网络存储技术基础
网络存储技术概述
务器共 享 的档 案 ， 象 是 在使 用本 地 文件 一样 ； 就 而
ＣＦ Ｉ Ｓ运行 在 Ｗｉｄ ｗｓ网络 上 ， 网 络上 的客 户 机 ｎｏ 是 向服务 器请求 文件 的开放 机制 。由于 ＮＦ Ｓ和 Ｃ Ｆ ＩＳ 都是基 于操作 系统 的协 议 ， 以这 种 方式 的特 点 是 所
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文 章 编 号 ： ６ ２２ ６ （０ ８ ０ — ０ ２０ １ ７ — ９ ５ ２ ０ ） ３０ ６ — ３
源 的存储 。信 息资 源 的存 储 问题包 含两个 方面 的 内 容： 一是 大量信 息 资 源 的分 类 、 织 和 保存 ； 组 二是 个
性 化 的资源保存 和应 用需 求 如何满 足和 实现 。
要 想解 决 信 息 资源 大 量应 用 带 来 的相关 问题 ， 最 好 的解 决方 法就 是 网络存储 技术 。网络存储 技术 是近几 年高科 技行 业 最 热 门 的技 术 之 一 ， 技 术 和 其 应 用正 处在 高速发 展 的阶段 。 目前 主 流的 网络 存储
［］ ４ 田秀 华 ． 压 电 力 线 扩 频 载 波 远 程 抄 表 系 统 的 研 究 ［］ 低 Ｊ． 信 息 技 术 ．０ ３ ２ （） ２ ０ ．７ ６ ．
收 稿 日期 ：０ ８０—５ ２０ —８１
Ｅ ３ 云 霞． 低 频 电 力 线 载 波 自动 抄 表 系 统 设 计研 究 ［ ］ ２邵 极 Ｊ． 仪 器 仪 表学 报 ，０ ２ （） ２ ０ ．５ ．
(存储技术基础)第一章存储技术概述
05
数据备份恢复策略与方法
数据备份重要性及分类方法
数据备份重要性
云存储挑战与未来发展
要点一
安全性挑战
云存储面临着数据泄露、篡改、损坏 等安全风险，需要加强身份认证、访 问控制、数据加密等安全防护措施。
要点二
可扩展性挑战
随着数据量不断增长，云存储需要不 断提高可扩展性，以满足用户不断增 长的数据存储需求。
要点三
未来发展
未来云存储将朝着更加智能化、自动 化、高效化的方向发展，引入人工智 能、机器学习等技术提高数据管理和 运维效率。同时，随着5G、物联网等 新技术的普及，云存储将在更多领域 得到应用和推广。
工作原理
磁盘阵列通过条带化（Striping）将数据分散到多个磁盘上，并行读写，提高数据 访问速度；同时通过镜像（Mirroring）或奇偶校验（Parity）等技术实现数据冗余， 提高数据可靠性。
常见磁盘阵列级别及其特点
01 RAID 0
02 RAID 1
03 RAID 5
04 RAID 6
05 RAID 10（RAI…
NAS和SAN网络存储比较
NAS（Network Attached Storage， 网络附加存储）：NAS是一种基于文 件协议的存储技术，通过标准的网络协 议（如TCP/IP）在局域网上提供文件 和数据共享服务。NAS设备通常被配 置为独立的文件服务器，客户端可以通 过网络访问NAS设备上的文件和数据。
存储技术基础知识
存储技术基础知识2023/9/7CONTENTS目录04半导体存储03光学存储02磁性存储01存储基本概念05数据存力存储基本概念01存储的作用·存储系统是计算机最重要的组成部分之一，实现“记忆”的功能·存储系统负责对信息数据进行保存，可以支持写入和读取存储的类型（按类别）· 存储分为多种类型，内存(Memory) 和硬盘(Hard Disk)是最常见的两种· 内存有时候也叫运行内存(运存)。
它是CPU和硬盘之间的桥梁，暂时存放CPU中的运算数据存储的类型（按类别）· 关机或断电后，内存上的数据就没有了，属于易失性(VM)存储器· 硬盘比内存的容量更大，存放了大量的数据文件。
只要执行了保存(写入)操作，即便关机或断电，硬盘上的数据仍会继续存在，属于非易失性(NVM)存储器存储器的层次结构· 不同类型的存储器，根据性能和成本的权衡，应用于不同的位置。
· 性能越强的存储器，价格就越贵，会越离计算芯片 (CPU/GPU等)越近· 性能弱的存储器，可以承担一些对存储时延要求低，写入速度不敏感的需求，降低成本。
数据的类型存储技术分类(按介质)· 现代存储技术，主要分为三大类别，分别是: 磁性存储、光学存储以及半导体存储.磁性存储02磁存储时代磁带机存储器· 以磁带为存储介质，由磁带机及其控制器组成的存储设备，是计算机的一种辅助存储器· 磁带机由磁带传动机构和磁头等组成，能驱动磁带相对磁头运动，用磁头进行电磁转换，在磁带上顺序地记录或读出数据。
· 低成本的存储方式，经常用于冷数据的离线存储硬盘(HDD)的基本知识硬盘(磁性)的组成· 主流的硬盘，扇区密度是一致的，也就是说，越靠外侧，扇区数越多。
每个扇区的大小是4K字节，用一个逻辑块编号寻址 (LBA，Logical Block Addressing)· 以扇区为基础，一个或多个连续的扇区组成一个块，叫做物理块。
存储基础知识培训
专用存储网络 (SAN)
学习如何为服务器提供高速数据传输，其目的是 使数据在多个服务器之间共享。
物件存储
介绍一种现代的思想方式，用于访问不同媒介的 对象存储。
备份与归档技术
备份和归档数据，为业务连续性和数据备份计划 提供更好的打击措施。
存储设备的分类
存储安全和可靠性的重要性
数据丢失
防病毒软件的使用，分层备份， 数据加密和MD5校验文件。
在安全的存储中运行业务 系统
了解业务计划的多个组件，以及 如何为存储设备实现基本SLA。
访问控制和可用性
审查访问控制策略，包括访问控 制列表和用户授权，并了解如何 通过混合系统提高可用性。
性能
介绍RS的性能数据，DPM和IOPS， 以及如何定义有效的SLA。
存储管理的方法份和恢复，以及数据安全性检查。
2
容量规划和分配
管理存储设备容量，例如为每个目的分配容量。
3
性能管理和优化
保持高效性能，保证SLA的遵守，以及现有环境的诊断。
存储性能优化技巧
• SSD架构的使用 • 闪存缓存技术 • I/O大小和排队算法 • 分层存储技术 • 缓存策略和调度算法
存储基础知识培训
欢迎大家来到存储基础知识培训，今天我们将会学习关于存储技术的全新领 域。
存储基础知识概述
硬盘驱动器
学习数据的物理存储和SLA规划。
固态硬盘
对于读/写操作和空间进行管理， 以及如何使其性能最佳。
云存储
通过数据同步，备份和灾难恢复 进行云平台的管理。
存储技术的种类
网络附加存储器 (NAS)
直接附加 网络附加 存储区域网络
网络存储技术简介(Ⅲ)
网络存储技术简介随着互联网的发展，数据量的急剧增长，对于数据的存储和管理需求也日益迫切。
传统的存储设备往往面临容量受限、安全性差等问题，因此，网络存储技术应运而生。
本文将就网络存储技术的定义、特点、分类和发展趋势进行简要介绍。
一、定义网络存储技术是一种将数据存储在网络服务器上，并通过网络进行访问和管理的技术。
它通过网络连接，将存储设备连接到计算机或者服务器上，实现对数据的远程访问和管理。
与传统的本地存储相比，网络存储技术具有更高的灵活性和可扩展性。
二、特点网络存储技术具有以下几个显著特点：1. 高可靠性：网络存储设备通常采用冗余阵列独立磁盘(RAID)技术，可以实现数据的备份和冗余，提高数据的可靠性和安全性。
2. 高性能：网络存储设备采用高速数据传输接口和高性能硬件，可以实现快速的数据读写操作。
3. 可扩展性：网络存储设备支持在线扩容和热插拔功能，可以根据实际需求随时扩展存储容量。
4. 灵活性：网络存储设备支持多种接口和协议，可以适配各种不同的操作系统和应用环境，具有较高的灵活性和通用性。
三、分类根据不同的存储技术和设备类型，网络存储技术可以分为以下几种主要类型：1. 文件存储：文件存储是最常见的一种网络存储技术，它将数据以文件的形式存储在网络存储设备上，并通过文件共享协议进行访问和管理。
常见的文件存储设备包括网络附加存储(NAS)和分布式文件系统等。
2. 块存储：块存储是以块为单位进行数据存储和管理的技术，它可以直接连接到计算机或服务器，并以块设备的形式呈现给主机。
常见的块存储设备包括光纤通道存储区网(LUN)和iSCSI存储等。
3. 对象存储：对象存储是一种新兴的存储技术，它将数据以对象的形式进行存储和管理，每个对象包含数据、元数据和唯一的标识符。
对象存储技术具有高度的可扩展性和弹性，适用于大规模的数据存储和分布式存储环境。
四、发展趋势随着云计算、大数据、人工智能等新兴技术的发展，网络存储技术也将迎来新的发展机遇。
网络存储技术 (2)
2. 存储区域网络（SAN）：SAN是一种将多个存储设备连接在一起的高速网络，可以通过块级别的数据访问来提供存储。SAN通常由光纤通道（Fibre Channel）或以太网（iSCSI）连接存储设备和服务器。SAN提供高性能、低延迟的存储解决方案，适用于大型企业和大规模数据中心。
3. 对象存储：对象存储是一种将数据存储为对象的方式，每个对象包含数据、元数据和唯一标识符。对象存储具有高可扩展性和可靠性Байду номын сангаас适用于大规模的数据存储和分布式系统。
网络存储技术
网络存储技术是指通过网络连接的存储设备来存储和访问数据的技术。它可以提供高可用性、高扩展性和高性能的存储解决方案。
主要的网络存储技术包括以下几种：
1. 网络附加存储（NAS）：NAS是一种通过网络连接的专用设备，可以通过TCP/IP协议提供文件级别的数据共享。它通常运行在一个单独的服务器上，可以通过标准的网络连接（如以太网）访问共享的数据。NAS提供简单易用的共享文件存储解决方案，适用于小型和中型企业环境。
4. 虚拟化存储：虚拟化存储技术将多个存储设备虚拟化成一个统一的资源池，通过软件来管理和调度存储资源。它可以提供高可用性、灵活性和性能优化的存储解决方案。
5. 云存储：云存储是将数据存储在云平台上的一种方式，用户可以通过互联网访问和管理存储数据。云存储提供可伸缩性、弹性和付费模式的存储解决方案，适用于各种规模的组织和个人用户。
存储技术入门介绍ppt课件
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2.1Raid相关技术
Raid产生的原因
• CPU运算速度飞速 提高，数据读写速 度不应该成为计算 机系统处理的瓶颈
容量
性能
可靠性
• 计算机发展初期， 大容量硬盘价格非 常高，而需要存储 的数据量越来越大
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• 信息时代，数据对 企业和个人的重要 性越来越大，数据 存储安全更需要保 障
RAID
•JBOD：AS300J、AS500J、FF4G16
•单控制器阵列：如AS300N-M1、AS500N2-M2、AS500N6
•双控制器阵列：如AS500G、AS500E、AS500H、 AS600G3、AS1000G3、AS1000G6、AS2000
按主机接口的类型分
•FC阵列：AS500E、AS500G、AS600G3、 AS1000G3、AS1000G6、AS2000
4、存储系统的产品组成 5、存储应用
5.1 存储前端应用技术介绍 5.2 存储发展趋势及相关热点 5.3 存储应用方案简析
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2.1Raid相关技术
RAID基本概念——定义
RAID （Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵 列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而 提高了硬盘的读写性能和数据安全性
存储连接设备
✓光纤HBA卡 ✓SAS RAID卡 ✓SCSI卡 ✓光纤交换机 ✓光纤连接线缆
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存储软件
存储内置软件
✓存储管理软件 ✓数据镜像软件 ✓数据复制软件 ✓路径冗余软件 ✓数据快照软件
其他存储软件
✓双机高可用 ✓存储虚拟化 ✓数据备份容灾 ✓数据归档 ✓数据迁移
计算机网络存储技术
计算机网络存储技术在当今数字化的时代，数据如同空气般重要，而计算机网络存储技术则是确保这些数据安全、可靠、高效存储和访问的关键所在。
从我们日常使用的手机、电脑，到企业的服务器群，再到庞大的数据中心，无处不需要强大的网络存储技术作为支撑。
计算机网络存储技术，简单来说，就是将数据存储在通过网络连接的各种设备上，以便在需要时能够快速准确地获取。
它并非孤立存在，而是与计算机技术、网络技术以及数据管理技术紧密结合，共同为用户提供优质的数据存储服务。
首先，让我们来了解一下常见的网络存储技术类型。
直接附加存储（DAS）是比较早期的一种方式，它将存储设备直接连接到服务器上。
这种方式简单直接，但缺点也很明显，存储容量有限，难以扩展，而且不同服务器之间的数据共享也不太方便。
网络附加存储（NAS）则相对更加灵活和高效。
NAS 设备通过网络与多个客户端相连，提供文件级的数据访问服务。
用户可以像访问本地文件夹一样访问 NAS 上的文件，十分方便。
它适用于需要共享大量文件的场景，如小型办公室或家庭网络。
存储区域网络（SAN）则是一种更为高端和复杂的存储架构。
SAN 通过专用的高速网络将存储设备与服务器连接起来，提供块级的数据访问，具有高带宽、低延迟和强大的扩展性。
对于大型企业的关键业务应用，如数据库、虚拟化等，SAN 是一种理想的选择。
在了解了存储技术的类型后，我们来看看它们是如何工作的。
以NAS 为例，当用户向 NAS 设备发送文件存储请求时，NAS 会先对请求进行处理，然后将文件数据按照一定的格式存储在其内部的磁盘阵列中，并建立相应的索引以便快速检索。
当用户需要读取文件时，NAS 会根据索引迅速找到文件并通过网络将其发送给用户。
而 SAN 则通过光纤通道或以太网等高速网络，将服务器的存储请求直接发送到存储设备，存储设备直接响应服务器的读写指令，从而实现高速的数据传输。
那么，在实际应用中，如何选择合适的网络存储技术呢？这需要考虑多方面的因素。
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网络附属存储技术
• NAS——网络附加存储，即将存储设备连接到现有的网络上，提供数 据和文件服务。NAS服务器一般由存储硬件、操作系统以及其上的文 件系统等几个部分组成。它基于TCP/IP协议实现文件级数据的存取服 务。
NAS网络架构
NAS的优点
•NAS产品是真正即插即用 •① 采用磁盘阵列技术， 的产品，内置专门用于数据 NAS可保证硬件设备和数据 存储的简化操作系统和网络 •用户可根据需要来确定 （2）易于部署。 NAS 的物理位置，一般将 的安全与完整。 协议，可以直接挂接到网络 •客户不需安装任何额外软 其放置在访问频率最高的 （3）方便使用和管理。 上。 •② 通过网络共享数据，即 件， NAS 服务器的设置、 • 无需应用服务器的 地方，以进一步缩短用户 使相应的应用服务器不再工 升级及管理均可通过 Web 干预， NAS设备允许 （4）整体性能高。 的访问时间并提高网络吞 作了，仍然可以读取数据。 浏览器远程实现。 NAS服 • NAS独立于操作系统平 用户在网络上存取数 吐量。 • 采用嵌入式操作系统， 务器与网络直连，当增加 台，可以支持 Windows、 •③ NAS 是精简型服务器，在 据；这样既可减小 （5）跨平台使用。 具有很强的稳定性和可靠性。 或移去 NAS 设备时不会中 UNIX 、Mac 、Linux 和 硬件架构上只需 CUP 、内 CPU 的开销，也能显 断网络的运行。 Netware 等不同操作系 （6）提高数据可用性。 著改善网络的性能。 存、硬盘、网卡和主机板 • ④ 网络管理员可方便地设 统。 等。在软件方面，操作系 置用户或用户组对 NAS服务 （7）性能价格比优异。 统也是精简型系统，有些 器的访问权限。 甚至是免费的Linux。
• 主要面向高效的文件共享任务，适用于那些需要网络进行大容量文件 数据传输的场合。
存储区域网络技术
• SAN是英文Storage Area Network的缩写，通常译为“存储区域网 络”，它是一种在服务器和外部存储资源或独立的存储资源之间实现 高速可靠访问的专用网络。
• SAN 采用可扩展的网络拓扑结构连接服务器和存储设备，每个存储设 备不隶属于任何一台服务器，所有的存储设备都可以在全部的网络服 务器之间作为对等资源共享。
（1）易于安装。
NAS的缺点
• 在拥有以上优点的同时 ，有些致命的弱点：
– NAS需要占用LAN带宽 – 受TCP/IP在帧传输时的丢包的影响 – I/O操作开销较高
• 文件TCP/IP封装网络传输TCP/IP解封装文件
NAS应用场合
• NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接，可以无需服务器直接 上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门 用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此 使整个系统的管理和设置较为简单。
知识点
• 基本磁盘管理
– 主磁盘分区
• 活动分区
• 拓展磁盘分区
– 逻辑磁盘分区
• 动态磁盘管理
– – – – – RAID0 RAID1 RAID5 RAID10 RAID50
网络存储技术
• 目前的网络存储技术有SAN、NAS和iSC于光 NAS是在 TCP/IP协议 纤通道的、面向数据 基础上提供文件的存 块的存储，可以看成 iSCSI则是前面两种技术在 取服务。 是传统总线的扩展。 TCP/IP网络上的融合，通 过把面向数据块的SCSI协 议封装在TCP/IP包中，以 便在TCP/IP网络上传送
• iSCSI是一种端到端的协议，用于在IP网络中传输存储I/O数据块。该 协议被使用于服务器（initiator）、存储设备（target）和协议传 输网关设备。ISCSI使用标准的以太网交换机和路由器，将数据从服 务器转移到存储设备。它还使得IP和以太网基础设施可以被用于对 SAN存储系统的扩展访问，跨过任意距离完成对SAN的扩展接入。
优点
• • • • 能实现大容量存储 实现了应用数据和操作系统的分离 提高存取性能 实施简单
缺点
• 随着服务器 CPU 的处理能力越来越强，存储硬盘空间越来越大，阵 列的硬盘数量越来越多，SCSI通道将会成为I/O瓶颈 • 服务器主机SCSI ID资源有限，能够建立的SCSI通道连接有限 • 数据中心的多台服务器都在使用 DAS 时，冗余的存储空间不能在服 务器之间动态分配，造成存储资源浪费 • 面对不同操作系统的服务器的DAS， 网络管理员在数据共享和数据备 份等应用中操作复杂，导致维护成本较高 • 当服务器发生故障时，数据不可访问
什么是iSCSI？
• 在Internet协议（IP）统治着局域网和广域网的今天，数据存储的 需要也在日益增长 • Internet小型机系统接口（iSCSI）协议整合了存储和IP网络，使通 过IP网络完成存储数据块的传输成为现实
– 为存储而建立的SCSI命令和为网络化而建立的IP协议
iSCSI
网络存储技术基础
• • • •
DAS —— NAS —— SAN —— iSCSI——
直连式存储 网络附属存储 存储区域网络 IP SAN存储技术
传统存储技术
• DAS特别适合于对存储容量要求不高、服务器的数量很少的中小型局 域网，其主要的优点在于存储容量扩展的实施非常简单，投入的成本 少而见效快。
iSCSI协议层次模型
ISCSI 技术的优缺点
• 优势
– – – – 硬件成本低 操作简单、维护方便 带宽和性能 突破距离限制
• 不足
– 增加了系统性能开销 – 如果采用专用的iSCSI网卡，则会增加成本 – 存取速度冗余受网络运行状况的影响
SAN网络架构
SAN存储系统五大组成
• Server （服务器） • Storage（存储设备） • SAN fabric（连接设备） • Software（管理软件） • Service（服务）
SAN的特性
• SAN更适合网络关键任务的数据存储，与其他存储技术相比，SAN具有 以下特性：
– 高性能、高速存储 – 集中存储和管理 – 可扩展性 – 高可用的数据 – 采用专用光纤网络