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信息技术发展成就海量存储

  佚名丨2006-02-23 13:50 标签:IP SAN 

信息爆炸使得存储的扩容和升级已经远远超出了处理器和网络的升级速度。随着互联网的广泛应用,金融机构、科研机构、电信邮政部门越来越依赖网络和计算机来处理、交换和传输关键业务数据。一些新的应用,如电子商务、电子政务、企业资源计划系统、客户关系管理等对存储提出了新的要求。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》关于“信息技术和现代服务业”内容中,提出要加强对海量存储技术的研制与开发。现阶段,在金融业尤其是银行业,随着数据大集中的实现,对于动辄数以千万计数以亿计的客户群体来说,金融机构所要存储的信息量是巨大的,堪称海量。工商银行数据大集中后,信息存储和处理数量在全球银行业也名列前茅。虽然硬盘的容量越来越大、存取速度不断加快,可传统的直接硬盘存储以及采用多个外挂磁盘阵列的方式,已难以满足像金融业、电信业等行业的海量信息管理对于存储子系统的可扩展性、可靠性、安全性、高可用性、管理的有效性等方面的要求。网络化存储通过引入网络的概念将存储独立于服务器,已经成为传统存储方式的有力替代者。

最主要的三个新的替代者分别是网络连接存储(NAS)、存储区域网络(SAN)以及iSCSI(Internet SmallCom-puterSystemInterface)存储网络。

NAS是在硬盘技术、RAID技术、网络通讯协议和轻量文件系统固化等成熟的技术基础上开发出来的,因此并不是一项全新的技术。它是一种基于LAN(局域网)的、脱离服务器的网络智能存储设备,按照TCP/IP协议进行通信,并以文件的I/O形式进行数据传输。NAS将存储设备从服务器的后端移到通信网络上来,具有成本低、易安装、易使用、易管理、易扩展,可靠性好等特点,能够快速的解决较大规模数据跨平台共享的问题。

SAN是一种基于光纤通道的、独立于LAN的、以块形式传输的、由服务器和存储设备组成的高速专用存储子网。其管理软件可以从传统的网管软件和存储管理软件中吸取很多的技术和思路,但所涉及的FC(光纤通道)硬盘技术、协议实现、FC交换机、集线器和网桥都是新的技术。这也意味着SAN的成本高昂,包括购买软硬件的成本和安装维护的成本。除此之外,由于SAN目前在业内还没有统一的标准,在互操作性、兼容性方面还有一些问题。但是,SAN以它高速的数据传输速度、很好的扩展性和灵活性、高可靠性、集中式管理,以及在大规模数据访问、不占用LAN带宽的备份(LAN-FreeBackup)、远程镜像和容灾等方面具有NAS不可比拟的优势,占据着网络存储的高端市场。

iSCSI协议(也可称为IPSAN)将存储和IP网络相结合,使得用户可以在IP网络上传输块级的存储流量负载。

iSCSI的协议、iSCSI适配器是新的技术,它用于连接的IP交换机、集线器以及网络管理都是成熟的。它建立在两个被广泛使用的技术之上:用于存储的SCSI命令和用于网络的IP协议。iSCSI是一种端到端的协议。该协议应用于服务器(发起者)、存储设备(目标)和协议转换的网关设备上。iSCSI具有SAN的大部分优点,但是它在性能上和SAN还有一些差距。

网络、数据存储与访问同时基于IP,使得计算、网络和存储可以结为一体。同时,Internet范围内数据访问、备份、归档,可在设备之间直接传输,减少服务器负担。这将为实现数据密集型的(dataintensive)网格计算提供良好的基础。

存储应用正面临着两个难题:如何将在不同存储环境中的多个位置的存储资源统一的集中在一起进行高效管理?如何在满足快速增长的存储需求的同时控制成本,提高构建和扩展存储的灵活性?虚拟存储技术给出了答案。

网络存储设备,提供可靠的高性能物理存储空间;而虚拟化系统软件,将多个存储设备整合成虚拟存储池,在虚拟存储池上统一进行存储资源管理,为客户机提供虚拟磁盘服务。其管理控制台可对系统进行统一管理和实时监控。

在国家高性能计算机工程技术研究中心目前与曙光公司等单位承担的863项目———“海量存储系统技术与集成”中,蓝鲸虚拟存储系统达到了世界先进水平。它是基于IPSAN技术的虚拟化网络存储系统,可为用户提供大容量、动态可扩展的虚拟存储空间。系统有效地将网络存储设备进行集中管理,节约管理成本,并利用专用虚拟化技术使物理空间实现按需分配,提高了存储设备的空间利用率。


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