NAS 技術及應用
NAS 的基本概念
NAS 的概念：
NAS （Network Attached Storage）網絡附加存儲：是一種將分佈、獨立的數據進行整合，集中化管理，以便於對不同主機和應用服務器進行訪問的技術。
nas
圖：NAS 架構
存儲系統的演進：
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DAS(Direct-Attached Storage）開放系統的直連式存儲
磁盤和其它模塊在一個服務器機箱中，也可置於服務器外部。
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SAN(Storage Area Network) 存儲區域網絡
服務器通過 FC、IP 網絡連接磁盤陣列。磁盤陣列走向網絡化，成爲包交換網絡上的一個節點。磁盤陣列可同時被多個節點訪問。
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NAS（Network Attached Storage）網絡附加存儲
文件系統層次之下的模塊轉移到外部獨立設備中。主機只負責處理自身業務。
NAS 網絡拓撲：
拓撲
圖：NAS 的網絡拓撲結構
集羣 NAS：
集羣技術
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定義：
集羣是由一組相互獨立的服務器組成，對外表現爲單一服務器，提供高可靠性服務。
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特點：
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統一命名
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高可靠性
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性能擴展
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共享數據空間
集羣 NAS 優點：
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可靠性
故障切換快速；雙控模式採用 Active-Active 模式，集羣單個節點故障不影響業務。
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高性能
引擎架構可擴展；共享存儲設備；文件系統位於存儲側，讀取速度快。
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可擴展性
多層面提供擴展優勢：NAS 機頭，存儲容量；支持在線擴展。
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易用性
支持統一存儲；通用操作系統易於管理。
NAS 與 FTP 比較：
NAS 系統的組成
NAS 系統架構：
系統架構
圖：NAS 系統架構
NAS 系統組成：
系統
圖：NAS 系統組成
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NAS 引擎
提供文件系統，以及承載文件系統、各種前端協議的操作系統
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網絡接口
提供用戶交互的網絡協議：NFS、CIFS
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存儲系統
主要技術是 RAID、SCSI、SAS、FC 等技術
NAS 文件共享協議 CIFS、NFS
CIFS 協議介紹：
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CIFS（Common Internet File System）
通用 Internet 文件系統 ，一個新提出的協議，它使程序可以訪問遠程 Internet 計算機上的文件並要求此計算機的服務。CIFS 可以看做是應用程序協議如文件傳輸協議和超文本傳輸協議的一個實現。
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架構
客戶 / 服務器模式
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應用
Windows 系統共享文件的環境
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傳輸協議
TCP/IP
NFS 協議介紹：
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NFS (Network File System)
網絡文件系是 Unix 系統間實現磁盤文件共享的一種方法，支持應用程序在客戶端通過網絡存取位於服務器磁盤中數據的一種文件系統協議。NFS 允許一個系統在網絡上與它人共享目錄和文件。通過使用 NFS，用戶和程序可以象訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。
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架構
客戶端 / 服務器架構
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應用
主要應用在 UNIX、LINUX 環境
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傳輸協議
TCP 或者 UDP
CIFS 和 NFS 的對比：
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如果文件系統已經設置爲 CIFS 共享，則此文件系統只能設置爲只讀的 NFS 共享。
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如果文件系統已經設置爲 NFS 共享，則此文件系統只能設置爲只讀的 CIFS 共享。
比較
NAS 文件系統 IO 與性能
NAS 文件系統架構：
架構
圖：NAS 文件系統架構
主機側：
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主機客戶端本身配置較低 — 處理器性能低
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主機上運行的業務程序過多 — 負荷過載
網絡方面：
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跳轉次數
由於訪問過程中經過的網絡設備很多，大量的網絡包跳轉會增加延遲。
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重傳
鏈路錯誤、緩衝區溢出和流量控制機制都會導致重傳，不恰當的配置會導致錯誤和重傳，增加延遲。
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目錄服務認證
例如 LDAP、活動目錄或 NIS：認證服務是網絡上必須的服務，大量的認證請求發向服務器會增加延遲
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路由交換機性能。
在網絡中，一個過載的設備所需要的響應時間總是比優化狀態下使用或低負載使用的設備所需要的響應時間要長。
設備側：
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設備過載
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文件目錄查找
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陣列降級
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陣列性能低下
SAN 與 NAS 比較
SAN 與 NAS 對比：
san 與 nas
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SAN 是隻能獨享的數據存儲池，NAS 是共享與獨享兼顧的數據存儲池。
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NAS 是網絡外掛式，而 SAN 是通道外掛式。
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NAS 適用 CPU 密集型。
應用程序內部邏輯複雜，佔 CPU 資源多，對磁盤的實際 IO 操作較少。
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SAN 適用 IO 密集型。
應用程序內部邏輯簡單，佔 CPU 資源不多，但存儲數據量比較大並且較頻繁。
NAS 產品應用—雲備份場景：
雲
NAS 產品應用—存儲整合場景：
存儲
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