网络存储技术解析:DAS, SAN, NAS与协议介绍

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存储基础知识白皮书是一份由华为三康技术有限公司内部编写的资料,旨在深入浅出地介绍存储系统的基础知识,适用于IT从业者和相关人员学习。文档的创建和修订时间可以追溯到2005年,体现了当时的技术背景和对存储技术的理解。 存储系统作为IT基础设施的核心部分,其发展历程是从早期的直接附加存储(DAS)逐渐演变为更复杂、更集中的网络存储解决方案,如存储区域网络(SAN)和网络附加存储(NAS)。DAS是将磁盘等存储设备直接连接到服务器,这种方式简单但不便于管理和扩展。随着服务器数量的增长,DAS的局限性显现,导致了对集中管理和高效利用存储资源的需求。 SAN是一种专门用于连接存储设备和服务器的高速网络,它允许多个服务器共享存储资源,提高了资源利用率。文中提到了两种主要类型的SAN:FCSAN(光纤通道存储区域网络)和IPSAN(基于IP的存储区域网络)。FCSAN使用光纤通道技术,提供高速、低延迟的数据传输,但成本较高且部署复杂。IPSAN则利用标准的以太网技术,降低了成本,易于扩展,但可能在性能上略逊一筹。 NAS是另一种网络存储形式,它通过标准的网络协议(如TCP/IP)提供文件级的存储访问,使得任何网络上的设备都能通过网络接口访问存储。NAS特别适合于文件共享和流媒体服务,因为它们通常需要对大量文件进行快速访问。 文档中还提到了SCSI(小型计算机系统接口)、FC(光纤通道)和iSCSI(Internet SCSI)等主要的存储协议和技术。SCSI是一种广泛用于硬盘驱动器和磁带驱动器的接口标准,而FC和iSCSI则是实现SAN的关键协议。FC提供了高速的点对点连接,适合于高性能环境;iSCSI则是在以太网上实现SCSI协议,使得存储可以通过现有的网络基础设施进行传输,降低了部署成本。 这份白皮书涵盖了存储领域的基本概念、技术发展和主要协议,对于理解存储系统的工作原理、选择合适的存储解决方案以及规划和设计存储架构具有重要的参考价值。无论是对于数据中心管理员、系统集成商还是IT顾问,深入理解和掌握这些基础知识都是至关重要的。
2009-06-12 上传
第1章 网络存储主要技术 7 1.1 概述 7 1.2 DAS:直接附加存储 7 1.3 SAN:存储区域网络 8 1.3.1 什么是SAN? 8 1.3.2 SAN的误区 9 1.3.3 SAN的组成 9 1.3.4 FC SAN的问题 9 1.3.5 IP SAN 10 1.4 NAS:网络附加存储 12 1.5 SAN和NAS 13 第2章 主要协议和相关技术 14 2.1 SCSI 14 2.2 FC(光纤通道) 14 2.3 iSCSI 16 2.4 iSCSI与光纤通道的比较 17 第3章 文件系统相关知识 19 3.1 什么是文件系统 19 3.2 主流文件系统和特点 20 3.3 NFS和CIFS网络文件系统工作原理和特点 24 3.4 存储系统与文件系统的关系 25 第4章 RAID技术 26 4.1 RAID概述 26 4.2 RAID级别 26 4.2.1 RAID0 26 4.2.2 RAID1 27 4.2.3 RAID2 28 4.2.4 RAID3 28 4.2.5 RAID4 29 4.2.6 RAID5 29 4.2.7 RAID6 30 4.2.8 RAID10 31 4.2.9 RAID01 32 4.2.10 JBOD 32 4.3 不同RAID级别对比 33 第5章 主机系统高可用技术 36 5.1 概述 36 5.1.1 双机热备份方式 37 5.1.2 双机互备份方式 41 5.1.3 群集并发存取方式 43 5.2 工作模式 45 5.2.1 双机热备份方式 45 5.2.2 双机互备方式 45 5.2.3 群集并发存取方式 45 5.3 适用场合 46 5.4 对存储系统的要求 46 第6章 数据一致性 48 6.1 数据一致性概述 48 6.2 Cache引起的数据一致性问题 48 6.3 时间不同步引起的数据一致性问题 49 6.4 文件共享中的数据一致性问题 50 第7章 数据复制与容灾 51 7.1 灾难恢复/业务连续性 51 7.2 数据备份系统 54 7.2.1 数据备份 54 7.2.2 数据复制 56 7.3 数据一致性 59 7.4 总结 60 第8章 备份技术 61 8.1 什么是备份 61 8.2 备份与拷贝、归档的区别 61 8.3 常规备份的实现方式 62 8.4 LAN Free和Serverless备份 63 8.5 主流备份软件和介质 64 8.6 备份技术新趋势 68 第9章 存储连接设备 71 9.1 HBA卡介绍 71 9.1.1 FC HBA相关知识: 71 9.1.2 主要HBA卡厂商 72 9.1.3 iSCSI HBA相关知识: 72 9.1.4 iSCSI HBA和TOE网卡主要厂商 73 9.2 FC连接设备介绍 73 9.2.1 FC HUB相关知识: 73 9.2.2 FC Switch相关知识: 73 9.2.3 FC Director相关知识: 73 9.2.4 iSCSI-FC存储路由器 74 9.2.5 FC Switch和FC Director主要厂商 74 第10章 信息生命周期 74 10.1 什么是信息生命周期 74 10.2 信息生命周期的实现 75 10.3 实现ILM的技术保障和面临的挑战 75 10.4 信息生命周期管理现状 76 10.5 法规遵从与信息生命周期管理 76 10.6 与信息生命周期相关的存储技术 77 10.6.1 固定内容管理: 77 10.6.2 WORM: 77 10.7 怎样看待信息生命周期管理 77 第11章 其他存储技术及标准 78 11.1 SMI-S 78 11.2 CDP(持续数据保护) 79 11.3 虚拟存储 79 11.4 网格计算 80 11.5 高性能计算 80 11.6 负载均衡 80 第12章 常见主机及操作系统 81 12.1 主机架构及操作系统概述 81 12.1.1 主机架构 81 12.1.2 操作系统 81 12.1.3 操作系统比较 82 12.2 常见主机厂商及常见产品介绍 82 12.2.1 IBM: 82 12.2.2 SUN: 83 12.2.3 Fujitsu: 84 12.2.4 HP: 84 12.3 操作系统应用特点 85 第13章 常见数据库及应用系统 86 13.1 数据库厂商介绍 86 13.1.1 Oracle 86 13.1.2 DB2 91 13.1.3 Sybase 94 13.1.4 MS SQL Server 95