譚國洪

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網絡存儲關鍵技術的研究及進展

譚國洪

北京理工大學珠海學院計算機學院，廣東 珠海 519000

隨著我國網絡技術的不斷發(fā)展，如今網絡存儲技術的應用愈加廣泛。傳統(tǒng)的存儲技術都是通過硬件儲存，例如硬盤、光盤等，但存在一定的弊端，如攜帶問題、保存問題等。隨著網絡存儲技術不斷成熟，當今網絡存儲已經成為存儲文件、數據的主流技術?；诖私榻B了幾種常見的網絡存儲系統(tǒng)結構，并比較其特點，進而提出了網絡存儲技術的研究及發(fā)展。

網絡存數技術；存儲系統(tǒng)；云存儲；發(fā)展

引言

現如今，存儲、傳輸、處理是數字信息技術的三大主流領域，可以說網絡技術、計算機技術、存儲技術三者結合，是當下互聯網信息化社會的基礎設施。傳統(tǒng)的存儲技術往往都存儲在存儲硬盤中或隱藏于服務器中，但隨著數字化技術不斷發(fā)展，當今的存儲系統(tǒng)已然成為獨立的部分?？梢哉f，在網絡信息社會下，市場對存儲的需求量不斷增大，存儲技術也逐漸成為IT發(fā)展的巨大推動力，新的存儲產品、存儲技術層出不窮，在當今的市場中發(fā)展非常迅猛。

1 當今幾種常見的網絡儲存系統(tǒng)結構

（1）直連存儲DAS

傳統(tǒng)的直連存儲DAS中，需要從塊接口存儲設備通過專用I/0通道，例如存盤、陣列等，通過將存儲設備直接連接到服務器上，即想要實現存儲功能，就必須要讓存儲設備成為服務器的一部分，由總服務器提供存儲功能，實現存儲服務。在DAS結構存儲技術中，數據傳輸主要是以服務器為中心，提高數據管理的集中性，同時具備較好的安全性。但是，當客戶訪問存儲系統(tǒng)數據時，數據必須要在存儲設備與服務器之間多次傳輸，即數據傳送、指令都必須要通過文件服務器接入。當用戶大規(guī)模傳輸數據時，會極大增加服務器的壓力，提高運行成本，這也是DAS技術的一大瓶頸，并且DAS技術在可擴展性和讀寫性能也比較局限。現如今，只有對存儲安全性具備一定要求或一些舊企業(yè)、舊單位依舊采用這項技術。

（2）附網存儲NAS

NAS與DAS的主要區(qū)別在于：是以數據為中心，其存儲系統(tǒng)也不需要通過專用通道I/0連接某個服務器，而是自身的系統(tǒng)定制，將連接服務器之間的多于環(huán)節(jié)去掉，只保留存儲功能?？梢哉fNAS相比DAS的獨立性更強，具備較好的讀寫功能。當用戶訪問存儲文件時，通過NFS和CIFS文件協議，能夠實現跨平臺資源共享。但是，雖然NAS免去了存儲連接服務器中的多項環(huán)節(jié)，但其根本已然沒有完全脫離服務器訪問模式，因此，當客戶訪問量過多時，NAS系統(tǒng)依然會受到巨大影響。

（3）存儲區(qū)域網SAN

SAN系統(tǒng)相比前兩者的改進相對較大，可以說SAN系統(tǒng)實現了存儲系統(tǒng)的獨立性。該系統(tǒng)能夠從服務器中分離出來，并且獨立的連接到高速專用網上，其主要是通過網絡為中心的一種存儲技術。目前，比較主流的存儲表現為——光纖通道FC-SAN和IP網絡IP-SAN?？蛻艨梢酝ㄟ^將存儲系統(tǒng)與專用網絡連接到一起，通過計算機軟件實現數據管理，同時具備較好的拓展性。在SAN系統(tǒng)中，該技術主要用于存放元數據，即數據的本身屬性，之后完成文件到存儲設備物理塊的映射。當客戶訪問存儲系統(tǒng)時，要通過元數據服務器的到訪問元數據，進而實現直接訪問儲存系統(tǒng)的功能，有效減少傳統(tǒng)數據傳輸延遲的弊端，有效提高了數據傳輸效率。但是，SAN系統(tǒng)由于是以塊為訪問接口，其存儲安全性有待考量，如果客戶訪問量劇增，會給元數據服務器帶了巨大的負載，降低其工作效率。

（4）給予對象的存儲OBS

OBS一改傳統(tǒng)的塊接口，而是采用對象結構，并且動態(tài)大小可變，可以說OBS系統(tǒng)吸收了SAN和NAS的優(yōu)點，OBS既有塊接口的快速優(yōu)勢，同時也實現了文件接口的信息共享，同時彌補這SAN和NAS系統(tǒng)的不足，削弱了影響傳輸系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，并且該系統(tǒng)的效率性與擴展性也比較好。OBS的最大突破點就是將數據存儲物理視圖安放到對象存儲系統(tǒng)設備中，其元數據服務器上只對全局邏輯視圖進行維護。當用戶在傳輸數據時，會直接與OSD通信，減少了元數據服務器的干預環(huán)節(jié)，進而降低元數據服務器的訪問量負擔。

2 云存儲及其發(fā)展趨勢

云存儲技術在當今應用愈加廣泛，該技術主要是在云計算概念下所衍生的一種新存儲系統(tǒng)，已經成為當今的主流存儲技術。云存儲與云計算相類似，其主要是通過網絡技術、集群應用、文件分布系統(tǒng)等技術，將網絡中不同存儲系統(tǒng)中的虛擬化軟件結合到一起來協同工作，通過對不同系統(tǒng)的整合、優(yōu)化，最終實現對外提供存儲服務、業(yè)務訪問功能的一項技術。

現如今，云存儲的應用雖然廣泛，但在我國依然是初期發(fā)展階段。在云存儲的發(fā)展非常迅速，當云存儲的概念一經提出，就獲得了各大網絡公司、存儲公司、科技公司的支持與關注。云存儲的第一代產品是亞馬遜推出——Elastic Compute Cloud（EC2：彈性計算云），能夠使用戶通過互聯網即可實現云存儲和云計算功能。隨后，CD Networks和Nirvanix開始合作推動云存儲技術合作，構建了數據存儲、數據傳輸的集成平臺；微軟占據自身Window優(yōu)勢，也逐漸開發(fā)了Windows Live Sky Drive網絡移動硬盤云存儲服務。在現如今，云存儲服務更是具備多項功能，切實提高了存儲服務的便利性，甚至只需賬號與密碼，客戶即可打破時間、空間的限制，享受云存儲服務。

云存儲系統(tǒng)在提出到當今也才短短幾十年的時間，云存儲系統(tǒng)之所以成功，其主要原因是云存儲具備多項優(yōu)勢，例如價格相對較低、擴展性強、靈活性強、訪問便利、廠商選擇性多等。我們以SAN系統(tǒng)作比較，SAN系統(tǒng)每GB需要12美元，而云存儲每GB只需要0.7美元，其成本要遠低于SAN系統(tǒng)。

云存儲作為當今的一種存儲主流技術，同時也是一項新技術，即云存儲還有較高的發(fā)展空間。雖然當今社會群眾可以享受到云存儲服務，例如百度云、騰訊微云、華為云盤等，但其功能相對有限，當今常見的功能有：數據存數、數據下載、在線播放、離線播放、數據傳輸、鏈接搜索、雷達搜索等，之所以說當今的云存儲有局限，是因為功能依舊局限，沒有實質性的突破，同時部分功能與Email趨同。因此，未來的云存儲勢必會在此破功軟硬件局限，完善大眾化存儲點、實現新的網絡架構、Web技術服務語言、相關訪問協議、提高下載速度與上傳速度等，同時，未來的云存儲還必須要解決安全性、兼容性、支持性等問題，切實提高云存儲數據的安全，進而不斷為客戶提供更加優(yōu)質的服務。

3 結束語

網絡存儲作為當今互聯網發(fā)展的巨大推動力，能夠為客戶提供方便的存儲服務。本文主要提出了DAS、NAS、SAN、OBS以及云存儲，可以說當今存儲市場和發(fā)展主流的存儲技術為云存儲，其具備使用便捷、功能性好、局限性低、成本低等優(yōu)點，但依舊有很大的發(fā)展空間，相信隨著科學技術不斷發(fā)展，云存儲技術會不斷發(fā)展，新存儲技術也會不斷涌現，為客戶提供更加優(yōu)質的存儲服務。

[1]馮丹.網絡存儲關鍵技術的研究及進展[J].移動通信，2015（11）：35-39.

[2]劉朝斌.虛擬網絡存儲系統(tǒng)關鍵技術研究及其性能評價[D].武漢：華中科技大學，2014.

[3]周云霞.智能網絡磁盤存儲關鍵技術研究[D].武漢：中南大學,2011.

Research and development of key technologies in network storage

Guohong Tang

School of computer science, Beijing Institute of Technology, Guangdong Zhuhai 519000, China

With the development of network technology in our country, the application of network storage technology is more and more extensive. Traditional storage technology is stored in hardware, such as hard disk, CD, etc., but there are some drawbacks, such as carrying problems, saving problems, etc.. With the continuous development of network storage technology, network storage has become the mainstream technology of storing files and data. This paper introduces the structure of several common network storage systems, and compares their characteristics, and then puts forward the research and development of network storage technology.

network storage technology; storage system; cloud storage; development

TP333

A

1009-6434（2016）12-0129-02

譚國洪（1994—），男，廣東中山人，漢族，在讀本科學生，研究方向為網絡存儲關鍵技術的研究及進展。