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关键词:IP存储 SAN 块级存储 光纤通道 TCP/IP FCIP iSCSI iFCP FC IP架构 IP SAN
1 IP技术介绍
IP存储涉及到了一系列的技术,它可以使块级存储的数据在基于IP的网路中传输,这里面有两个技术需要阐明:IP技术的利用和块级存储。网络中块级存储的数据传输不是新技术,今天的存储区域网络SAN即便采用是光纤通道FC技术业仍旧如此。然而,新的IP存储协议则可将多个SAN通过IP如以太网的结构建立起来,并且完全互联。通用互联网文件系统CIFS和网络文件系统NFS是将文件级的请求发送到拥有这些文件系统的服务器上,这些请求得到那些文件服务器或网络存储NAS设备的响应,并发送到网络上的主机。
2 IP存储适应不断增长的网络需求
今天,IP已经成为稳固的且重要的通用网络协议,IP存储自然成为最能适应日益增长的网络存储需求的技术。
2.1 日益增长的网络存储 国际数据协会IDC预计在2008年以后,存储容量将每年增长85%,这一增长表明:重要数据在不断增长,而对存储资源的管理越来越难。因此,各个公司都在致力于开发基于SAN的网络存储系统,用于存储、访问、保护和管理关键业务的数据。实事上,IDC预测到2009年,全球92%的存储将实现网络化。
2.2 IP是早已应用在网络的协议 与其他网络协议相比,在全球范伟内关键业务应用中,IP得到了更为广泛的认可,在以太网环境中,IP技术也是较为经济实用的。得益于IP技术的广泛应用以及其低廉的价格,很多信息专家都致力于IP技术的应用,使得IP技术的开发拥有更广更扎实的基础。IP的这种质量服务体系、链接优先技术和安全机制推动了其技术的快速发展和开发的不断扩大。
2.3 IP存储是IP技术的下一个阶段 在早期的IP技术开发中,多是IP构架在所有事情上,像Ethernet、Token Ring、ATM等,而今天的视频、声音,以及块级存储技术则都是基于IP进行传输的,形成了一切构架在IP上的态势。
3 IP存储的标准过程
目前IETF开发的三种IP存储压缩协议:iSCSI、基于TCP/IP的光纤通道FCIP和互联网光纤通道协议iFCP。
3.1 iSCSI通过IP方式传输SCSI指令 将来iSCSI可提供必要的映射,通过IP传输SCSI指令就像今天的光纤通道可以传输SCSI指令一样。iSCSI是为主机到存储设备的端到端连接而设计的,类似于光纤通道的SAN构架,iSCSI技术包括可使主机到兼容的存储设备之间通过IP交换机进行通讯。而驱动器仍可以使用真正的SCSI驱动器,因为iSCSI并不等同于今天的硬盘连接技术。
3.2 FCIP光纤通道SAN环境的互联 就像iSCSI协议将SCSI指令压缩为IP包一样,FCIP协议将光纤通道指令压缩为IP包,FCIP协议允许独立的SAN环境通过IP网络互联在一起。每个SAN采用标准FC寻址,在FCIP的端点之间建立IP隧道或网关,一旦隧道建立,扩展的FC设备将被视为标准的FC设备,并予以FC寻址。典型的应用是在一个FCIP端点上连接两个或更多架构在标准IP网络之上的FC交换机,通过内部交换链路与先前的SAN光纤环路相结合。
3.3 IFCP具有不同的寻址模式 在最新的IP存储协议中,iFCP介于前面介绍的两种协议之间,如同FCIP一样,iFCP将FC帧压缩,采用通用FC压缩格式,通过IP架构进行传输,与前两种协议的主要区别在寻址模式。FCIP协议是在两个SAN之间通过以太网建立点到点的隧道,构成一个统一的SAN环境。与之相对应的是iFCP在FC和IP之间建立网关到网关的连接是FC帧可以路由到正确的目的地址。与FCIP协议寻址方式不同的是目前的iFCP寻址模式是它可以允许每一个互联的SAN都拥有独立的命名空间。 4 IP存储的寻址
IP存储是一个新兴的技术,尽管其标准早已建立且应用,但将其真正广泛应用到存储环境中还需要解决几个关键技术点。
4.1 TCP负载空闲 由于IP无法确保提交到对方,而将TCP作为底层传输的三种IP存储协议则需要再拥挤的、远距离的IP空间中确保传输的可靠性,由于IP包可以打乱次序传送,因此,TCP层需要重新修正次序,以提交到上一层的协议中,如SCSI。TCP完成这一任务的典型操作是使用重调顺序缓冲器,将数据包的顺序完全整理为正确方式,完成这一操作后,TCP层将数据发送到下一层。
4.2 价格性能比 尽管IP技术很有可能得以应用,但如果对性能较为看重的话,不推荐使用标准的以太网卡。如前所述,TOE可以减少服务器的处理负载,但由于TOE设备较新,其硬件成本及复杂程序都比标准网卡更高。其广泛应用可能会由于价格性能比过高而受阻。像那些增强的iHBA都需要进一步改进,已达到FC技术的水平。
4.3 安全性 当存储设备通过IP架构进行远距离连接时,安全性变得愈加重要。生产厂家必须明确产品的安全级别,并确保其安全性。在IP存储产品广泛应用之前,这一问题时IETF需要解决的。
4.4 互联性 基于IP的技术并没有被所有厂家共同使用,虽然这个协议的标准早已被公布,但并不能保证厂家和厂家使用相同的协议或技术。为了保证这些产品能够互相配合得更好,必须保证厂家之间采用相同的协议,使各厂家产品具有良好的互联性。
5 IP存储的应用现状
IP存储解决方案会慢慢的被采用,其技术的应用可能会经历三个发展阶段。
5.1 阶段一:SAN扩展器 随着SAN技术在全球的开发,越来越需要长距离的SAN连接技术。IP存储技术定位于将多种设备紧密连接,就像一个大企业多个站点间的数据共享,以及远程数据镜像。这种技术是利用FC到IP的桥接或路由器,将两个远程的SAN通过IP架构互联,虽然iSCSI设备可以实现以上技术,但是FCIP和iFCP对于此类应用更为适合,因为他们采用的是光纤通道协议FCP。
5.2 阶段二:有限区域IP存储 在第二个阶段中的IP存储的开发主要集中在小型的低成本的产品,目前还没有真正意义的全球SAN环境,随之而来的技术是有限区域的、基于IP的SAN连接技术。可能会出现类似于可安装到NAS设备中的iSCSI卡,因为这种技术和需求可使TOE设备弥补NAS技术的解决方案。
关键词:网络存储;NAS;FC SAN;IP SAN
中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)09-0-02
引言
回顾计算机技术的发展历程,不难发现计算机核心技术主要有三次大的迁移,计算机发明初期由于主要用于科学计算,因此中央处理器CPU的计算能力是研究的核心技术;随后计算机网络大面积应用,使计算机通信成为耗费时间最多的事件,因此如何提高网络带宽的技术成为热点;现今,计算机的主要应用模式己转化为数据的存储和访问,存储技术业已成为计算机核心热点技术。
受机械部件自身性能的限制,磁盘存储设备数据访问时间平均每年只提高7%~10%,而数据传输率也只是以每年提高20%的速度发展。根据摩尔定律,计算机中央处理器和内存以平均每18个月增长一倍的速度发展。根据吉尔德定律,网络带宽以每6个月增长一倍的速度发展。很显然处理器、网络带宽和磁盘IO之间的性能差距越来越大,而计算机系统性能的提高受限于系统中最慢的部件。因此,数据的存取速度己经成严重影响计算机系统的性能。传统的存储技术难以解决这一问题,采用新的存储技术,提高数据存储的I/O性能的需求越来越迫切。
一、直接附加存储(Direct Attached Storage, DAS)
直接附加存储是传统的存储模式,以服务器为中心的存储结构,将存储设备通过传统的I/O总线、SCSI接口或光纤通道直接接驳到服务器上使用,数据的读写、存储直接发送到存储设备端。DAS不带操作系统,所有的输入输出操作都要通过服务器实现。如果需要访问存储器上的数据,必须先给文件服务器发送请求信息。
DAS的主要优点是特别适合地理上分散分布的服务器环境和存储系统必须直连到应用服务器上的场合。
DAS的不足一是安装、调试比较烦琐,也没有独立的存储操作系统,易造成网络瘫痪;二是因DAS采用异地备份,所以备份操作复杂;三是虽然DAS依靠双服务器实现双机容错功能,但若两台服务器同时出故障,则无法进行正常数据存储。
二、网络附加存储(Network Attached Storage, NAS)
网络附加存储是提供文件级服务的存储设备,通过标准的网络拓扑结构连接到一组计算机上,通过网络文件系统(NFS)或者基于I P网络的网络文件协议等标准的协议提供文件级的数据访问。NAS实际是一种带有网络文件瘦服务器的存储设备。
NAS是以存储设备为中心,采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。
NAS 的优点:一是易于安装的即插即用性。NAS内置了网卡,通过交换机直接连接到网络中,基本上不需特别设置就可支持多个计算机平台使用;二是极易部署性。NAS 设备可放置于任何地方,只通过网络连接,用户可直接在网络上存取数据。这既减轻了应用服务器的系统开销,又显著改善了网络性能;三是安全性高。NAS通常将操作系统驻留在主板芯片内,大大提高了整个系统的稳定性和病毒防犯能力;四是扩充方便。NAS 设备本身内置了多个 I/O 接口,使扩充其存储容量极为方便,同时也允许在网络中自由增加 NAS 设备。NAS 为当今异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。
NAS 的不足:一是NAS同样采用普通数据网络传输备份和恢复,备份时网络带宽的消耗较大,当网络上有其他大数据流量时会严重影响系统性能;二是由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易产生数据泄漏安全问题;三是NAS存储只能以文件方式访问,而不能直接访问物理数据块,因此对事务处理和数据库等应用无能为力。
三、存储区域网络(Storage Area Network,SAN)
网络存储的主角SAN是一种以数据存储为中心,面向网络的存储结构。目前常见的可使用SAN技术主要有两种,一种是采用的是光通道(FC,Fiber Channel)技术,即FC SAN;另外一种技术是利用基于高速以太网协议(TCP/IP协议)的互联网小型计算机系统接口(iSCSI)技术,即IP SAN。
1.FC SAN
高校数字图书馆系统中的存储技术
根据其出现时间的先后,大致可将数据存储技术的发展分为4个阶段:直接附属存储(DAS),网络附属存储(NAS),存储区域网(SAN),IP存储(IPS)。
1.DAS
20世纪90年代以前,存储产品大多作为服务器的附属设备通过电缆直接连接到各种服务器,这种形式即是DAS。DAS完全以服务器为中心,不带有任何存储操作系统。DAS方式是长期以来大多数服务器采取的方式。主机通过专用接口与存储设备相连接,透过RAID技术将这些单个硬盘,按RAIDLEVEL组合成更大的硬盘。当主机需要访问存储设备时,主机发出指令给存储设备,存储设备根据指令进行相应操作,将数据返回给主机,或者将主机传输过来的数据写入到磁盘。DAS中存储设备可以是磁盘驱动器,也可以是RAID子系统,或是其他存储设备。
DAS技术的数据安全性差,难以备份/恢复;性能一般,可扩充性差,容量有限;数据被存放在多台不同的服务器上,难于访问,不支持不同操作系统访问。DAS技术成本低廉,易于安装,但需停止用户现有系统,且难以维护,存储利用率低。
2.NAS
20世纪90年代出现了NAS技术。NAS包括存储部件和集成在一起的简易服务器管理软件。NAS是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点。在这种配置中,一台NAS服务器处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来。集成在NAS设备中的定制服务器系统可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。NAS设备的物理位置灵活,通过物理链路与网络连接。NAS无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据。
其特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同的存储器上,易于访问,支持不同操作系统访问。NAS技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率较高。
3.SAN
SAN是允许在存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络连接,通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。SAN可以被看作是存储总路线概念的一个扩展,它使用局域网和广域网中类似的单元,实现存储设备和服务器之间的互联。SAN具有高传输速度、远传输距离和支持数量众多的设备等优点。采用了专用的拓朴结构,不能直接使用通用的IP网络连接各个SAN存储网络。目前,多数供应商的SAN解决方案大多采用光纤通道技术,即FC—SAN。
SAN技术的特点是,易于备份/恢复;性能极高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,但不支持不同操作系统访问。SAN技术成本昂贵,需要长时间的设计和安装,且难以维护,存储利用率很高。4.IP存储
IP存储技术就是以高速以太网连接为基础,通过IP协议进行数据交换的存储技术,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输,其支持数据块形式的I/O访问和共享存储。它采用iFCP和iSCSI协议,由于光纤通道已经包含了SCSI协议,这种方法无需重大技术改造,就能满足SCSI协议的要求。
IP技术的特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,支持不同操作系统访问。IP技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率最高。
基于IP的高校数字图书馆网络存储建设
在网络存储中,FC—SAN在某些方面具有无可比拟的优势,如性能极高,可扩充性强等,使其能够满足数字图书馆大规模数据存储的需要,但光纤通道存在着成本昂贵和互操作性问题,这是一般高校图书馆所不能承受的。而NAS技术虽然成本低廉,但却受到带宽消耗的限制,无法完成大容量存储的应用,而且系统难以满足开放性的要求。针对以上技术的缺陷和不足,根据国际上基于IP的存储设备已逐步上市和日渐成熟的情况,提出了一种既有ANS和SAN技术的优点,又能克服两者缺点的存储网方案,即基于IP的SAN。它由两部分构成,第一部分是利用IP互连设备构成存储区域网SAN,第二部分是通过SAN中的交换机多路接入LAN回路,形成一种广义的附网存储NAS,存储设备都是商用的NAS设备以及iSCSI设备,或通过转换桥将SCSI和FC设备转换为IP接口,接入基于IP协议SAN中。它采用最广泛的TCP/IP作为网络协议,既具有NAS易于访问的特点,又有专用的存储网络架构。因此,基于IP的存储网络可以利用以太网技术和设备来构建专用的存储网络,由于使用了以太网设备,其成本大大低于使用光纤交换机的SAN网络,而且保持了SAN的传输速率高且稳定的优点。用户在这一技术中,面对的是非常熟悉的技术内容,即IP协议和以太网,而且各种IP通用设备保证了用户可以具有非常广泛的选择空间。事实上,由于IP存储技术的设计目标,就是充分利用现有设备,使传统的SCSI存储设备和光纤存储设备都可以在IP—SAN中利用起来。随着带有IP标准接口的存储设备的出现,我们可以单纯使用本地IP存储技术,来扩展已有的存储网络,或构建新的存储网络。以千兆甚至万兆以太网为骨干的网络连接,保证了本地IP存储网络。由于采用的是IP协议,与LAN和Intemet的连接是无缝的,远程备份十分方便,效率工作很高。基于IP的SAN在性能及功能上都具有突出的优势,是目前高校数字图书馆建设中存储区域方案设计的首选方案。
参考文献
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2张伟.网络存储技术的发展现状与应用.福建电脑,2003(1)
[关键词]DAS;NAS;SAN;iscsl
随着计算机网络技术的飞速发展,各种网络服务器对存储的需求随之发展,但由于商业企业规模不同,对网络存储的需求也应有所不同,选择不当的网络存储技术,往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备,或者造成企业的网络性能低下,影响企业信息化发展,因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常重要的。
目前高端服务器所使用的专业存储方案有DAS、NAS、SAN、iscsl几种,通过这几种专业的存储方案使用RAID阵列提供的高效安全的存储空间。
一、直接附加存储(DAS)
直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障,数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。
二、网络附加存储(NAS)
NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是:(1)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;(3)存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。
三、存储区域网(SAN)
SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式,是未来存储技术的发展方向,但是,它也存在一些缺点:(1)价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的,就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;(2)需要单独建立光纤网络,异地扩展比较困难;
四、iSCSI
使用专门的存储区域网成本很高,而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术,它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及,万兆网也逐渐的进入主流,使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术,提供完整解决方案的厂商较少,对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时,解码成SCSI需要CPU进行运算,增加了系统性能开销,如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销,但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取,存取速度冗余受网络运行状况的影响。超级秘书网
通过以上分析,下表总结了这四种方式的主要区别。
通过以上比较研究,四种方案各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业,可采用简单的DAS方案。对于中小型商业企业,服务器数量比较少,有一定的数据集中管理要求,且没有大型数据库需求的可采用NAS方案。对于大中型商业企业,SAN和iSCSI是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中,且对系统性能要求极高,可考虑采用SAN方案;对于希望使用存储的服务器相对比较分散,又对性能要求不是很高的,可以考虑采用iSCSI方案。
参考文献:
[1]白广思:CSAN与IPSAN架构比较新论.情报科学,2007,(9)
“大企业的网络存储产品市场需求这几年正在趋于平稳,而中小企业对于网络存储产品的需求则在快速上升。比如说在我国的珠三角、长三角地区,中小企业发展迅速,网络存储产品的潜在市场是很大的。”美国网件公司中国区增值产品经理惠宏飞在接受采访时告诉记者。
为了顺应整个数据网络的发展趋势、充分把握住中小企业网络存储产品市场崛起的机会,美国网件公司在2007年收购了硅谷的专业网络存储公司Infrant Technologies,构建了独立、完善的网络存储技术和产品体系,并陆续推出了针对不同用户的ReadyNAS系列产品。
据惠宏飞介绍,秉承一直以来“将高精尖技术简单化”的宗旨,美国网件公司在面向中小企业用户的网络存储产品中引入了自动卷升级、定期备份、支持多个操作系统等领先的网络存储技术,努力将简单易用、高性价比的产品提供给用户,让用户不必花费高额支出就能获得高性能的产品。
关键词:网络存储,SAN,数字化
0 概述
随着校园计算机网络范围的扩大,应用的普及,很多校园应用对存储容量的需求呈指数级增长。如何在数字化校园环境下,保障数据的安全存储与备份,成为数字化校园实施过程中一个不可避免的问题。校园数字化平台对数据存储提出了以下需求:
(1)需要海量的网络存储能力,能满足日益增长的数据存储需求;
(2)能进行跨平台数据共享,并具有完备的安全管理机制;
(3)能集中进行数据管理、具有完善的数据保护和恢复措施;
(4)具有良好的存储扩展性。
目前主流的存储技术主要有直接附加存储(Direct Attached Storage, DAS)、网络附加存储(NetworkAttached Storage,NAS)和存储区域网络(StorageArea Network,SAN)。
(1)DAS
DAS通常采用直接在服务器上添置硬盘的方式来扩充存储容量,当服务器无法容纳新的硬盘时,需重新购置能够容纳更多存储容量的服务器。在DAS方式下,数据的读写和存储的管理主要依赖于服务器上的操作系统,并且在数据备份和恢复时需要占用服务器资源。随着存储的数据越来越多,备份和恢复的时间越来越长,对服务器硬件的依赖和影响也就越来越大。该数据存储方式无法满足校园数字化平台对存储的需求。论文格式,网络存储。
(2)NAS
NAS是一种专业的网络文件存储及备份设备,适用于通过网络将文件数据传送到多台客户机上的应用。在数据需要长距离传送的环境中优势尤为显著。NAS设备提供RJ-45接口和单独的IP 地址,可以将其直接挂接在校园主干网的交换机上。但遇到校园主干网故障,则依赖于校园主干网的业务和数据都将无法得到保障。论文格式,网络存储。
(3)SAN
存储区域网络可分为FC-SAN和IP-SAN。处于SAN环境下的主机和应用系统共享存储设备和数据,具有很强的扩展能力。在不影响主机和应用系统正常运行的情况下,可以扩展存储容量和性能,增加服务器数量不会影响存储系统。通过对FC-SAN环境下存储控制器、RAID 卡、HBA卡、光纤交换机和服务器等设备或组件的冗余设计,消除存储区域网络中主要部件的单点故障,增强系统的可靠性。
采用FC-SAN的存储环境能够为校园数字化平台提供可扩展的存储架构、在提供海量网络存储能力的同时,不同级别的RAID为校园应用提供不同等级的数据安全保障,满足校园数字化平台中不同应用对存储的需求。论文格式,网络存储。
2 应用举例
在校园数字化平台中主要包括以下几类应用,这些应用对存储提出了不同的需求:
(1)学校Web网站, 包括学校WWW服务器, 各行政部门、二级学院、教研室等各类服务器, 数目众多, 这些都需要有备份服务的支持。
(2)校园邮件系统(包括教师邮件系统和学生邮件系统)以及相应的邮件网关系统,需要提供对邮件数据的备份。
(3)大型计费系统(如一卡通计费系统、图书借还系统等)对数据的安全性要求较高,需要做到实时备份。
(4)视频点播系统及网络课件系统等媒体资源要求提供海量的存储能力。
(5)办公管理软件系统(如办公自动化、学籍管理系统、迎新系统、离校系统、教工档案管理系统等)需要对数据提供备份服务。
(6)数字图书馆系统需要提供海量存储能力及数据管理能力。
对于大型计费系统和办公管理软件系统等这些对数据安全性要求较高的应用,可以采用RAID 1存储级别,对于其他对数据安全性要求不高,但需要提供海量存储系统的应用可以采用RAID 5存储级别。存储区域网络系统架构如图1所示,其中磁盘阵列采用双控,服务器、光纤交换机与存储阵列之间均采用冗余设计,降低单点故障的风险,以保障关键业务的持续运行。论文格式,网络存储。
图1:存储区域网络系统架构图
3 总结
校园数字化是一个必然的趋势。论文格式,网络存储。选择合理的存储方案能够满足未来一段时间内校园数字化平台对存储的需求。论文格式,网络存储。虽然选择存储区域网络架构方案在校园数字化建设初期投入多一点、但是它所支持的应用和扩展性回报是值得的。
参考文献
[1]章伟辉,方赵林,王万良.校园网络存储系统的研究[J].浙江工业大学学报,2005(10):529-533
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关键词:电视媒体网络;存储安全技术;数据存储
现代网络技术的普及应用给电视媒体节目的制作、播出以及存储带来很大的影响,目前已经出现了非线性后期网络制作、硬盘自动播放、媒体资料管理等新的网络电视功能。大量的电视节目的制作资料依赖于网络存储功能,那么网络存储安全性的问题,也在被电视媒体工作者们所关注。
1 网络认证存储安全技术
存储安全是指确保数据存储的完整性、可靠性和调用的便利性,包含了设备安全与应用安全。前者是指存储设备自身的技术可靠性和实用性,后者指的是保存在存储设备中的数据逻辑完整性。目前比较常用的存储技术包括DAS(Direct Attached Storage即直接附加存储)、DAS(Network Attached Storage 即网络附加存储)、SAN(Storage Aera Network即存储区域网)[1]。现在比较常用的是SAN形式存储网络。下面我们就网络存储的安全技术进行介绍:
1.1 认证与授权
认证与授权是存储系统所具备的最基本的服务功能,其中认证是指确定某个实体或信息源的身份,分别是实体认证和信息认证,存储服务器在许可数据的生产者、管理者和使用者访问的时候,首先要对其合法身份进行验证,如果验证身份合法,则赋予访问者相应的权利,叫做授权。
1.2 保密性与完整性
当数据在多个远程存储器上进行生产、存储和使用时,如果出现未被授权者的恶意攻击,一个恶意的旧版本文件就可以取代当前的文件。对此可以通过加密的方式来保证信息的秘密性,为每个会话设置好时间或随机验证信息可以阻挡他人的重发攻击。通过使用接层协议SSL与反协议工PSEC可以保证数据传输的安全性。
1.3 认证密钥的管理
密钥是打开数据库大门的钥匙,当多个用户同时使用数据库中的信息时就需要通过密钥进行认证。对于密钥的有效性和拓展管理就显得非常有必要。当变更组群中的用户时需要对共享文件进行重新加密,此外恢复密钥技术也很关键,在密钥恢复系统中会有一个备份解密的容器,它在某些条件下允许被授权的用户在获得实体信息的协助下解密密文。
2 网络存储安全的高可用技术
网络技术已经成为电视媒体的关键技术,这些技术必须提供全年365天的全天24小时稳定服务。如果这些功能的主机系统出现故障,就会严重影响电视工作的进展。所以,提高系统的可用性就显的非常重要。近些年来,网络服务器的实用性有了很大提升。如内存ECC(错误代码矫正)、硬盘RAID技术、网络负载均衡技术以及其他关于硬盘的冗余设计等都使系统的可靠性的到很大的提升。但是由于系统内部的核心部件(如CPU、主板)长期处于工作状态,每年都难免出现故障,为了提高系统的高可用性,我们可以从以下几方面加以改进:
2.1 双热机备份方法
我们说的双热机备份方法就是指以一台主机作为主服务器,另一台作为备份服务器,在两台主机之间通过纯软件的方式达到双机容错。一般在正常的情况下,主服务器应该为系统提供运行支持,备份服务器则用来监视主服务器的工作状况。当出现故障主服务器不能继续工作时,备份服务器会接替主服务器的位置,为系统提供服务,保证系统工作继续开展。这时备份服务器就成了主服务器。主服务器经过修复后,系统管理员可以指令或以手动的办法恢复主服务器的功能。反之,在系统工作中,主服务器也会对备份服务器的工作状态进行监视,一旦备份服务器出现故障,主服务器会向管理员发出提示,从而保证两台服务器至少有一台在正常工作,为整个系统的持续运行提供保障。双热机备份方法适合在硬件充裕的情况下使用,它能够保障存储系统全天24小时的不间断运行,即使在发生故障时,应用系统也可以保持正常工作状态,保证网络服务、共享磁盘、共享文件夹以及数据库的高效运行。
2.2 群集并发存储方式
这里所说的群集并发存储方式就是指在某一区域内,多台拥有共享空间的服务器通过内部局域网建立连接,群及内部的任何一个服务器的内容都可以被其他服务器所共享。当某一台服务器出现运行故障时,其他的服务器可以代为工作,多台服务器之间互相备份。采用群集并发存储方式可以有效提高系统的效用性,也提高了系统的整体性。具有实时性强、数据流量大、对于系统有严格的可靠性要求的特点。
3 数据存储中的安全隐患
在电视媒体制作中,移动存储设备经常接触不同的计算机,仍然不能避免病毒的入侵。
4 总结
现代网络存储安全技术为电视媒体更好的利用网络平台进行节目制作提供了保障,同网络认证与授权保证了制作者与消费者的信息安全,运用双热机备份和群集并发存储等方式,保证了电视节目制作工作的不间断开展,这些服务为电视媒体工作者们提供了很大便利,在以后的工作中现代网络存储安全技术将会取得更大的进步,为维护网络安全提供保障。