存储技术的应用和发展《储存技术基础》课程论文

存储技术的应用和发展学生姓名：指导老师：刘青【摘要】文章介绍了存储技术中的几种架构方式，以及它们在不同环境下的应用与区别，ISCSL的概念工作流程标准的制定情况，ISCSL与FC的比较与局限性，介绍了ISCSL-SAN技术以及其应用的发展趋势，ISCSL-SAS在未来的发展潜力。【关键词】网络存储；磁盘阵列；光纤通信；SAN；IP-SAN；ISCSL-SAS随着信息化建设的迅猛发展，计算机系统已经成为企业事业单位的基础设施，数据成为关系到企业生存的主要资源，数据存储以及安全成为信息化进一步的重要基础人们对数据的依赖性越来越高，特别是企业单位的业务运行越来越依赖于所存储的数据信息，而企业单位中关键业务数据量的迅速增长，更加使得存储系统成为企业信息系统中最重要的组成部门。存储在于终于从过去的隐藏在计算机和传输背后的技术走到了前台。由于网络的快速发展，在线数据存储的快速增长，生物技术科学技术数字影像电子商务远程医疗数据仓库等导致了对存储容量的极大需求，传统的以服务器为中心的存储技术以及不适合今天的存储要求。在过去，数据存储过多的集中在如何存储数据本身，包括安全性可靠性备份可管理性可扩展性等，无论是DASSANNAS，这些技术都是基于这样角度考虑的。目前以太网络存储`为中心的存储技术得到了进一步的发展，各种存储技术设备和技术正趋于融合。不久的将来光纤网络SCSI磁盘阵列NAS文件服务器，SAS磁盘阵列磁盘库等设备都可以运行在一个统一标准的架构中。网络存储技术沿着几个主要的方向发展：DASNASSANIP-SAN。（一）存储方式分为以下几种架构1.1DSA（直接附加存储）通过SCSI，（小型计算机系统接口）直接到服务器，I/O总线连接存储设备和应用服务器的存储架构，存储设备由应用服务器独享，这种方式是连接单独的或两台小型集群的服务器。1.2NAS（网络附加存储）一种文件共享服务，由专用的服务器通过专有文件系统管理存储空间，连接到TCP/IP网络上（通过LAN或WAN），对外通过NFS（网络文件系统）或者CIFS(通用网际文件系统)等协议提供文件级的访问功能。NAS支持不同的操作系统共享一个文件。NAS系统采用了信息技术中的流行的嵌入技术，具有高度智能性能稳定功能专一的特点。1.3SAN(存储区域网络)通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储架构。对外提供块（block）级的存储数据共享，是数据存储专用网络。SAN专用于应用服务器和存储设备设备之间的互访，数据可以通过网络在多个服务器和多个存储设备之间高速传输。存储设备组成单独的网络。大多用光纤通道协议（fiberchannel，简称FC）.服务器和存储设备之间可以任意连接，I/O请求直接发送到存储设备，光纤通道如今是所有SAN存储网络的基础层技术标准，SAN存储网络架构是建立在光纤通道协议技术基础上的，光纤通道协议实际上解决了底层的传输协议，高层的协议仍然采用SCSI协议。存储区域网络的优点：服务器和存储设备之间更远的距离；高可靠性及高性能；多个`服务器和储存设备之间可以任意连接；集中的存储设备代替多个独立的存储设备，支持存储容量共享；通过想要的软件使得SAN上的存储设备表现为一个整体，因此有很高的扩展性，可以通过软件集中管理和控制SAN上的存储设备，提供数据共享。由于SAN通常是基于光纤通道的解决方案。需要专用的光纤通道交换机和管理软件，SAN的初始费用比DAS和NAS高。1.4最新的IPSAN是在SAN基础上，利用高带宽的ip网络来架构的一种高性能SAN,通过ISCSI(互联网小型计算机系统接口)协议来实现存储数据在服务器和存储设备之间高速传输。它继承了ip网络开发高性能高可靠性可扩展性强自适应能力强的优点。（二）IP-SAN与FC-SAN的差异2.1IP-SAN和FC-SAN的拓扑结构相同，不同的只是所使用的物理材料以及其连接设备。IP-SAN简单的理解就是在ip网络实现数据块级存储。数据块在磁带备份文件中，数据块是物理I/O的单元。这不同于NAS里面的文件系统级别的传输。2.2从应用上来说，相对于IP-SAN,FC-SAN可以承接更多的并发访问用户数。当并发访问storage的用户数不多时，FC-SAN对比IP-SAN二则性能相差不大。但一旦外接用户数呈现大规模增长趋势，FC-SAN就显示出其中在稳定安全以及高可靠性能传输带宽的瓶颈而导致整个系统的被拖垮，面对大规模并发访问，无论是从外接用户数规模来说还是从传输性能和稳定性来说，FC-SAN都有着IP-SAN不可比拟的优势。两种方式都有优缺点，适合于不同的用户群体，用户可依据自己的想要来选择。（三）Iscsl-SAN技术Iscsl技术是具有相当的应用潜力和先进的技术含量的，尽管由于选择千兆以太网的性能局限，但10GB以太正在主干网上得到应用。Iscsi技术的应用。将本身协议完全不同的IPSAN和FCSAN加以整合，促进了存储资源利用率的增长，随着iscsi技术的完善，数据块共享能力都将大大增强，易于管理。随着万兆以太网网络的应用，IP存储必然会以其性价比通用性无地理限制等优势飞速发展，iscsi技术将联合SCSITCP/IP共同开创网路存储的新局面。（四）iscsl-SAS（SerialAttachedSCSI）的时代已经到来SAS是新一代的SCSI技术，是对SCSI技术的深刻变革，它利用了已经在实践中验证的SCSI功能与特性，又以此为基础引入了SAS扩展器。它是并行SCSI接口之后开发出的全新的接口，作为并行SCSI的后继技术能够为企业级存储应用提供更高的性能扩展性和可靠性，SAS标准中添加了SATA系统的隧道协议，因此SAS的接口技术可以向下兼容SATA,但SATA系统不兼容SAS.系统开发人员可以灵活地在系统中集成SAS或SATA。（五）虚拟存储技术通过对存储系统或存储服务的内部功能进行抽样隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用服务器网络资源的管理分离，从而实现应用和网络的独立管理。（六）结束语iscsI通过标准以太网技术建立存储局域网或更大范围的互联网连接，是一项全新的低成本容易实施的技术，iscsi与世界上最成熟的低层协议TCP/IP的无缝链接，具有天然技术优势，iscsIIfcpFCIP争芳斗艳，到今天的iscsi一支独秀，iscsI取代FibreChannel已经是事实，也许今天FC技术还可以靠4Gb的推出，引起一下市场的关注，长江后浪推前浪，随着新一代SAS技术的应用，iscsi-SAS又将被新的iscsi-SAS技术所取代，当万兆以太网技术产品网络时，iscsi-SAS一统天下的格局就在所难免了。现在已是信息网络时代，任何存储技术只有融合在互联网网络里，才会有较大的发展。【参考文献】【1】付长冬，舒继武，沈美明，郑纬民网络存储体系结构的发展和研究小型微型计算机系统。【2】BipolarTransisterModelingofAvalancheGenerationforComputerCircuitSimulationByRobertW.Dutton