數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)的家處理、傳輸

、存儲(chǔ)是信息技術(shù)最基本的三個(gè)概念隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理日常業(yè)務(wù)。從最早的服務(wù)器客戶機(jī)模式到今天的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境。今后的移動(dòng)計(jì)算環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求不再受時(shí)間和空間的限制。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量也在不斷膨脹。一切的發(fā)展似乎已經(jīng)陷入了一個(gè)循環(huán)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)象包括數(shù)據(jù)流在加工過(guò)程中產(chǎn)生的臨時(shí)文件或加工過(guò)程中需要查找的信息。數(shù)據(jù)以某種格式記錄在計(jì)算機(jī)內(nèi)部或外部存儲(chǔ)介質(zhì)上。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要命名，這種命名要反映信息特征的組成含義。數(shù)據(jù)流反映了系統(tǒng)中流動(dòng)的數(shù)據(jù)，表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的特征；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)反映系統(tǒng)中靜止的數(shù)據(jù)，表現(xiàn)出靜態(tài)數(shù)據(jù)的特征。磁盤和磁帶都是常用的存儲(chǔ)介質(zhì)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組織方式因存儲(chǔ)介質(zhì)而異。在磁帶上數(shù)據(jù)僅按順序文件方式存取；在磁盤上則可按使用要求采用順序存取或直接存取方式。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式與數(shù)據(jù)文件組織密切相關(guān)，其關(guān)鍵在于建立記錄的邏輯與物理順序間對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定存儲(chǔ)地址，以提高數(shù)據(jù)存取速度。DAS

DAS（DirectAttachedStorage）直接附加存儲(chǔ)方式與我們普通的PC存儲(chǔ)架構(gòu)一樣，外部存儲(chǔ)設(shè)備都是直接掛接在服務(wù)器內(nèi)部總線上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備是整個(gè)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的一部分。DAS（DirectAttachedStorage）直接附加存儲(chǔ)方式與我們普通的PC存儲(chǔ)架構(gòu)一樣，外部存儲(chǔ)設(shè)備都是直接掛接在服務(wù)器內(nèi)部總線上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備是整個(gè)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的一部分。DAS存儲(chǔ)方式主要適用以下環(huán)境：1）小型網(wǎng)絡(luò)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小，且也不是很復(fù)雜，采用這種存儲(chǔ)方式對(duì)服務(wù)器的影響不會(huì)很大。并且這種存儲(chǔ)方式也十分經(jīng)濟(jì)，適合擁有小型網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)用戶。2）地理位置分散的網(wǎng)絡(luò)雖然企業(yè)總體網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，但在地理分布上很分散，通過(guò)SAN或NAS在它們之間進(jìn)行互聯(lián)非常困難，此時(shí)各分支機(jī)構(gòu)的服務(wù)器也可采用DAS存儲(chǔ)方式，這樣可以降低成本。3）特殊應(yīng)用服務(wù)器在一些特殊應(yīng)用服務(wù)器上，如微軟的集群服務(wù)器或某些數(shù)據(jù)庫(kù)使用的原始分區(qū)，均要求存儲(chǔ)設(shè)備直接連接到應(yīng)用服務(wù)器。4）提高DAS存儲(chǔ)性能在服務(wù)器與存儲(chǔ)的各種連接方式中，DAS曾被認(rèn)為是一種低效率的結(jié)構(gòu)，而且也不方便進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)。直連存儲(chǔ)無(wú)法共享，因此經(jīng)常出現(xiàn)的情況是某臺(tái)服務(wù)器的存儲(chǔ)空間不足，而其他一些服務(wù)器卻有大量的存儲(chǔ)空間處于閑置狀態(tài)卻無(wú)法利用。如果存儲(chǔ)不能共享，也就談不上容量分配與使用需求之間的平衡。DAS結(jié)構(gòu)下的數(shù)據(jù)保護(hù)流程相對(duì)復(fù)雜，如果做網(wǎng)絡(luò)備份，那么每臺(tái)服務(wù)器都必須單獨(dú)進(jìn)行備份，而且所有的數(shù)據(jù)流都要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸。如果不做網(wǎng)絡(luò)備份，那么就要為每臺(tái)服務(wù)器都配一套備份軟件和磁帶設(shè)備，所以說(shuō)備份流程的復(fù)雜度會(huì)大大增加。想要擁有高可用性的DAS存儲(chǔ)，就要首先能夠降低解決方案的成本，例如：LSI的12Gb/sSAS，在它有DAS直聯(lián)存儲(chǔ)，通過(guò)DAS能夠很好的為大型數(shù)據(jù)中心提供支持。對(duì)于大型的數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、存儲(chǔ)和大數(shù)據(jù)，所有這一切都對(duì)DAS存儲(chǔ)性能提出了更高的要求，云和企業(yè)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng)也推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)于可支持更高速數(shù)據(jù)訪問(wèn)的高性能存儲(chǔ)接口的需求，因而LSI12Gb/sSAS正好是能夠滿足這種性能增長(zhǎng)的要求，它可以提供更高的IOPS和更高的吞吐能力，12Gb/sSAS提高了更高的寫入的性能，并且提高了RAID的整個(gè)綜合性能。與直連存儲(chǔ)架構(gòu)相比，共享式的存儲(chǔ)架構(gòu)，比如SAN（storage-areanetwork）或者NAS（network-attachedstorage）都可以較好的解決以上問(wèn)題。于是乎我們看到DAS被淘汰的進(jìn)程越來(lái)越快了。可是到2012年為止，DAS仍然是服務(wù)器與存儲(chǔ)連接的一種常用的模式。事實(shí)上，DAS不但沒(méi)有被淘汰，近年來(lái)似乎還有回潮的趨勢(shì)。NAS

NAS（NetworkAttachedStorage）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式全面改進(jìn)了以前低效的DAS存儲(chǔ)方式。它采用獨(dú)立于服務(wù)器，單獨(dú)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而開(kāi)發(fā)的一種文件服務(wù)器來(lái)連接所存儲(chǔ)設(shè)備，自形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)就不再是服務(wù)器的附屬，而是作為獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)而存在于網(wǎng)絡(luò)之中，可由所有的網(wǎng)絡(luò)用戶共享NAS的優(yōu)點(diǎn)：1）真正的即插即用NAS是獨(dú)立的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存在于網(wǎng)絡(luò)之中，與用戶的操作系統(tǒng)平臺(tái)無(wú)關(guān)，真正的即插即用。2）存儲(chǔ)部署簡(jiǎn)單NAS不依賴通用的操作系統(tǒng)，而是采用一個(gè)面向用戶設(shè)計(jì)的，專門用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的簡(jiǎn)化操作系統(tǒng)，內(nèi)置了與網(wǎng)絡(luò)連接所需要的協(xié)議，因此使整個(gè)系統(tǒng)的管理和設(shè)置較為簡(jiǎn)單。3）存儲(chǔ)設(shè)備位置非常靈活4）管理容易且成本低NAS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式是基于現(xiàn)有的企業(yè)Ethernet而設(shè)計(jì)的，按照TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，以文件的I/O方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。NAS的缺點(diǎn)：(1)存儲(chǔ)性能較低(2)可靠度不高SAN

1991年，IBM公司在S/390服務(wù)器中推出了ESCON（EnterpriseSystemConnection）技術(shù)。它是基于光纖介質(zhì)，最大傳輸速率達(dá)17MB/s的服務(wù)器訪問(wèn)存儲(chǔ)器的一種連接方式。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推出了功能更強(qiáng)的ESCONDirector（FCSWitch），構(gòu)建了一套最原始的SAN系統(tǒng)。SAN（StorageAreaNetwork）存儲(chǔ)方式創(chuàng)造了存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化順應(yīng)了計(jì)算機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)。SAN的支撐技術(shù)是光纖通道（FCFiberChannel）技術(shù)。它是ANSI為網(wǎng)絡(luò)和通道I/O接口建立的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集成。FC技術(shù)支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多種高級(jí)協(xié)議，其最大特性是將網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的通信協(xié)議與傳輸物理介質(zhì)隔離開(kāi)，這樣多種協(xié)議可在同一個(gè)物理連接上同時(shí)傳送。SAN的硬件基礎(chǔ)設(shè)施是光纖通道，用光纖通道構(gòu)建的SAN由以下三個(gè)部分組成：1）存儲(chǔ)和備份設(shè)備：包括磁帶、磁盤和光盤庫(kù)等。2）光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接部件：包括主機(jī)總線適配卡、驅(qū)動(dòng)程序、光纜、集線器、交換機(jī)、光纖通道和SCSI間的橋接器3）應(yīng)用和管理軟件：包括備份軟件、存儲(chǔ)資源管理軟件和存儲(chǔ)設(shè)備管理軟件。SAN的優(yōu)勢(shì)：1）網(wǎng)絡(luò)部署容易；2）高速存儲(chǔ)性能。因?yàn)镾AN采用了光纖通道技術(shù)，所以它具有更高的存儲(chǔ)帶寬，存儲(chǔ)性能明顯提高。SAn的光纖通道使用全雙工串行通信原理傳輸數(shù)據(jù)，傳輸速率高達(dá)1062.5Mb/s。3）良好的擴(kuò)展能力。由于SAN采用了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展能力更強(qiáng)。光纖接口提供了10公里的連接距離，這使得實(shí)現(xiàn)物理上分離，不在本地機(jī)房的存儲(chǔ)變得非常容易。三種存儲(chǔ)方式比較存儲(chǔ)應(yīng)用最大的特點(diǎn)是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)，這三種存儲(chǔ)方式共存，互相補(bǔ)充，已經(jīng)很好滿足企業(yè)信息化應(yīng)用。從連接方式上對(duì)比，DAS采用了存儲(chǔ)設(shè)備直接連接應(yīng)用服務(wù)器，具有一定的靈活性和限制性；NAS通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（TCP/IP，ATM，F(xiàn)DDI）技術(shù)連接存儲(chǔ)設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器，存儲(chǔ)設(shè)備位置靈活，隨著萬(wàn)兆網(wǎng)的出現(xiàn)，傳輸速率有了很大的提高；SAN則是通過(guò)光纖通道（FibreChannel）技術(shù)連接存儲(chǔ)設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器，具有很好的傳輸速率和擴(kuò)展性能。三種存儲(chǔ)方式各有優(yōu)勢(shì)，相互共存，占到了磁盤存儲(chǔ)市場(chǎng)的70%以上。SAN和NAS產(chǎn)品的價(jià)格仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于DAS.許多用戶出于價(jià)格因素考慮選擇了低效率的直連存儲(chǔ)而不是高效率的共享存儲(chǔ)。客觀的說(shuō)，SAN和NAS系統(tǒng)已經(jīng)可以利用類似自動(dòng)精簡(jiǎn)配置（thinprovisioning）這樣的技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)早期存儲(chǔ)分配不靈活的短板。然而，之前它們消耗了太多的時(shí)間來(lái)解決存儲(chǔ)分配的問(wèn)題，以至于給DAS留有足夠的時(shí)間在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟。此外，SAN和NAS依然問(wèn)題多多，無(wú)法解決。存儲(chǔ)價(jià)格存儲(chǔ)設(shè)備是由技術(shù)變革而造成浪費(fèi)性支出的典型，但也存在其必然性和必要性。在2005年，集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備（IDE）主要被用作低端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（SCSI）硬盤主要用于高端服務(wù)器。IDE非常慢，直到其發(fā)展為增強(qiáng)型IDE，之后就是SATA技術(shù)登場(chǎng)。SATAIII2015年以及可以與高端存儲(chǔ)選項(xiàng)——串行鏈接SCSI（SAS）媲美——而且成本更低。所有這些存儲(chǔ)設(shè)備都使用旋轉(zhuǎn)硬盤，這樣的硬盤無(wú)法與2015年的閃存抗衡。閃存一開(kāi)始是作為攝像機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，脆弱而小眾，但2015年已經(jīng)成為大多數(shù)數(shù)據(jù)中心設(shè)備廠商首選的存儲(chǔ)介質(zhì)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)融合融合基礎(chǔ)設(shè)施（CI）系統(tǒng)遇到云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理時(shí)，有點(diǎn)攪混水的勢(shì)頭。Nutanix——一家以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間起家的供應(yīng)商，提供超級(jí)CI平臺(tái)服務(wù)，其中包括先進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理軟件。IBM的PureFlex系統(tǒng)和PureData系統(tǒng)，Dell的PowerEdgeFX2系統(tǒng)，HP的ConvergedInfrastructure，以及其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品也提供了各種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)直連數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與CI系統(tǒng)整合，不僅是現(xiàn)有的陣列還是新型陣列都在加緊擴(kuò)張與CI的融合。還有一招可以提高服務(wù)器端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)連接的速度，如PCIe接口的閃存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。IBM已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于自己系統(tǒng)內(nèi)部連接的方式，可以進(jìn)一步加快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度。這個(gè)CAPI連接器再次帶來(lái)了專屬問(wèn)題——這將取決于IBM是否會(huì)讓連接器能與其他廠商數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)保持高水平的統(tǒng)一協(xié)作。融合系統(tǒng)仍然必須集中資源來(lái)分享利用。這將需要比我們能看到的還要先進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具來(lái)支持。未來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)展在當(dāng)今世界，大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，帶來(lái)了信息技術(shù)發(fā)展的巨大變革，并深刻影響著社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的方方面面。如今，