網(wǎng)絡(luò)連接存儲器,什么是網(wǎng)絡(luò)連接存儲器

NAS是一種直接掛接到網(wǎng)絡(luò)中的存儲設(shè)備,其允許客戶機訪問存儲器,就像存儲器直接與它們的系統(tǒng)相連一樣。它將存儲設(shè)備通過標準的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)(例如以太網(wǎng))，連接到一群計算機上。該技術(shù)繞過了傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲器。用戶可以直接通過網(wǎng)絡(luò)使用存儲器,并且該技術(shù)消除了服務(wù)器和操作系統(tǒng)的干預(yù)所強加的大部分開銷,從而達到提高性能的目的。NAS是部件級的存儲方法,它的重點在于幫助工作組和部門級機構(gòu)解決迅速增加存儲容量的需求。需要共享大型CAD文檔的工程小組就是典型的例子。

打個比方,假設(shè)某人在經(jīng)營一個零件倉庫。售貨員位于庫房前面,而零件則存儲在庫房后面。這與具有直接掛接存儲器的傳統(tǒng)服務(wù)器類似。售貨員接收定單并由前面的辦公室記帳系統(tǒng)進行處理。但隨著客戶需求的增長,會面臨人手不夠和物理空間不夠大的問題。這時就需要建立一個面向客戶的倉庫并使客戶能直接在倉庫中選購。

NAS類似于SAN(存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)),它們都將存儲器與服務(wù)器分離開來,但最好將NAS定義為直接與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。而SAN是作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)創(chuàng)建的大型和復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心存儲系統(tǒng)。NAS設(shè)備是專用于存儲和文件管理的相對便宜的存儲外圍設(shè)備(與SAN相比)。因為SAN和NAS在企業(yè)網(wǎng)上都有一席之地,所以不能斷定說哪個更好。許多在他們的數(shù)據(jù)中心運行SAN的公司可能部署部門或車間級的靠近用戶的NAS。這樣就減少了數(shù)據(jù)中心處的瓶頸。有時，NAS用作本地分級系統(tǒng),以從SAN中獲取數(shù)據(jù)。

NAS沒有解決與文件服務(wù)器相關(guān)的一個關(guān)鍵性問題，即備份過程中的帶寬消耗。與將備份數(shù)據(jù)流從LAN中轉(zhuǎn)移出去的存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）不同,NAS仍使用網(wǎng)絡(luò)進行備份和恢復(fù)。NAS的一個缺點是它將存儲事務(wù)由并行SCSI連接轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)上。這就是說LAN除了必須處理正常的最終用戶傳輸流外,還必須處理包括備份操作的存儲磁盤請求。

當(dāng)文件服務(wù)器的擴充能力已經(jīng)達到其極限時,通常會考慮使用NAS。NAS設(shè)備通常稱為文件管理器(請不要將其與文件服務(wù)器相混淆)。NAS實際上就是一臺專用數(shù)據(jù)服務(wù)器，它不再承擔(dān)應(yīng)用服務(wù)（又稱為"瘦服務(wù)器"），可通過網(wǎng)絡(luò)接口與應(yīng)用服務(wù)器連接，支持通用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，從而與生俱來地具備在異構(gòu)服務(wù)器間共享數(shù)據(jù)的能力，進而使得維護和管理既簡單易行，又便于控制網(wǎng)絡(luò)上的每一個存儲點。試圖提供文件服務(wù)、應(yīng)用程序服務(wù)、電子郵件服務(wù)等全用途的機器經(jīng)常會使服務(wù)器負荷過重。而NAS則具有一個為文件操作而優(yōu)化的剝離的“瘦”操作系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中刪除了所有不必要的操作系統(tǒng)功能,保留的是通常嵌入硬件中的功能。其中還安裝了以太網(wǎng)適配器。網(wǎng)絡(luò)家電很像咖啡壺和烤面包機,因為它們都設(shè)計成能很好地完成某一件事情。實際上,通過優(yōu)化用戶請求的響應(yīng),文件管理器可以通過網(wǎng)絡(luò)提供比從本地掛接硬盤獲取的更好的用戶請求響應(yīng)。

NAS是平臺無關(guān)的,這意味著它可以使用任何客戶機并存儲各種不同的文件類型。盡管TCP/IP提供了傳輸服務(wù)。但文件訪問服務(wù)通常由CIFS (公共因特網(wǎng)文件系統(tǒng))和NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))提供。

NAS作為運行準備就緒的預(yù)配置設(shè)備出售。其安裝很簡單,只需將它們插入網(wǎng)絡(luò)中即可。大多數(shù)NAS在加電后即可在線使用。然后管理員使用遠程管理實用程序為用戶配置訪問。在目錄服務(wù)環(huán)境中,這與將表示NAS的對象添加到目錄樹的分枝中一樣簡單。NAS隨后獲取分配給目錄樹的這部分的所有安全權(quán)限和許可。

NAS是真正即插即用的產(chǎn)品，并且物理位置靈活，可放置在工作組內(nèi)，也可放在混合環(huán)境中，如混合了Unix/Windows NT局域網(wǎng)的環(huán)境中，而無需對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行任何的修改。NAS產(chǎn)品直接通過網(wǎng)絡(luò)接口連接到網(wǎng)絡(luò)上，只需簡單地配置一下IP地址，就可以被網(wǎng)絡(luò)上的用戶所共享。

技術(shù)專家George Gilder在描述該技術(shù)時具有獨到的見解。他說NAS使存儲器從“具有專用文件格式和昂貴的私有權(quán)特性的專用服務(wù)器操作系統(tǒng)的奴役”中解放出來。

Gilder指出,具有瘦操作系統(tǒng)的廉價、啞存儲設(shè)備和以太網(wǎng)控制器對于因特網(wǎng)是至關(guān)重要的。在這種模型中,服務(wù)器操作系統(tǒng)將“不再制定規(guī)則和支配體系結(jié)構(gòu)”。Gilder還認為,“存儲器的急劇降價支配著以消費存儲器來節(jié)省處理和用戶時間的體系結(jié)構(gòu)。就像帶寬一樣,對于存儲方面也如此,產(chǎn)品的充裕幾乎每次都能戰(zhàn)勝技術(shù)的因素”。這就是在過去幾年中NAS市場不斷擴張的原因。

實際上,逐漸增長的帶寬使NAS成為必要的設(shè)備。帶寬不斷增加以滿足需求,即使在存取網(wǎng)絡(luò)中也是如此,其中的城域以太網(wǎng)正在取消現(xiàn)任通信公司的的租用線路TDM模型。隨著音樂、視頻、照片和其他媒體可越來越容易地獲取、處理和存儲,這些文件在因特網(wǎng)上隨處都能進行復(fù)制。例如,用戶將照片和音樂放入Web服務(wù)器中以便與其他人共享。因特網(wǎng)已經(jīng)成為一個大型的存儲系統(tǒng)。最初由Napster發(fā)起的對等趨勢闡明了文件共享如何繞過了受控制的存儲設(shè)備(如公司數(shù)據(jù)中心的存儲設(shè)備)。用戶在網(wǎng)絡(luò)邊緣交換信息,而不用通過中央存儲設(shè)備。盡管企業(yè)網(wǎng)絡(luò)還會需要對公司的數(shù)據(jù)進行安全和集中的存儲,但全世界的其他用戶只需要快速、廉價和方便存取的存儲。

下面將考慮瘦客戶機、那些廚房臺面上的無盤因特網(wǎng)訪問設(shè)備。它們依靠位于ISP(更可能是一些存儲能力達太比特的大型地區(qū)因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心處的存儲設(shè)備)。如果用戶曾經(jīng)從機場終端的Web瀏覽器中存取過電子郵件,則應(yīng)已經(jīng)了解到瘦客戶機和基于因特網(wǎng)的存儲器的益處了。通過它們,用戶可從任何地方并使用任何設(shè)備訪問數(shù)據(jù)。

Network Appliance (網(wǎng)絡(luò)器具)公司是NAS領(lǐng)域的先驅(qū)。它開發(fā)了很多概念并創(chuàng)建了WAHL(隨地寫入文件布局)以便以多協(xié)議格式存儲文件。該格式的文件可以通過NFS、CIFS或HTTP共享。通過使用WAFL,不管使用哪一個操作系統(tǒng)或如何存儲文件,用戶都可以訪問文件。WAFL有很多NAS專有的特性。它提供了很高的性能并支持RAID和快速重新啟動(即使在不明原因的停機后)。

Microsoft現(xiàn)在將NAS支持包含在Windows2000操作系統(tǒng)中。Microsoft使用商標名“Powered by Windows”來表示來自運行Windows 2000操作系統(tǒng)的鎖定、網(wǎng)絡(luò)家電優(yōu)化、預(yù)裝版本的供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)家電。Microsoft的NAS支持HTTP、 NFS、 CIFS、Netware、APPle Talk、FTP、FFP、Kerberos、Fibre Channel及SCSL注意，NAS不同于IP存儲解決方案,如針對數(shù)據(jù)中心環(huán)境的iSCSI和VI體系結(jié)構(gòu)/DAFS(直接訪問文件系統(tǒng))解決方案。NAS設(shè)備使用較高層的文件共享協(xié)議,如NFS和CIFS。而IP存儲解決方案和VI體系結(jié)構(gòu)/DAFS將SCSI和Fibre Channel塊級存儲和訪問協(xié)議直接封裝到TCP/IP傳輸中,因此提高了網(wǎng)絡(luò)上的磁盤性能。

VI體系結(jié)構(gòu)和DAFS在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中提供了優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸。VI適配器允許直接的內(nèi)存到內(nèi)存的塊模式數(shù)據(jù)傳輸,該傳輸要比NFS和CIFS使用的文件共享方法快得多。DAFS是類似于NFS和CIFS的文件協(xié)議,它集成了VI體系結(jié)構(gòu)的設(shè)備以允許應(yīng)用程序繞過通常的操作系統(tǒng)功能而直接通過網(wǎng)絡(luò)訪問存儲塊。通過使用DAFS,客戶機可直接獲取到磁盤的訪問并從磁盤中直接將數(shù)據(jù)傳送到本機內(nèi)存中,而不必向和從中間緩沖器中復(fù)制數(shù)據(jù)以及中斷操作系統(tǒng)。VI體系結(jié)構(gòu)和DAFS最初只限定用于數(shù)據(jù)中心,因為VI對于客戶機和服務(wù)器都需要特殊的接口卡。DAFS最終會取代在NAS設(shè)備中使用的較慢的文件級訪問協(xié)議并大幅度地提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的存儲訪問性能。