NAS網絡存儲:網絡存儲技術-中文百科頻道

結構

網絡存儲技術（Network Storage Technologies），是以互聯網為載體實現數據的傳輸與存儲，數據可以在遠程的專用存儲設備上，也可以是通過服務器來進行存儲的。

網絡存儲技術，基于标準網絡協議實現數據傳輸，為網絡中的Windows/Linux/Mac OS等各種不同操作系統的計算機提供文件共享和數據備份；支持24小時不斷電BT、FTP、HTTP、eMule及NZB下載；作為多媒體中心，為SONY PlayStation3/微軟Xbox/蘋果iPad iPhone/Android手機平闆提供多媒體文件串流服務；為建設個人網站提供HTTP/FTP服務；支持蘋果iMac/Mac mini/Mac Pro/MacBook/Mac Air(包括黑蘋果)TimeMachine備份還原。

直連式存儲（DAS）

這是一種直接與主機系統相連接的存儲設備，如作為服務器的計算機内部硬件驅動。到目前為止，DAS仍是計算機系統中最常用的數據存儲方法。SAS(Server Attached Storage)意為服務器連接存儲。或稱DAS(Direct Attached Storage)：存儲産品是作為計算機的附屬部分，采用直接連接存儲結構。将存儲設備通過ISCSI接口或光纖通道直接連接到一台計算機上。其缺點是服務器成為網絡瓶頸，存儲容量不易擴充；服務器發生故障時,，連接在服務器上的存儲設備中的數據不能被存取。

連接式存儲（NAS）

NAS的優點

NAS是一種采用直接與網絡介質相連的特殊設備實現數據存儲的機制。由于這些設備都分配有IP地址，所以客戶機通過充當數據網關的服務器可以對其進行存取訪問，甚至在某些情況下，不需要任何中間介質客戶機也可以直接訪問這些設備。

第一，NAS适用于那些需要通過網絡将文件數據傳送到多台客戶機上的用戶。NAS設備在數據必須長距離傳送的環境中可以很好地發揮作用。

第二，NAS設備非常易于部署。可以使NAS主機、客戶機和其他設備廣泛分布在整個企業的網絡環境中。NAS可以提供可靠的文件級數據整合，因為文件鎖定是由設備自身來處理的。

第三，NAS應用于高效的文件共享任務中，例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS，其中基于網絡的文件級鎖定提供了高級并發訪問保護的功能。

NAS的主要應用

介紹NAS能夠滿足那些希望降低存儲成本但又無法承受SAN昂貴價格的中小企業的需求，具有相當好的性能價格比。究竟哪些行業可以使用到NAS設備呢？首先，看這個單位的核心業務是否建立在某種信息系統上，對數據的安全性要求很高；其次，看該信息系統是否已經有或者将會有海量的數據需要保存，并且對數據管理程度要求較高；最後，還可以判斷一下網絡中是否有異構平台，或者以後會不會用到。如果上述有一個問題的答案是肯定的，那麼就有必要重點考慮使用NAS設備。

1.辦公自動化NAS解決方案

辦公自動化系統(OA)是政府機構和企業信息化建設的重點。現代企事業單位的管理和運作是離不開計算機和局域網的，企業在利用網絡進行日常辦公管理和運作時，将産生日常辦公文件、圖紙文件、ERP等企業業務數據資料以及個人的許多文檔資料。傳統的内部局域網内一般都沒有文件服務器，上述數據一般都存放在員工的電腦和服務器上，沒有一個合适的設備作為其備份和存儲的應用。由于個人電腦的安全級别很低，員工的安全意識參差不齊，重要資料很容易被竊取、惡意破壞或者由于硬盤故障而丢失。

從對企事業單位數據存儲的分析中可以看出，要使整個企、事業單位内部的數據得到統一管理和安全應用，就必須有一個安全、性價比好、應用方便、管理簡單的物理介質來存儲和備份企業内部的數據資料。NAS網絡存儲服務器是一款特殊設計的文件存儲和備份的服務器，它能夠将網絡中的數據資料合理有效、安全地管理起來，并且可以作為備份設備将數據庫和其它的應用數據時時自動備份到NAS上。

2.稅務NAS解決方案

稅務行業需要的是集業務、信息、決策支持為一體的綜合系統。行業業務系統主要是稅收征管信息系統，還有稅務業務信息、通用業務信息等。整個系統将行政辦公信息、輔助決策信息與業務系統結合起來，組成一個通用的綜合系統平台，從而形成一個完整、集成、一體化的稅務業務管理系統。

稅務行業的業務數據資料、日常辦公文件資料及數據郵件系統非常重要，一旦數據資料丢失将會給日常工作和整個地區的稅收工作帶來麻煩。保證整個數據資料的安全運行及應用成為了稅務行業中一個必須解決的現實問題。解決這個問題的辦法，就是将這些數據資料存儲或備份到一個安全、快速、方便的應用環境中，以此來保證稅務行業數據的安全運行。

為合理解決數據業務資料備份和存儲的問題，可以使用一台NAS網絡存儲服務器來存儲和備份業務數據資料以及日常辦公數據。在業務主機内，數據庫裡的信息資料直接通過數據增量備份功能備份到NAS中。連同局域網内部的業務資料以及工作人員的日常辦公文件資料或是基于光盤的數據資料，都可以存儲到NAS服務器上，以便工作人員随時使用和浏覽這些數據資料。使用NAS後，管理員能夠有效、合理地安排和管理其内部數據資料，使數據文件從其它網絡機器上分離出來，實現數據資料的分散存儲，統一管理數據資料環境系統。

3.廣告NAS解決方案

廣告設計行業是集市場調研、行銷策略、創意生産、設計執行、後期制作和媒介發布為一體的綜合服務行業。

很多廣告公司的數據存儲模式比較落後，成本較高且效率低下，主要問題在于數據安全性差；整體數據量大以及原有大量陳舊的數據難以存儲管理；存在多操作系統平台，設備繁雜導緻存放的數據難以共享和管理，造成效率低下；廣告設計人員的離職造成設計資料無辜丢失。采用NAS存儲和備份廣告設計行業網絡中的業務數據資料，實現數據的集中存儲、備份、分析與共享，依據設計研究單位對不同數據的不同要求，充分利用現有數據，合理構建廣告設計行業的數據存儲平台，從而提高了信息資料的傳送速度，節省了時間，提高了工作效率。

4.教育NAS解決方案

自提出”校校通”工程後，各個學校都在積極建設自己的校園網，以便将來能及時适應信息時代的發展。随着”校校通”工程逐步到位，”資源通”成為下一步信息化建設的重點，具體體現在學校需要大量的資源信息以滿足學生與教師的需求。随着校園内數據資源不斷增加，需要存儲數據的物理介質具有大容量的存儲空間和安全性，并要有非常快的傳輸速率，确保整個數據資料的安全、快速存取。

2012年以後在校園網建設過程中偏重于網絡系統的建設，在網絡上配備了大量先進設備，但網絡上的教學應用資源卻相對匮乏。原有的存儲模式在增加教學資源時會顯現很多弊病：由于學校傳統的網絡應用中所有教育資源都存放在一台服務器上，具有高性能與高擴展能力的服務器成本較高；教學資源的訪問服務會與應用服務争奪系統資源，造成系統服務效率的大幅下降；應用服務器的系統故障将直接影響資源數據的安全性和可用性，給學校的教學工作帶來不便。

針對這些問題，可以引入NAS設備來實現集中存儲與備份。

（1）NAS提供了一個高效、低成本的資源應用系統。由于NAS本身就是一套獨立的網絡服務器，可以靈活地布置在校園網絡的任意網段上，提高了資源信息服務的效率和安全性，同時具有良好的可擴展性，且成本低廉。

（2）提供靈活的個人磁盤空間服務。NAS可以為每個學生用戶創建個人的磁盤使用空間，方便師生查找和修改自己創建的數據資料。

（3）提供數據在線備份的環境。NAS支持外接的磁帶機，它能有效地将數據從服務器中傳送到外挂的磁帶機上，保證數據安全、快捷備份。

（4）有效保護資源數據。NAS具有自動日志功能，可自動記錄所有用戶的訪問信息。嵌入式的操作管理系統能夠保證系統永不崩潰，以保證連續的資源服務，并有效保護資源數據的安全。

5.醫療數據存儲NAS方案

醫院作為社會的醫療服務機構，病人的病例檔案資料管理是非常重要的。基于CT和X光的膠片要通過膠片數字化儀轉化為數字的信息存儲起來，以方便日後查找。這些片子的數據量非常大而且十分重要，對這些片子的安全存儲、管理數據與信息的快速訪問以及有效利用，是提高工作效率的重要因素，更是醫院信息化建設的重點問題。

據調查，一所醫院一年的數據量将近400GB，這麼大的數據量僅靠計算機存儲是勝任不了的，有的醫院會使用刻錄機将過去的數據圖片刻錄到光盤上進行存儲，但這種存儲解決方式比較費時，且工作效率不高。醫院需要一種容量大、安全性高、管理方便、數據查詢快捷的物理介質來安全、有效地存儲和管理這些數據。使用NAS解決方案可以将醫院放射科内的這些數字化圖片安全、方便、有效地存儲和管理起來，從而縮短了數據存儲、查找的時間，提高了工作效率。

6.制造業NAS解決方案

對于制造業來說，各種市場數據、客戶數據、交易曆史數據、社會綜合數據都是公司至關重要的資産，是企業運行的命脈。在企業數據電子化的基礎上，保護企業的關鍵數據并加以合理利用已成為企業成功的關鍵因素。因此，對制造行業的各種數據進行集中存儲、管理與備份，依據企業對不同數據的不同要求，從而合理構建企業數據存儲平台。采用NAS的存儲方式是比較适合的，可以實現數據的集中存儲、備份、分析與共享，并在此基礎上充分利用現有數據，以适應市場需求，提高自身競争力。

綜上所述，在數據管理方面，NAS具有很大優勢，在某些數據膨脹較快、對數據安全要求較高、異構平台應用的網絡環境中更能充分體現其價值。另外，NAS的性能價格比極高，廣泛适合從中小企業到大中型企業的各種應用環境。

7.NAS的影樓存儲解決方案

NAS數據保護存儲方案，為數據提供有效保障，可對重複數據進行删除、壓縮以優化存儲空間，最高可有效節省80%的存儲空間，并且可以通過NAS特有的RAID機制，對硬盤進行有效的保障。NAS支持多電腦及終端設備共享，無論存取，都可以方便使用。設置不同的使用權限，即可以方便用戶查看，也可以防止數據丢失;性價比高，影樓配置鐵威馬F4-NAS增強版的NAS存儲器，另加4塊4T的企業級硬盤，一套下來總價不到一萬元，是用服務器存儲成本的十分之一不到，安全方便，實惠高效。

存儲網絡（SAN）

SAN是指存儲設備相互連接且與一台服務器或一個服務器群相連的網絡。其中的服務器用作SAN的接入點。在有些配置中，SAN也與網絡相連。SAN中将特殊交換機當作連接設備。它們看起來很像常規的以太網絡交換機，是SAN中的連通點。SAN使得在各自網絡上實現相互通信成為可能，同時并帶來了很多有利條件。

網絡存儲通信中使用到的相關技術和協議包括SCSI、RAID、iSCSI以及光纖信道。一直以來SCSI支持高速、可靠的數據存儲。RAID（獨立磁盤冗餘陣列）指的是一組标準，提供改進的性能和/或磁盤容錯能力。光纖信道是一種提供存儲設備相互連接的技術，支持高速通信（将來可以達到10Gbps）。與傳統存儲技術，如SCSI相比，光纖信道也支持較遠距離的設備相互連接。iSCSI技術支持通過IP網絡實現存儲設備間雙向的數據傳輸。其實質是使SCSI連接中的數據連續化。通過iSCSI，網絡存儲器可以應用于包含IP的任何位置。而作為Internet的主要元素IP幾乎無所不在。

優點

NAS是通過網線連接的磁盤陣列，具備磁盤陣列的所有主要特征：高容量、高效能、高可靠。

1、NAS具有安裝容易、快速的特點

2、易于維護

3、非常好的可擴展性

4、具有更快的響應速度和更高的數據帶寬

5、對服務器的要求降低，可大大降低服務器的成本，有利于高性能存儲系統在更廣的範圍内普及及應用

6、支持不同的操作系統平台

構成

硬件軟件以及操作系統的構成。

在構造硬件結構中隻考慮網絡和存儲兩方面。

1、除CPU關鍵外,存儲模塊主要是提供對IDE/EIDE,SCSI,總線技術的支持，提供工業标準EIDE控制器，SCSI控制器，陣列控制器，使得系統可以任意連接各種設備，如光盤塔，磁盤陣列等。

2、網絡控制模塊，實際上是實現網絡适配器的功能，用于進行數據幀的生成，識别與傳輸，數據編譯，地址譯碼，數據傳輸的出錯檢測和硬件故障的檢測等。它最終提供一個普通網絡連接口和高速光纖通道連接口，提供100MB:或更高的速率，使得系統可以方便地與以太網相連或挂接在高速光纖通道連成的SAN上。CACHE/ROM/RAM模塊為系統提供CACHE,RAM,ROM,FLASH空間，系統核心操作系統和相關系統軟件都可以固化在ROM或者FLASH/FLASH上，系統啟動時可以直接引導ROM/FLASH中固化的程序。

NAS設備的軟件系統必須具備幾種功能：軟件管理協調、網絡功能、數據讀取以及設備驅動。

1、一個核心操作系統的支持。(由于Linux在内存管理方面的優越性及從網上可以免費得到内核和源代碼，綜合各種指标網絡存儲服務器系統選擇Linux作核心操作系統)

2、對應的設備（如網絡設備，存儲設備）的設備驅動模塊。

3、對一些基本網絡協議的支持

(作為網絡存儲服務器更多地要考慮網絡和存儲方面的功能)。

4、對專用網絡存儲服務器進行網絡數據訪問的一些文件共享協議。

5、網絡存儲服務器提供的一些網絡應用(如遠程網絡管理，光盤自動鏡像和附網刻錄等)。

6、I/O優化模塊(主要對讀寫性能優化)。

NAS并不像PC平台一樣擁有标準化的軟件組件可供選擇，NAS廠商必須根據硬件來自行設計軟件系統，盡管設計工作是在已有資源的基礎上進行，但其難度也相當之大—譬如，NAS廠商必須對Linux内核進行裁剪或修改，使之可以在自身硬件平台上運行，同時它必須自行編寫設備的驅動程序和應用軟件，工作量幾乎等于獨立開發一套嵌入操作系統。

NAS主闆發展

對NAS主闆來說，在便攜性和功耗方面表現出色的Atom平台，在CPU性能上卻很孱弱，而Intel IVB賽揚平台的ITX主闆卻兼具了低功耗、小體積和相對高的性能，繼Intel在2013一季度發布C1007U後，陸續就有該平台的Nas主闆浮出水面，包括悅升NAS N70E-DR等型号的産品，使用C1007U+HM77的組合方案，使NAS主闆掙脫出了低性能的Atom平台。