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智能網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案2
智能網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案
一、概述
目前,數(shù)字視音頻網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的大量應(yīng)用成為電視行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),這就要求提供更大、更快、更有力的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享途徑。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(chǔ)技術(shù)的分類
目前的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)大致分為三類:
1、 直接依附存儲(chǔ)系統(tǒng)(Direct Attached Storage, DAS)
DAS又稱為以服務(wù)器為中心的存儲(chǔ)體系,如圖一所示。其特征為存儲(chǔ)設(shè)備為通用服務(wù)器的一部分,該服務(wù)器同時(shí)提供應(yīng)用程序的運(yùn)行,即數(shù)據(jù)訪問(wèn)與操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和服務(wù)程序緊密相關(guān)。當(dāng)用戶數(shù)量增加或服務(wù)器正在提供服務(wù)時(shí),其響應(yīng)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(shù)據(jù)輸入輸出的瓶頸,F(xiàn)在已漸漸不能滿足用戶的需求,不再為大家所采用。
2、 網(wǎng)絡(luò)依附存儲(chǔ)系統(tǒng)(Network Attached Storage, NAS)
NAS的結(jié)構(gòu)是以網(wǎng)絡(luò)為中心,面向文件服務(wù)的。在這種存儲(chǔ)系統(tǒng)中,應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分不在同一服務(wù)器上,即有專用的應(yīng)用服務(wù)器和專用的數(shù)據(jù)服務(wù)器。其中專用數(shù)據(jù)服務(wù)器不再承擔(dān)應(yīng)用服務(wù),稱之為"瘦服務(wù)器"(Thin Server)。數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)局域網(wǎng)的接口與應(yīng)用服務(wù)器連接,應(yīng)用服務(wù)器將數(shù)據(jù)服務(wù)器視做網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)LAN進(jìn)行訪問(wèn)。由于采用局域網(wǎng)上通用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,如NFS、CIFS等,所以NAS能夠在異構(gòu)的服務(wù)器之間共享數(shù)據(jù),如Windows NT和UNIX混合系統(tǒng)。NAS系統(tǒng)的關(guān)鍵是文件服務(wù)器,一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的專用文件服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)的服務(wù)器是文件系統(tǒng)所在地和NAS設(shè)備的控制中心,該服務(wù)器一般可以支持多個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)接口,每個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)都有自己的存儲(chǔ)設(shè)備。
3、 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Network, SAN)
SAN是一種以光纖通道(Fiber Channel, FC)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間通訊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖三所示。SAN的核心是FC,其中的服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)各自獨(dú)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(dá)1.6Gb/ s)FC集線器或FC交換機(jī)相連,可避免大流量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)發(fā)生阻塞和沖突。各應(yīng)用工作站通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)器,在各存儲(chǔ)設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)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(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)相比而言,無(wú)論是從網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬、數(shù)據(jù)共享性還是從存儲(chǔ)容量的可擴(kuò)充性、數(shù)據(jù)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(xiàn)在眾多的用戶在對(duì)其存儲(chǔ)方案進(jìn)行選擇時(shí),實(shí)際上也就成為對(duì)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(shù)據(jù)存儲(chǔ)和整合優(yōu)化,都能有效的存取文件,都允許在眾多的主機(jī)間共享并支持多種操作系統(tǒng),都允許從應(yīng)用服務(wù)器上分離存儲(chǔ)。而且,它們都提供數(shù)據(jù)的高可用性,都能通過(guò)冗余部件和RAID保證數(shù)據(jù)的完整性。
NAS和SAN也有著一些不同點(diǎn)。首先,實(shí)施和維護(hù)的難易程度不同。上面曾提到,NAS的存儲(chǔ)設(shè)備與眾多訪問(wèn)客戶的連接是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的LAN進(jìn)行的,也就是說(shuō),直接將NAS存儲(chǔ)設(shè)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(quán)限或?yàn)槊總(gè)用戶定義磁盤限額。而且由于NAS采用了熱插拔和即插即用技術(shù),所以在新設(shè)備接入時(shí)無(wú)需關(guān)閉數(shù)據(jù)服務(wù)器或進(jìn)行重新配置,新增的存儲(chǔ)空間可以立即為眾多的應(yīng)用服務(wù)器和客戶機(jī)所共享。而SAN的存儲(chǔ)設(shè)備與客戶之間的聯(lián)系是通過(guò)專用FC集線器和交換機(jī)來(lái)進(jìn)行的,如果客戶端增加,就要對(duì)交換機(jī)進(jìn)行級(jí)連,這就大大增大了安裝與設(shè)置難度。其次,二者的設(shè)備管理難易成度不同。由于NAS中每一個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)都有自己的存儲(chǔ)設(shè)備,而這些設(shè)備又沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)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(shè)備,從而使管理成本隨網(wǎng)絡(luò)上的NAS設(shè)備的增多而線性增加。而SAN對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)設(shè)備的管理,是采用SAN專用管理軟件來(lái)進(jìn)行集中式管理的,用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的圖形界面來(lái)管理不同平臺(tái)和介質(zhì)上的數(shù)據(jù),也就是說(shuō),在SAN中,其整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)成為了一個(gè)集中化的存儲(chǔ)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(duì)象也不相同。SAN管理的是磁盤空間,而NAS管理的是文件,也就是說(shuō),SAN是個(gè)磁盤工廠,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(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的存取設(shè)備,雖然減輕了服務(wù)器所承擔(dān)的壓力,但勢(shì)必嚴(yán)重增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。而且無(wú)論存儲(chǔ)磁盤的速度有多快,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(dá)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(shè)寬帶網(wǎng)段,就勢(shì)必喪失NAS價(jià)格較低、安裝設(shè)置容易的優(yōu)勢(shì)。與NAS不同,SAN構(gòu)建于基于光纖的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),可以提供極高的帶寬(新的FC標(biāo)準(zhǔn)可使帶寬達(dá)到4GB),不必?fù)?dān)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(zhǎng)短之處,在實(shí)際應(yīng)用中也各有不同之處。對(duì)于經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足,有傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò),且急需擴(kuò)充存儲(chǔ)空間的用戶,NAS無(wú)疑是一種便宜、快速的方案。而對(duì)于擁有強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)后盾,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求較高及未來(lái)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的用戶,則應(yīng)該選擇SAN。
四、SAN的現(xiàn)狀和發(fā)展
1、 現(xiàn)狀
由于自身所具有的高速、集中化存儲(chǔ)管理及幾近無(wú)限的擴(kuò)充能力這些特點(diǎn),特別適合對(duì)海量數(shù)據(jù)的視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、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(tái)得到了推廣,甚至已成電視臺(tái)運(yùn)做的核心。在視頻處理領(lǐng)域里,SAN就像數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)中的大本營(yíng),不但承擔(dān)著視頻數(shù)據(jù)的存貯、遷移、交換、共享,而且掌管著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的登記、刪除、查詢、維護(hù)?梢赃@么理解,SAN是電視臺(tái)視頻網(wǎng)絡(luò)的
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