、更新问题,是云计算技术的一大进步,而且为计算机存储的安全贡献了力量。

3云计算技术在计算机网络安全存储中的应用路径

只有得到大规模分布式存储技术的支持,云计算技术才可在计算机网络安全存储中灵活应用。其适用范围较为广泛,可以是文档、视频、图像和声音文件等,同时,这些文件可以进行可扩展性与稳定性存储,直接为客户提供按需付费的服务。云计算技术在网络存储发展中存在的安全问题让人们感到困扰,提升云计算技术在数据存储方面的安全可靠性非常重要。采用副本冗余与编码冗余的方式对数据执行存储操作,并备份数据,防止故障不能修复时出现信息丢失的情况。3.1可取回性证明算法——M-POR。可取回性证明算法的基本原理是依靠“挑战-响应-验证”机制进行运算。其引进了冗余纠错编码的概念,可以直接让需求用户验证云计算中的数据状态,同时,当用户需要查询数据时,可直接向云端发起挑战,云端接受挑战后会直接响应。验证云端的响应信息后,归档信息的安全状态被证明,但如果出现验证没有通过的情况,归档文件可能已遭受破坏,此时可以对文件进行尝试性恢复,采用的恢复方式可以根据受到的破坏程度进行选择。如果破坏值在阈值范围内,可直接利用编码的冗余信息恢复原始数据,同时,引入副本冗余保障安全存储,提升错误数据恢复的几率。这种算法的特点是验证云数据的完整状态时,可以直接精确确定错误,同时,结合更为专业的数据分析、研究、处理措施。这种算法下,使用RS纠删码可以让原始数据得到冗余编码处理,进而专业恢复原始数据获。如果此时数据错误与丢失问题的阈值在一定范围内,那么可以通过冗余数据对其进行修复与分开放置,提高归档文件的提取速率,进而从整体上提升系统的应用功能便捷性[3]。3.2MC-R应用策略。云计算技术应用于网络安全存储时,可以直接使用MC-R的不同策略,根据实际情况科学选择。比如,用户端的MC-R策略或者云端的MC-R策略,提高了数据安全控制与管理的水平。3.2.1用户端MC加密算法应用。数据隐藏与数据伪装较差,是云计算技术在网络安全存储中一个较为突出的特征。针对这个问题,可以使用的解决方法是基于用户端的MC加密算法,构建数据伪装模块、数据隐藏模块与数据标记模块。虽然这三个模块各有特点与功能,但是可以在协同状态下,解决云计算技术的安全储存应用问题[4]。3.2.2云端RSA应用。云计算技术的计算能力较强,不用对所有数据都执行计算步骤,直接对核心隐私数据进行加密处理后,可有效规避云端RSA数据大量消耗。一般情况下,这种加密与解密的过程主要分为以下几个步骤。第一,需求用户必须在系统指导下生成RSA公私密钥并保存。第二,对MC加密算法进行数据处理操作,并与密钥一起传送到云端,此时云端会对数据进行再加密处理。第三,需求用户下载条件达到要求的情况下,可以直接下载加密文件,此时配合密钥对数据进行解密处理。第四,为了提供模块标记水平,可直接使用云端数据执行操作,寻找到隐藏的数据撤除伪装,进而有效恢复与利用初始数据。

4结语

为了让计算机技术安全高效服务,应用云计算技术保护计算机网络安全储存是一个值得深入探究的课题。除了通过防火墙设备加强和完善中心系统外,应用云计算技术中的身份确认技术、数据加密技术和密钥管理技术等都是可行措施。云计算技术的大规模、可扩展和多功能优势,会给计算机网络安全数据存储系统的正常运行提供保障,保证数据的完整性和隐私安全。

参考文献

[1]牛霞红.云计算技术在计算机网络安全存储中的分析[J].中国新通信,2019,21(7):35.

[2]黄晔华.浅谈计算机网络安全存储中的云计算技术[J].科技资讯,2018,16(34):20-21.

[3]翟丽娜.试论云计算技术在计算机网络安全存储中的应用[J].电子测试,2018(14):79,84.

网络存储技术范文篇9

论文摘要:21世纪是信息化建设飞速发展的时代,对于现代化的大学校园建设,信息网络的建设是一个必不可少的组成部分。本文探讨如何使校园网和校园网数据中心在高校中应用起来,为高等教育服务、为高校建设、设计和应用校园网数据中心抛砖引玉。

一、高校网络的建设的背景

随着“教育信息化”的普遍推广,到现在,各大高校校园计算机网络的建设、普及和应用工作不断深入,很多高校都建立起了自己的信息网络中心,逐步实现“数字化校园”的全面建设。校园网作为整个信息化建设的重要基础设施,我们的目标是要建成一个高速、开放、智能的计算机信息网络平台,实现公共服务体系和各种基础设施建设的总体技术达到世界先进水平,使学校成为一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型校园。

二、校园网络数据中心的相关应用

校园网建设规模渐渐扩大,用户原有意识中的数据备份也将逐渐无法满足业务对系统的可用性、实时性、安全性的需要。更重要的是已备份的数据也经常会因为各种灾害或者意外等因素而遭到毁坏或丢失。于是,确保数据中心的数据安全完整便成为了众多校园网建设的严峻挑战。很多高校为了更好的建立数据中心,计划采购高性能服务器来实现数据的集中管理;采用网络存储技术,建立一个安全、高效、优质的网络信息存储系统;在保护现有投资的基础上,实现数据的安全冗余和多级备份,保障校园应用数据的安全可靠。

一般来讲,校园网数据中心都在it技术方面进行了巨大的投资,服务器系统都是异构平台;同时,为了保证已有业务的不中断,方案的实施应该考虑安全性和可行性。随着校园网规模的不断扩大,应用种类和应用的数据不断增长,如何有效地存储、备份和管理这些业务系统的海量数据,成了当前急需解决的问题。减少人为的错误因素和设备故障所造成的业务损失,对数据中心进行集中存储和集中备份,全面采用领先的存储技术,建设一个高性能、可扩展性的数据中心不失为一个行之有效的方法。

校园网数据中心的集中备份和恢复需求,包括高可靠性、高性能以及满足各应用不同的备份和恢复时间的要求、高度自动化、高效完善的磁带管理功能等,同时,数据迁移要方便简单,能够满足生产和测试数据的拷贝等。同时,数据中心的关键业务数据应能实现在线热备份,制定全面灵活的备份策略和恢复策略。

三、校园网数据中心存储体系

(一)数据中心存储应用。我校在网络硬件设备搭建起来以后,特别注重教学资源和公共资源的建设。我校校园网络数据存储需求主要包括以下几方面的应用:

1.多媒体手段辅助教学。学校为教师提供了多媒体教室以供教学使用,但多媒体教学所涉及的大量、图像或视频数据不断增长,原先服务器的存储的存储容量是逐渐力有不逮。

2.一些教学或应用等软件系统。其中包含大量的老师招生、教学以及学生学习等重要数据。

3.教学科研过程中产生的大量数据。这些数据要求能够集中管理数据和有完善的数据保护措施,对存储要求很高。

4.学校网站服务器。学校网站包括校园网的主服务器,以及各个部门附属的网站和专题网站等等,数据量大,这些数据都需要备份服务的支持。

总的来说,校园网络存储访问要求高的应用对数据中心数据存储有较高的要求。

(二)存储体系种类。目前,各所学校根据各自的情况不同,采用不同的数据中心存储体系,一般有以下几种:

1.采用直接将数据存储在服务器的本地硬盘上的方式,这种方式存在很多的问题:(1)不同的数据存储在不同服务器的硬盘上,造成有些服务器硬盘空间已满,而有些服务器硬盘空间却闲置,存储空间的利用率极不均衡;(2)由于服务器磁盘槽位有限,空间扩展比较困难;(3)随着应用的不断丰富,访问量的增加,办公、教学、科研对网络的依赖,服务器的性能受到强烈的考验,最终将成为性能的瓶颈。

2.采用服务器采用das存储架构,数据存放于直连的scsi/fc盘阵中,存储空间扩展成本很高,不能实现多服务器共享存储空间,而且单台磁盘阵列往往就成了核心系统的一个单点故障点,一旦磁盘阵列发生故障,则整个系统将发生中断。

3.采用服务器与磁盘阵列采用fcsan/ipsan存储区域网络架构,虽然具备本地的备份、恢复措施,但是不能应对自然灾难(如:地震、雷击、火灾、海啸等)、基础设施灾难(如:机房电力故障、磁盘阵列硬件故障等)和软灾难(如:战争、严重的人为操作失误、系统软件bug等)的中的任何一种,数据存在较大安全隐患,在灾难发生时无法保证对业务系统7*24小时的不间断访问。

4.还有采用多种存储架构和设备共存的局面。弊端是利用率低,扩展性差,缺乏对存储的统一、集中式管理。

四、总结

随着“信息化建设”的发展,高校的数据中心建设也随之不断发展完善。校园网作为整个信息化建设的重要基础设施,目标是要建成一个高速、开放、智能的计算机信息网络平台,实现公共服务体系和各种基础设施建设的总体技术达到世界先进水平,使学校成为一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型校园。

参考文献:

[1]周兆确,叶青编.存储区域网概念与应用[m].北京:人民邮电出版社,2004

网络存储技术范文篇10

关键字存储区域网络,下一代网络,软交换

1前言

目前基于以太网和广域传输服务的IP网络主导着企业IT策略。IP是一种被广泛使用、价格可以负担、可以扩展到数量庞大的设备及远距离的技术。尽管大部分企业数据可以通过一般IP网络传输,但是块级的数据存储是例外。高性能的存储数据访问一般是通过直接连接存储DAS(DirectAttachedStorage),或通过专用光纤通道存储区域网络SAN(StorageAreaNetwork)进行。网络应用的兴起,同时也带来更多的数据存储和传输的要求,存储和网络逐步紧密的结合,给人们带来了真正的网络存储。而作为网络存储的一种实现方式——存储区域网络,也逐渐被人们认识并应用于各个领域。

DAS是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上,即每一台服务器都带有自己的磁盘、磁带机或是磁带库。这种方式的弊端在于:异构平台下存储资源无法均衡共享,存储设备利用率低、投资形成不可避免的浪费,且每台服务器是一个孤立的存储者,服务器出现异常会使数据不可获得,不能提供真正意义上的网络化存储。

SAN是通过光纤通道协议将若干台存储服务器、存储阵列组成一个单独的数据网络,提供企业级的块级数据存储服务。SAN是将一个或多个网络存储设备(如:磁盘阵列RAID)和服务器连接起来的专用高速网络,它提供了一个能存储大量数据且具有高可靠性和高升级能力的数据存储系统,它为那些需要健壮且易于升级的存储系统的网络提供了一种理想的解决方案。SAN存储方式将成为未来信息存储发展的主流。

融合是下一代网络的重要特征。传统电信的业务部是由运营商和少数的电信设备制造商开发部署的,尽管智能网实现了业务和呼叫控制的分离,但是由于复杂的电信网络接口技术的限制,垄断式的业务提供横式仍未能得到改变。基于软交换的固网NGN技术.提出了分解网关功能的思路,即将VOIP网关分解为媒体网关(MGW)、信令网关(SGW)、媒体网关控制器(MGC)等几部分。人们期待新的网络直能提供融合各类网络能力的综合业务,特别提供用户所需的多种多样的个性化多媒体业务。

显然,为了同时满足企业信息及存储数据传输的需要,如何在下一代网络框架下合理实现网络存储并提供高效的存储业务,其解决方案的好坏直接影响着企业的生存和发展。

2存储网络的主流技术

2.1FCSAN

2.1.1.光纤通道FC

光纤通道存储区域网络FCSAN,是近几年发展起来的存储区域网的第一种存在形式。当前绝大多数SAN系统的实施都是建立在光纤通道(FibreChannel)技术基础上,这种技术为存储领域的应用提供了高性能的块数据访问方案。

光纤通道技术是美国国家标准学会ANSI委托的几个委员会根据OSI标准共同开发的一

组集成标准的通用名称,是为网络和通道I/0接口定义和建立的一个开放标准。它结合了通道和网络的优点,是把设备连接到网络结构上的一种高速通道,主要用来连接工作站、大型机、巨型机和存储设备。此协议可实现大容量、高速度信息传输。它独立于介质,支持同时传输多种不同协议,适用于服务器、海量存储子网络、外设之间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯:正如在以太网中IP、NetBIOS和SNA等协议均可在单一以太网适配器上同时使用,是因为所有这些协议在以太网中都被得到映射一样,各种网络层的通讯协议也可以通过协议映射在光纤通道上得以实现。

FC是一种基于标准的体系结构,它提供了吉比特的速度、长距离的传输,并且支持网络扩展到数百万台设备。光纤通道通过创建一个交换机网络基础设施,克服了一些存在于SCSI中的扩展问题,如:光纤通道延伸了SCSI的距离(25米极限),可达到10公里,并且克服了SCSI对设备数量的限制。

FC是一种基于标准的网络结构,它定义了一个通过网络移动数据的多层结构。光纤通道的分层模型与网络模型OSI(OpenSystemsInterconnect)类似,分为5层:FC一0、FC一1、FC—2、FC一3和FC—4。

FC一0定义了物理接口。它主要是针对物理介质的,规定了收发的信号和传输的介质,它可以是光纤也可以是铜缆;

FC-1为吉比特传输提供了底层的链路控制和数据编码;

FC一2则规定了具体的传输机制,包括帧格式、节点间的信息交换、拓扑结构、和提供的类服务;

FC一3规定了同一节点上多端口的传输类型,提供高级特性的公共服务;

FC-4则是从应用出发,把各种主要通道、外设接口和网络的上层协议如高性能并行接口HIPPI、IPI(IntelligentPeripheral’SInterface)、SCSl(SmallComputerSystemInterface)命令集、IP(IntemetProtoc01)、IEEE802.2和ATM(AsynchronousTransferMode)等映射到光纤通道上。

与OSI模型相比较:FC一0和FC一1可看成OSI模型中的物理层;FC一2和数据链路层的MAC(MediaAccessContr01)层有很多类似之处;FC一3还不能算是完整的一层;FC一4可看作是相当于OSI模型的传输层。

2.1.2.FCSAN实现方案

实现FCSAN的硬件基础设施是光纤通道,用光纤通道构筑的FCSAN,由三部分构成:存储和备份设备,包括磁带库、磁盘阵列和光盘库等;光纤通道网络连接部件,包括主机总线适配卡(HBA:HostBusAdapter)和驱动程序、光缆(线)、集线器、交换机、光纤通道与SCSI间的桥接器(Bridge)等;应用和管理软件,包括备份软件、存储资源管理软件、设备管理软件。在FCSAN解决方案中,除存储设备外,其关键部件就是网络连接部件——光纤交换机。

图1是典型的FCSAN组成结构。可以看出,服务器通过光纤通道,和存储设备连接,数据通过光纤通道存储到存储设备上,而存储管理都集中在一个相对独立的局域网内。SAN的最大特点就是基于光纤通道技术(FibreChannel)的电缆,交换机和集线器,将很多的存储设备连接起来,再与有很多不同的服务器组成的网络相连接,以多点对多点的方式进行管理专用的高速数据存储网。它将多个独立的存储系统与多个服务器互联。其最重要的优点是允许多个用户同时接入数据存储网上的不同存储设备,任何服务器可以接人数据存储网上的任意存储设备,从而大大提高了存储系统的可接入性和可用性。实质上,它是一个与用户/服务器分离的,包括有多个独立的存储子系统的专用高速数据存储网。正是由于在结构上,SAN是一个相对于通信网络完全独立的网络,因此各种数据业务的处理,数据业务的备份和恢复等都是在自己的网络上进行的,这极大地降低了通信网络的负担。SAN还可以让存储设备与存储设备直接相连,并基于新的集群技术,和直接与网络连接的存储设备技术,使多台服务器与多台磁带库磁盘阵列相集成成为可能。根据图1的结构可以组成上百个节点的大型FCFabric(在同构型交换网络拓扑中的一个或者多个交换机),其中配置了互联的交换机主要用于提供高带宽和可用性。服务器和存储设备汇聚在Fabric边缘,FC交换机集中在Fabric的中心处,互连构成了Fabric的骨干部分。服务器通常连在以太网上,作为客户端和存储区域网络通信的,完成相应的任务和处理。FC交换机是存储区域网络的核心设备,管理路由通信,进行数据交换,同时也是存储区域网络中最智能的设备。FCSAN拥有高速,安全等特性,主要是由于SAN以FC技术为核心,并将存储应用和FC技术的不同层次进行了合理的对应,从而使实际问题得到最优化解决。

2.2IPSAN

FCSAN虽然性能优越,可扩展性好,但也存在某些不足之处。FCSAN的传输距离通常不超过50公里。因此,FCSAN还不能有效地整合更多的主机与存储的需求。虽然光纤通道(FibreChannel)技术有统一的标准,但各家厂商却有不同的解释。时至今日,互操作性仍是FCSAN实施过程中存在的主要问题,在管理上更是如此。随着IT技术逐渐发展,所有IT产品的价格也在下降,但是基于FCSAN的存储设备价格仍居高不下。一个企业如果考虑使用FCSAN,就不得不购买HBA、光纤交换机、光纤磁盘阵列、管理软件……这并不是普通中小企业能够承受得起的。且受限于现有的光纤传输方式,其价格昂贵。

因此,基于普通lP协议和以太网的SAN应运而生,这就是IP存储,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输。IP存储系统在整个IP网上创建了一个共享存储环境,很好地实现了数据共享和远程访问;由于采用的是SCSI、以太网、TCP/IP等现有技术和设施,造价低,便于构建和维护。IP存储互操作性好,且能跨越FCSAN的距离限制,把共享存储系统扩展到LAN、WAN甚至Internet上.

目前,IP存储技术发展有2个技术方向:存储隧道(Storagetuneling)和本地IP存储(NativeIP—basedstorage)。存储隧道的基本思想是将IP协议作为连接异地2个光纤SAN的隧道,用来解决SAN环境的互联问题。本地IP存储的基本思想是利用现有的存储协议,将SCSI和FibreChannel直接集成在IP协议中,实现存储和网络的无缝融合。目前IETF已开发出3种IP存储协议:基于TCP/IP的光纤通道(FCIP)、互联网FibreChannel协议(iFCP)和互联网小型计算机系统接口(iSCSI)。其中FCIP和iFCP协议是实现存储隧道技术的两种方式,FCIP协议是在两个SAN之间通过以太网建立隧道,构成一个统一的SAN环境,与之相对应的iFCP是在FibreChannel与IP之间建立网关到网关的连接,使FibreChannel帧使用IP路由到正确的目的。由FCIP和iFCP支持的存储隧道技术提供的是SAN与SAN之间点到点的连接,从功能上讲是一种类似于光纤的专用连接技术。

存储隧道技术较好地解决了SAN之间的异地连接,但其实现成本较高,缺乏通用性,较大的延迟对系统的性能也会造成一定的影响。与存储隧道技术相比,本地IP存储技术具有显著的优势。它利用现有的存储协议,以IP协议替代FibreChannel协议,构建结构上与LAN隔离,技术上与LAN一致的新型SAN存储——IPSAN,将存储网络与传统的LAN物理上整合成一个网络。本地IP存储技术进一步地模糊了本地存储和远程存储的界限,在IPSAN环境中,只要主机和存储系统能提供标准接口,就可以实现在任何位置的主机访问任何位置的数据,提高了存储系统使用的灵活性。实现IPSAN最合适的协议是iSCSI协议。

iSCSI是由IETF开发的一种基于存储网络的Internet协议,它继承了SCSI协议的稳定性和可靠性,能够在TCP/IP网络上传送标准的SCSI命令,使主机系统和不同的外部设备块数据进行I/O操作,并且可以实现远程存储管理。可以说,iSCSI是集成了SCSI协议和TCP/IP协议的新的协议。iSCSl只是将数据的存储变得更加灵活,因为它是在SCSI基础上扩展了网络功能,也就是可以让SCSI命令通过网络传送到远程的SCSI设备上,而SCSI协议只能访问本地的SCSI设备。从存储系统管理层次上iSCSISAN可分为三大组成部分:iSCSI磁盘阵列等iSCSI存储设备、IP网(包括IP交换机或IP路由器)、Iscsi服务器及存储管理软件。每个iSCSI服务器和iSCSI存储没备都支持以太网接口和iSCSI协议,从而可以作为一个网络实体直接连接IP交换机或IP路由器。如图2所示,我们可以看出用FibreChannel搭建的FCSAN与利用iSCSI搭建的IPSAN的区别。在IPSAN中,千兆以太网交换机代替了价格昂贵且只有FCSAN专用的光纤交换机,客户端的启动器Initiator或iSCSI卡代替了价格较高的主机HBA卡,具有iSCSI接口的高性价比的存储设备代替了光纤磁盘阵列。

IPSAN与FCSAN就像一对双胞胎,两者拥有基本相同的特性。从目前情况看,FCSAN是高性能的保证,而IPSAN在经济性方面优势更明显。

3.基于软交换的下一代存储网络分析

3.1软交换技术概述

软交换又称为呼叫、呼叫服务器或媒体网关控制器。软交换技术的基本概念是把呼叫控制功能从传输层(媒体网关)中分离出来。通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能,如呼叫选路、信令互通、管理控制(建立会话、拆除会话)等。由于把呼叫控制和呼叫传输分离开来,为控制、交换和软件可编程功能建立了分离的平面,使业务提供者可以方便地将传输业务与控制协议结合起来,实现基本业务和补充业务的转移。软交换技术将使语音网与数据网完美融合,集语音、数据、视频等所有形式的信息为一体,形成综合性网络,促进各项增值业务的快速发展,成为下一代网络的技术核心。

从广义上说,软交换指一种分层的体系结构,利用该体系结构可以建立下一代网络框架,其功能涵盖下一代网络NGN的接入层、传输层、控制层和业务层,这要由软交换设备、信令网关SG、媒体网关MG、应用服务器AS和综合接入设备IAD等组成。但从狭义上讲,软交换单指软交换设备,它是下一代网络的核心设备之一,处于NGN分层结构的控制层,负责提供业务呼叫控制和连接控制功能。

软交换作为一个开放的实体,与外部的接口必须采用开放的协议:

媒体网关与软交换间的接口一一用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理。此接口可使用媒体网关控制协议或H.248协议。

信令网关与软交换间的接口一一用于传递软交换和信令网关间的信令信息,此接口可使用信令控制传输协议或其它类似协议。

软交换间的接口一一实现不同软交换间的交互。此接口可以使用SIP—T或BICC协议。

软交换与应用/业务层之间的接口一一提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口,实现对各种增值业务,管理业务和三方应用的支持。

软交换与策略服务器间的接口一一实现对网络设备的工作进行动态干预。

软交换与网关中心间的接口一一实现网络管理,此接口可使用SNMP协议。

软交换与智能网的服务控制点SCP(servicecontrolpoint)之间的接口一一实现对现有智能网业务的支持,此接口可使用INAP协议。

3.2.基于软交换的存储网络结构分析

基于软交换的下一代存储网络框架,具体如图3所示:

位于控制层中的软交换设备,通过传输服务层中的核心传输网,与处于媒体接入层中的

媒体网关交互通信,接收正在处理呼叫的相关信息,根据业务应用层已定义好的相关设定,

指示媒体网关完成呼叫,可以说这是软交换网络体系结构的基本处理流程。

作为媒体接入层的基本处理单元,媒体网关负责管理PsIN与分组数据网络之间的互通

以及媒体、信令的相互转换,包括协议分析、话音编解码、回声消除、数字检测和传真转发

等G信令网关则提供No.7信令网络(SS7链路)和分组数据网络之间的转换,其中包括协议

ISUP、TCAP等的转换。而无线网关则负责移动通信网到分组数据网络的交换。软交换设备

通过提供基本的呼叫控制和信令处理功能,对网络中的传输和交换资源进行分配和管理,在

这些网关之间建立起呼叫或是己定义的复杂的处理,同时产生这次处理的详细记录。

应用服务器和软交换设备之间的接口采用IETF制定的SIP,软交换设备可以通过它将呼

叫转至应用服务器进行增值业务的处理,同时应用服务器也可通过该接口将呼叫重新转移到

软交换设备。API驻留于应用服务器之中,为软交换的业务和交换功能提供接入和生成的手

段,它们为分组话音业务提供者提供了一个可以迅速高效地开发各种不同业务的环境。由于

这些API具有开放和灵活的特性,因此它们可以使得在生成、管理业务时不必对软交换设备

的功能进行更新或升级。进行连接和通信,以便齐NGN上更加灵活地提供业务。具体而言,软交换系统是一个基于软件的分布式交换和控制平台,将呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,利用分组网代替电路交换矩阵,开放业务、控制、接入和交换间的协议,从而真正实现开放的运营环境。

4结束语

随着数据业务特别是IP业务的日益增长,数据存储和下一代网络架构日益为人们所关注。下一代网络将具有提供话音、数据、视频和多媒体等各种业务的综合性质网络体系的结构,将传统的交换机功能模块分离为独立的网络部件。为了同时满足企业信息及存储数据传输的需要,如何在下一代网络框架下合理实现网络存储并提供高效的存储业务,其解决方案的好坏直接影响着企业的生存和发展。

参考文献

[1].SatranJ,ISCSI[s]./satran/ips/draft-ietf-ips-iscsi-07.txt

[2].邓劲生等译.《存储区域网设计》[M].北京:电子工业出版社,2005.1

[3].舒继武.存储区域网络精华[M].电子工业出版社,2004