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网络存储技术介绍

网络存储技术介绍. 国际存储工业协会（ SNIA ）会员 中科院计算所 存储技术顾问 国家 “ 863 ” 项目存储产品顾问 董 唯 元. 内容提要. 网络存储技术回顾及现状 SAN 、 NAS 及其他 虚拟存储 离线存储技术及备份 存储系统的管理与实现 存储网络协议框架 评价存储产品及系统. 网络存储技术发展. 存储技术萌芽时代 IDE 、 SCSI 、 SSA …… 信息孤岛，完全从属于计算节点 未形成独立技术领域（除了磁盘技术） 网络化存储时代 FC-SAN 、 NAS 、 IP-SAN 、 DAFS …… 趋于独立系统，部分脱离计算资源

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网络存储技术介绍

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Presentation Transcript

  1. 网络存储技术介绍 国际存储工业协会（SNIA）会员 中科院计算所 存储技术顾问 国家“863”项目存储产品顾问 董 唯 元

  2. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  3. 网络存储技术发展 • 存储技术萌芽时代 • IDE、SCSI、SSA…… • 信息孤岛，完全从属于计算节点 • 未形成独立技术领域（除了磁盘技术） • 网络化存储时代 • FC-SAN、NAS、IP-SAN、DAFS…… • 趋于独立系统，部分脱离计算资源 • 架构及互联技术得以快速发展 • 后网络存储时代 • 存储管理、虚拟存储、数据安全……其它？ • 完全独立于计算资源，形成独立系统 • 丰富的高层应用级技术蓬勃发展

  4. 网络存储技术目标 • 近期目标 • 保护数据安全 • 灵活高效利用系统存储资源 • 提高工作性能 • 提供数据共享 • 丰富工作模式 • 广泛支持各类系统和前端应用 • …… • 远期目标——存储资源设施化

  5. 目标实现情况 • 集中存储和保护数据 • 永远的话题 • 数据共享 • 采用NAS方式，SAN架构下实现复杂 • 应用相关严重，需要研发介入 • 支持跨平台系统接入 • 管理依然分散 • 存储设备性能和利用效率得以提高 • 仍然有改进的空间 • 实现新功能和新应用 • 数据快照、服务器无关备份等

  6. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  7. SAN架构 NAS架构 Ethernet Fibre Channel 磁盘阵列 NAS服务器 经典的SAN和NAS

  8. SAN与NAS比较

  9. DAFS架构 IP-SAN架构 iSCSI or sth. InfiniBand 磁盘阵列 NAS服务器 两种新的网络存储技术

  10. IP存储技术 • iSCSI——Internet Small Computer Interface • 基于TCP/IP协议传输SCSI-3指令，在支持iSCSI协议的主机和存储设备之间提供链接 • FCIP——Fibre Channel over TCP/IP • 基于TCP/IP协议的隧道协议，通过TCP/IP网络，提供分布式FC-SAN间的链接 • iFCP——Internet Fibre Channel Protocol • 基于TCP/IP协议传输Fibre Channel协议帧，在FC-SAN与TCP/IP网络之间提供协议转换和链接

  11. 终端设备 链接协议 iSCSI/IP IP FC FC FC IP iSCSI、FCIP和iFCP iSCSI FCIP iFCP

  12. iSCSI、FCIP和iFCP协议栈 应用程序 操作系统 标准SCSI指令集 FCP FC-4 串行SCSI FCP FC-4 FC底层协议 TCP TCP TCP IP IP IP iSCSI iFCP FCIP

  13. DAFS技术

  14. 曾经被反复引用的图示

  15. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  16. 虚拟存储技术 • 复杂而难以定义的一类技术 • 硬件特殊性的屏蔽 • 硬件使用方式的转化 • 虚拟存储分类 • 虚拟存储与SAN、NAS等技术的关系

  17. 按虚拟位置分类

  18. 带内虚拟和带外虚拟

  19. 种类繁多的虚拟存储

  20. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  21. 离线存储介质 • 光盘、光盘库 • 适于随机读取 • 性能较低 • 磁带、磁带库 • 适于长期存放 • 不适于反复读取 • 光盘塔 • 过渡产品 • 廉价磁盘 • 新兴的离线或近线存储技术

  22. 离线存储系统 • 备份系统 • 常被忽视的重要部分 • 丰富的技术内涵 • 归档系统 • 将数据从在线系统剥离 • 长期存储极少访问 • 数据迁移系统 • 低成本、大容量的存储技术 • 适用范围有限

  23. 什么是备份？

  24. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  25. 存储系统管理挑战 • 复杂的操作模式 • 多重管理界面 • 兼容性 • 开放性 • 互操作性 • 牵一发而动全身的系统 • 繁多的不透明层次 • 缺乏统一的故障查找和排除机制

  26. BlueFin和CIM

  27. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  28. 存储网络中的“OSI”——Share Storage Module • IV 应用层 • 操作系统 • 上层应用 • III 文件/记录层 • 数据库 • 文件系统 • II 块组织层 • IIc 主机端组织 • IIb 网络组织 • IIa 设备端组织 • I 存储设备层

  29. DAS、 SAN和NAS

  30. 虚拟存储

  31. 存储管理

  32. 内容提要 • 网络存储技术回顾及现状 • SAN、NAS及其他 • 虚拟存储 • 离线存储技术及备份 • 存储系统的管理与实现 • 存储网络协议框架 • 评价存储产品及系统

  33. 我们面对…… • 需求 • 容量需求 • 性能需求 • 安全性和稳定性 • 其他需求 • 产品 • 磁盘阵列、磁带库、光纤交换机、备份软件、光纤适配器…… • 解决方案 • SAN、NAS、IP存储、虚拟存储

  34. 选择磁盘阵列产品 • 性能 • 带宽性能 • I/O处理能力 • 安全性和稳定性 • 冗余度 • 链路保护机制 • 扩展能力和灵活性 • 附加功能 • 数据快照 • 卷隔离

  35. 选择备份软件 • 对现有环境的支持 • 数据库、文件系统、网络协议、硬件设备 • 稳定性和安全性 • 性能 • 管理模式及操作模式 • 附加功能 • Lan-Free，ServerLess

  36. 其他产品的选择 • 光纤交换机 • Fabric支持能力 • LIP隔离或RSCN管理 • 冗余及安全设计 • 光纤适配器 • FC服务类型支持 • 磁带设备 • 容量及性能 • 格式开放性

  37. 存储系统评价 • 兼容性和互操作性 • 总体性能 • 系统冗余性和可用性 • 系统扩展升级能力 • 系统灵活性 • 系统负载平衡

  38. 谢 谢 ！

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