网络存储技术、网络接入技术的基本概念和相关知识

一、网络存储技术

网络存储技术目的是为了扩大存储能力，提升存储性能。目前，主要有三种主流存储技术，分别是直接附加存储（Direct Attached Storage，DAS）、网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，SAN）。

1、直接附加存储

（1）基本概念：指将存储设备通过SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）电缆直接连到服务器，本质是硬件的堆叠，存储操作依赖于服务器，不带有任何存储操作系统；

（2）适用环境：

• 服务器在地理分布上很分散，通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难；
• 存储系统必须被直接连接到应用服务器上时；
• 应用需要直接连接到存储器上时；

（3）缺点和不足：

• 传递距离、连接数量、传输速率等方面受限；
• 难以扩展，是存储容量升级的巨大瓶颈；
• 会增加服务器处理压力，因为数据的服务都要通过服务器来处理，数据处理和传输能力大大降低；
• 服务器出现宕机等异常时，会无法使用。

（4）目前，DAS基本上已经被NAS所替代。

2、网络附加存储

（1）采用NAS技术的存储设备不再通过I/O总线附属于某个特定的服务器，而是通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问；

NAS存储系统的结构

（2）NAS存储设备类似于一个专用的文件服务器，它去掉了通用服务器的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，从而降低了设备的成本。同时，为方便存储设备到网络之间以最有效的方式发送数据，专门优化了系统软硬件体系结构；

（3）NAS存储设备以数据为中心，将存储设备与服务器分离，其存储设备在功能上完全独立于网络中的主服务器，客户机与存储设备之间的数据访问不在需要文件服务器的干预，同时它允许客户机与存储设备之间进行直接的数据访问，所以响应速度快、数据传输速率高；

（4）NAS技术支持多种TCP/IP网络协议，主要是NFS（Net File System，网络文件系统）和CIFS（Common Internet File System， 通用Internet文件系统）来进行文件访问，所以NAS的性能特点是进行小文件级的共享存取；

（5）NAS存储支持即插即用，可以在网络的任一位置建立存储。基于Web管理，从而使设备的安装、使用和管理更加容易。NAS可以很经济地解决存储容量不足的问题，但难以获得满意的性能。

3、存储区域网络

（1）基本概念：SAN是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网。SAN采用块（block）级别进行存储，是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统，最大特点是将存储设备从传统的以太网中分离了出来，成为独立的存储区域网络；

（2）技术分类（按数据传输过程中采用的协议分类）：FC SAN、IP SAN和IB SAN技术；

• FC SAN，采用光纤通道（FC，Fibre Channel）技术，分别由接口（SCSI、FC）、连接设备（交换机、路由器）和协议（IP、SCSI）三个基本组件构成，再加上附加的存储设备和服务器就构成一个SAN系统。FC SAN具有专用、高速、高可靠的网络，允许独立、动态增加存储设备，使得管理和集中控制更加简化，但也存在成本高昂、复杂性高等缺点；
• IP SAN，基于IP网络实现数据块级别存储方式的存储网络，是在传统IP以太网上架构一个SAN存储网络把服务器与存储设备连接起来的存储技术，具有设备成本低、配置技术简单、可共享和使用大容量的存储空间等优点。IP SAN其实是在FC SAN的基础上更进一步，它把SCSI协议完全封装在IP协议之中；
• IB SAN，IB是一种交换结构I/O技术，其设计思路是通过一套中心机构（中心IB交换机）在远程存储器、网络以及服务器等设备之间建立一个单一的连接链路，并由中心IB交换机来指挥流量。IB SAN具有结构设计紧密，提高系统性能、可靠性和有效性，能缓解个硬件设备之间的数据流量拥塞等优点。

二、网络接入技术

目前，接入Internet的主要方式可分为有线接入、无线接入两大类别。

（1）有线接入方式包括PSTN、ISDN、ADSL、FTTx+LAN和HFC等；

（2）无线接入方式包括GPRS、3G、4G和5G接入等。