存储控制器架构与服务器架构存储比较
定制化应对SMB存储需求
定制化应对SMB存储需求作者：暂无来源：《计算机世界》 2013年第19期本报记者汤铭随着移动互联、社交网络、数据分析、云服务等应用的迅速普及，存储系统已经成为大数据基础架构最关键的核心之一，传统的单一产品和方案已远远不能满足中小存储市场用户的需求。
为此，同有科技存储小金刚结合中小存储市场在行业、地域、应用场景、预算规模、采购流程等方面的个性化需求，推出为用户量身定制的全系列存储产品及解决方案。
同有科技存储小金刚整个产品家族分为“控制器架构”和“服务器架构”两类。
其中采用“控制器架构”的存储系统，能为用户提供稳定、可靠的保障。
无论是之前已经被广泛应用的单控制器架构产品，还是此次全新上市的双控制器架构产品，都能为用户提供高稳定性和可靠性。
而采用“服务器架构”的存储系统，则可以结合用户对融合定制的需求，在满足硬件定制化的基础上，加上软件嵌入，让存储系统的应用变得更加灵活。
同有科技存储小金刚总经理罗华表示，存储小金刚所提出的定制模式，有别于业界单一产品行天下的模式，从中小存储市场业务紧密度低、管理复杂、维护成本高等难题出发，为用户量身定制与业务紧密结合的产品和解决方案，满足用户在不同应用场景下对存储系统高性能、高稳定、易管理等方面的需求。
而且根据不同类型的合作伙伴，定制合适的渠道政策。
以安防监控市场为例，不同的应用场景、不同的系统规模，也影响着存储系统的选择。
例如，在平安城市视频监控中，要求存储系统高效、易管理；在地铁监控中，要求存储系统稳定、可扩展；在交警卡口系统中，要求存储设备能提供良好的并发读写性；而在园区监控中，则希望存储系统灵活可嵌入。
“基于安防监控市场丰富的应用需求，存储小金刚量身定制平安城市、轨道交通、金融监控、园区监控等多个行业解决方案，最大化满足用户应用诉求。
”罗华说。
京南数据中心应对需求增长本报记者于泽伴随云计算和虚拟化技术的不断升温和普及，如今CIO 的角色定位已经从业务支持转向业务流程管理及创新转变，并更多地参与到企业业务及战略的制定当中。
BS架构与CS构架的异同和利弊
BS架构与CS构架第一、什么是C/S结构。
C/S（Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。
它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client 端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。
目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。
这也就是目前应用系统的发展方向。
传统的C／S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。
由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。
而且代价高，效率低。
第二、什么是B/S结构。
B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。
它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。
这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。
以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。
它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。
信息系统架构分类
信息系统架构分类信息系统架构是指将一个复杂的信息系统划分成若干模块或层次，以及各模块或层次之间的关系和交互。
根据不同的分类标准，可以将信息系统架构分为多种类型。
本文将从不同的角度出发，对信息系统架构进行分类和解析。
一、按功能划分的信息系统架构1. 三层架构三层架构是最常见的信息系统架构之一，它将系统划分为表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责与用户交互，业务逻辑层负责处理业务逻辑，数据访问层负责与数据库进行数据交互。
这种架构的优点是易于维护和扩展，各层之间的耦合度低，缺点是增加了系统的复杂性和性能开销。
2. MVC架构MVC架构是一种将系统划分为模型、视图和控制器的架构。
模型负责处理数据逻辑，视图负责展示数据，控制器负责处理用户的请求和调度。
MVC架构的优点是分离了业务逻辑和界面展示，方便团队协作和代码复用，缺点是增加了系统的复杂性和学习成本。
3. SOA架构SOA架构是一种将系统划分为服务的架构，每个服务都是独立的、可重用的。
SOA架构的优点是可扩展性好，允许不同的服务使用不同的技术实现，缺点是服务之间的通信和管理比较复杂。
二、按部署方式划分的信息系统架构1. 客户端-服务器架构客户端-服务器架构是一种将系统划分为客户端和服务器的架构。
客户端负责处理用户的请求和展示数据，服务器负责处理业务逻辑和存储数据。
这种架构的优点是适合分布式部署，易于管理和维护，缺点是服务器的压力较大。
2. 分布式架构分布式架构是一种将系统划分为多个节点的架构，每个节点都可以独立运行。
分布式架构的优点是可扩展性好，允许系统在不同的地理位置部署，缺点是节点之间的数据同步和一致性难以保证。
三、按数据流动方式划分的信息系统架构1. 批处理架构批处理架构是一种将系统划分为输入、处理和输出三个阶段的架构。
输入阶段负责接收数据，处理阶段负责对数据进行批量处理，输出阶段负责将处理结果输出。
这种架构的优点是适合大数据处理，缺点是实时性较差。
san存储方案
san存储方案概述SAN（Storage Area Network）存储方案是一种用于集中管理和共享存储资源的网络架构。
它提供了高性能、高可靠性和高扩展性的数据存储解决方案，适用于大型企业和数据中心等场景。
SAN的特点和优势SAN存储方案有以下特点和优势：1.高性能：SAN采用Fibre Channel或者iSCSI等高速通信协议，可以提供高达数百GBps的带宽，满足大规模数据传输和高并发访问的需求。
2.高可靠性：SAN采用多路径冗余、RAID等技术，提供数据的冗余备份和故障恢复能力，保证数据的可靠性和持久性。
3.高扩展性：SAN可以方便地扩展存储容量和性能，通过增加存储设备或者扩展存储阵列，满足业务的快速增长和存储需求的变化。
4.简化管理：SAN提供集中管理的功能，可以通过统一的管理界面进行存储资源的配置、监控和管理，简化了管理人员的工作负担。
5.共享存储：SAN存储方案支持多台服务器共享存储资源，可以实现数据的共享和协同工作，提高了资源的利用率和工作效率。
SAN的组成和架构SAN存储方案主要由以下几个组成部分构成：1.存储设备：包括磁盘阵列、磁带库、闪存存储等，用于存储和管理数据。
2.存储网络：采用Fibre Channel、iSCSI等高速通信协议，连接存储设备和服务器，提供高带宽、低延迟的数据传输通道。
3.存储控制器：负责管理和控制存储设备，包括数据的存取、缓存管理、故障检测和恢复等。
4.存储管理软件：用于配置、监控和管理存储资源，包括存储设备的划分、配额管理、数据备份和恢复等。
5.服务器：连接到存储网络，访问和共享存储资源，执行业务逻辑和数据处理。
SAN的应用场景SAN存储方案在以下场景中得到广泛应用：1.数据中心：SAN可以提供大容量、高性能的存储解决方案，适用于数据中心的服务器虚拟化、大数据分析等应用。
2.数据备份和恢复：SAN存储方案可以提供高效、可靠的数据备份和恢复方案，用于保护重要数据的安全和完整性。
SDN概述
一个SDN网络有三个架构层：物理网络、SDN控制器、SDN应用程序。
物理网络：最底层包含网络中构成所有IT基础设施的基础的物理设备。
我们使用“交换机”这个概念，因为OpenFlow改变了以太网交换机工作的方式。
在本文中，你还可以考虑物理基础设施中的虚拟交换机部分。
SDN控制器：SDN控制器是中间件，由服务器作为整个架构的轴心。
控制器必须和网络中所有物理以及虚拟设备整合。
控制器将物理网络设备从与这些设备协同工作的SDN软件中抽象化出来。
控制器和网络设备之间有高度的整合。
在OpenFlow环境中，控制器将使用OpenFlow协议和NETCONF协议来与交换机对话。
(OpenFlow是发送流数据到交换机的API，而NETCONF是网络设置API。
)SDN应用程序：SDN设计中最具有可视性的层是提供服务(比如交换/网络虚拟化、防火墙和流量均衡器)的应用程序。
(注意，基于OpenFlow的负载均衡器被称为流量均衡器。
它们并不是传统负载均衡器，因为它们不能读取数据包内容)这些应用程序与那些软件运行在专门硬件上的情境中的应用程序基本类似或相同。
网络技术中大部分即将到来的创新将发生在SDN应用程序上。
（1）为什么要搞SDN？因特网存在和发展了几十年。
随着服务类型和规模的急剧增加出现了一些问题。
长期以来通过命令行接口的手动配置阻碍了网络虚拟化的前进，操作费用高，网络刷新慢，容易引入差错。
取消把应用联系到特定网络详情，譬如断开和地址，使物理具体事项的改变无需重写应用和手动配置网络设备的时延和费用，也许是一种思路。
路由是一个大问题。
路由器里面的路由表越来越复杂，分散到各地去路由，既做不到最优的路由，又产生许多重复的计算。
从你的PC到一个网站浏览器，可能要经过20-100路由器或交换机。
如果一个包到来，只知道目的地，但不知道怎么走，那只有交给下一跳。
下一跳要是也不知道呢？这么盲目跳下去，怎么就相信会到达目的地呢？那只能靠相邻路由器经常交换信息。
基于IPSAN网络存储结构及其在广播电视中的应用
基于IPSAN网络存储结构及其在广播电视中的应用摘要：近年来，随着网络安全防护措施的不断加强，众多的安防技术应运而生，其中基于网络ip的san、das、nas存储技术便在其中。
san等存储结构多用于网络视频的监控。
现阶段网络视频监控日益网络化、智能化、高清化、数字化，其对视频的质量要求不断提升，相应的网络视频的也存储需求不断增加。
san等存储结构广泛应用于网络与广播电视领域。
本文简要介绍了san等网络存储技术，并对其在电视广播中的应用做了分析。
关键词：ipsan 网络存储结构高清视频广播电视san，即存储区域网络，用于网络应用服务器与存储设备的连接架构，可以保证网络数据于网络主机与后台存储设备之间依据一定的传输协议进行高速传输，根据协议的种类可以将存储区域网络分为ipsan与fcsan两种。
san方式可以对存储的资源进行集中的管理，具有数据传输效率高、存储兼容性强的优势，广泛应用于大型的数据存储与应用服务。
ipsan结构，总体而言具有两大亮点：运用ip架构的以太网络传输；it领域使用的主流数据的硬盘容量高达tb以上。
ipsan架构技术具有良好的扩展性与资源共享性，而且成本较低，现已成为应用十分广泛的网络存储应用技术。
一、ipsan网络存储技术概述1.简述在介绍ipsan存储技术之前，先了解一下网络化存储。
网络化存储主要是运用数据引入网络的思路与原理通过一些架构技术将数据存储独立于网络服务器，网络化存储不仅能够保证数据的完整性，还可以借用存储设备对数据进行管理，其便利性推进网络化存储技术不断取代传统的网络存储方式。
网络化存储主要包括直接附加存储das、存储区域网络san、网络附加存储nas三种。
其中san 存储又包括fcsan与ipsan。
以下重点介绍ipsan。
ipsan网络存储结构是将ip网络与网络存储设备相连接，以便于网络客户进行网络数据传输并负载存储流量。
ipsan网络存储结构技术中含有iscsi协议及iscsi适配器等技术或设备。
存储基础知识PPT课件
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存储系统的几种基本架构
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DAS NAS
SAN
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DAS（Direct Attached Storage ）
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NAS（Network Attached Storage）
•NAS = Optimized for File I/O
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SAN （Storage Area Network）
40-pin 主/从盘 连接器 电源 跳线 连接器
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SCSI接口硬盘介绍
80-pin 公接头
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FC接口硬盘介绍
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SATA接口硬盘介绍
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SAS接口硬盘介绍
•1•2•3•4 •1 •2 •3 •4
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不同类型接口硬盘的比较
IDE
SATA
SCSI
SAS
•多个物理硬盘
•Raid运算
•控制器
•读I/O
•逻辑磁盘
•-6-
最新课件
6
磁盘阵列
• 常见的磁盘阵列组成部分： 控制器和磁盘柜分离
控制器
+
=
磁盘扩展柜(JBOD) 磁盘阵列
控制器和磁盘柜一体
+
控制器模块
磁盘柜
=
磁盘阵列
• 主要分类 • 按控制器数量： JBOD，双控制器阵列，多控制器 阵列 • 按对外接口：SCSI阵列， FC阵列，i SCSI阵列等
最新课件
FC或IP(GE)
缓存(Cache)
CPU
CPU
后端总线
阵列内置UPS
2.1 DAS技术介绍
●直连存储（DAS）：是一种存储设备与服务器直接相连的架构。
DAS为服务器提供块级的存储服务（不是文件系统级）。
DAS的例子有：服务器内部的硬盘，直接连接到服务器上的磁带库，直接连接到服务器上的外部的硬盘盒。
基于存储设备与服务器间的位置关系，DAS分为内部DAS和外部DAS两类。
●内部DAS：☐在内部DAS架构中，存储设备通过服务器机箱内部的并行或串行总线连接到服务器上。
但是，物理的总线有距离限制，只能支持短距离的高速数据传输。
此外，很多内部总线能连接的设备数目也有限，并且将存储设备放在服务器机箱内部，也会占用大量的空间，对服务器其它部件的维护造成困难。
●外部DAS：☐在外部DAS结构中，服务器与外部的存储设备直接相连。
在大多数情况下，他们之间通过FC协议或者SCSI协议进行通信。
与内部DAS相比，外部DAS克服了内部DAS对连接设备的距离和数量的限制。
另外，外部DAS还可以提供存储设备集中化管理，更加方便。
DAS相对于其它两种存储网络架构来说，初始投资要小得多。
我们将在接下来的两章讨论另外两种网络存储。
DAS配置简单，而且可以快速部署。
DAS的配置通常是通过其相连的服务器上的工具来进行配置，比如主机的操作系统，对于中小型企业来说，这样的配置和管理都比较简单。
与另外两种存储架构来说，DAS可能是最简单的解决方案了，它需要的管理操作很少，对初始配置和操作所要求的硬件和软件也很少。
●DAS中的服务器和存储设备之间的通信采用如IDE/ATA、SATA、SAS、SCSI、FC协议等，这些协议需要硬盘控制器的支持。
存储设备通常也由它支持的协议来命名。
●IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。
把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因而硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。
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存储控制器架构与服务器架构存储比较
控制器与服务器架构存储性能比较
控制器架构可以定义为采用专用嵌入式CPU和RAID校验芯片实现的具有模块化、无线
缆设计的存储设备。对比常见的服务器架构而言，控制器架构在RAID校验性能、设备稳定
性和维护性等方面具有更高的优势。控制器架构与服务器架构存储设备性能比较如表1所
示。
通过表1可见，控制器架构的存储设备充分保证了稳定性，其内部设备减少了很多单点故障，
同时其模块化无线缆设计也降低了故障的出现，增加了风扇对设备内部降温的效果，同时还
提升了设备的可维护性。下面对几个细节点做详细的分析。
RISC处理器优势
RISC微处理器不仅精简了指令系统，采用超标量和超流水线结构，它们的指令数目只
有几十条，却大大增强了并行处理能力。它具有以下特点：一是由于指令集简化后，流水线
以及常用指令均可用硬件执行；二是采用大量的寄存器，使大部分指令操作都在寄存器之间
进行，提高了处理速度；三是采用“缓存—主机—外存”三级存储结构，使取数与存数指令
分开执行，使处理器可以完成尽可能多的工作，且不会因从存储器存取信息而放慢处理速度。
应用特点：RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快。
运行特点：RISC芯片的工作频率一般在400MHZ-1200MHZ数量级。时钟频率低，功率消耗少，
温升也少，机器不易发生故障和老化，提高了系统的可靠性。单一指令周期容纳多部并行操
作。
反观CISC处理器：一是各种指令使用频率相差悬殊；二是指令系统的复杂性带来了系
统结构的复杂性，从而增加了设计时间和售价；三是增加了VLSI（超大规模集成电路）设
计的负担，尤其不利于微机和单片机向高档机发展；四是复杂指令操作复杂、速度慢。
x86控制器架构
控制器架构：RISCVSx86
控制器架构的部件设计是采用模块化无线缆设计，风扇、电源、硬盘、控制器都是支持热插
拔的。反观服务器架构，仅风扇和电源模块化，且箱体内的各个模块由线缆连接，这样增加
了整体机箱的发热点、故障点和能耗点；另外，线缆之间的串扰也会对整个系统的稳定性，
信号传输的准确性造成一定的影响。总结而言，控制器架构的部件设计具有以下优点：
1、基于模块化设计，系统硬件故障更容易定位。系统模块化后也将故障点模块化，一
旦发生故障通过模块的指示灯即可作出初步判断，有利于故障定位。对于关键性业务应用，
故障的及时定位是保证业务恢复时间的第一步。
2、基于模块化设计，多模块支持热插拔，故障替换方便。
3、基于模块化设计，无线缆间信号串扰，系统更稳定。
4、无线缆设计，减少线缆耗能，更节能。
5、无线缆设计，避免由于线缆老化导致故障。
6、无线缆设计，使系统的内部散热风道通畅，有利于系统散热，提高系统稳定性。应
用与我们的设备中来讲，在散热风道的设计上，同有的产品采用了最小风阻设计、对称风流
设计、专利风道设计，这些设计的基础均为模块化无线缆设计。
x86设计虽然让系统空间十足，不过大量的软件工作，将造成CPU负担增加，让系统执行时
的效率及稳定性都受到严苛考验。同时，CPU高速运转时所产生的热量，也会让系统温度快
速上升。在消费性产品，x86架构的温度问题可以用风扇来解决，然而风扇则是x86架构系
统较不稳定的零组件，这对相当重视稳定性的存储产品是一大挑战。
除此之外，RISC架构的系统晶片（SoC，System-On-Chip）已把大部分的元件整合到晶
片上，只需要比较少的外部零件，不但降低原料与生产成本，也降低系统复杂度与故障机率。
相对于x86架构的复杂与高成本，RISC架构就显得比较理想，不会有x86架构因过分
依赖高效能CPU，反而导致整体效率不佳的问题。
嵌入式操作系统的优势
嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性
等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的，它除具备了一般操作系统
最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外，还具有可装卸性、实时
性、统一接口等特点。它具有开放性、可伸缩性的体系结构，实时性一般较强，可用于各种
设备控制当中，它还可提供各种设备驱动的接口，有更好的硬件适应性，也就是良好的移植
性。除此之外，它还具有操作方便、简单、提供友好的图形GUI，追求易学易用等特点。它
可提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其它协议，提供TCP／UDP／IP／PPP协议支持
及统一的MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口。它具有强稳定性，弱交互性。嵌
入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操
作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。在嵌入系统中，嵌入式操作系统和应用
软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌
入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸。
嵌入式操作系统应用于存储系统的优势主要有以下几个方面：
1、嵌入式操作系统具有实时高效性的特点，这一特点对存储的应用有很大的帮助。存
储设备是一个对数据读写要求很高的硬件设备，操作系统的实时高效是数据读写实时高效的
软件层保障。
2、对于数据存储系统，数据安全至关重要。嵌入式操作系统的可裁剪性和灵活性恰恰
能够保证操作系统的软件安全性。
3、嵌入式操作系统是可定向开发的操作系统，在存储应用中，可以针对不同的存储应
用进行专业性优化，以达到提升系统整体性能的目的。
一、稳定性
控制器存储是嵌入式系统，系统存放于flash芯片中，不像X86架构安装完整版操作系统且
一般安装于传统硬盘，容易受硬盘故障影响且容易死机。
二、安全性
控制器存储系统是基于Linux内核精简版系统，很多端口是不对外开放的，杜绝了病毒感染
的可能。
三、控制器存储系统对硬件资源要求不高
控制器存储系统是基于Linux内核精简版系统没有图形化操作系统界面，对硬件要求不高。
这也是为什么我们早期控制器内存只要128MB就能运行的原因，现在我们大部分控制器内
存标配只有1GB。如果采用X86架构，比如现在主流操作系统2008对内存最低要求在4GB
以上。
四、性能方面
控制器存储有专门的精简指令CPU和Raid6芯片，对硬盘的管理和运算均由他们来完成。
X86则不同，对硬盘的管理和运算都是由raid卡集成的处理芯片来做，而且raid卡缓存一
般是512MB且无法升级，所以性能低。而且raid卡一般是插在主板PCI -E的插槽上，数据
交换也要占用主板CPU和内存资源。