网络连接存储器,什么是网络连接存储器

网络连接存储器,什么是网络连接存储器

NAS是一种直接挂接到网络中的存储设备,其允许客户机访问存储器,就像存储器直接与它们的系统相连一样。它将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)，连接到一群计算机上。该技术绕过了传统的服务器连接存储器。用户可以直接通过网络使用存储器,并且该技术消除了服务器和操作系统的干预所强加的大部分开销,从而达到提高性能的目的。NAS是部件级的存储方法,它的重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。需要共享大型CAD文档的工程小组就是典型的例子。

打个比方,假设某人在经营一个零件仓库。售货员位于库房前面,而零件则存储在库房后面。这与具有直接挂接存储器的传统服务器类似。售货员接收定单并由前面的办公室记帐系统进行处理。但随着客户需求的增长,会面临人手不够和物理空间不够大的问题。这时就需要建立一个面向客户的仓库并使客户能直接在仓库中选购。

NAS类似于SAN(存储区域网络),它们都将存储器与服务器分离开来,但最好将NAS定义为直接与企业网络相连的网络设备。而SAN是作为企业网络的子网创建的大型和复杂的数据中心存储系统。NAS设备是专用于存储和文件管理的相对便宜的存储外围设备(与SAN相比)。因为SAN和NAS在企业网上都有一席之地,所以不能断定说哪个更好。许多在他们的数据中心运行SAN的公司可能部署部门或车间级的靠近用户的NAS。这样就减少了数据中心处的瓶颈。有时，NAS用作本地分级系统,以从SAN中获取数据。

NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题，即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网（SAN）不同,NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外,还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

当文件服务器的扩充能力已经达到其极限时,通常会考虑使用NAS。NAS设备通常称为文件管理器(请不要将其与文件服务器相混淆)。NAS实际上就是一台专用数据服务器，它不再承担应用服务（又称为"瘦服务器"），可通过网络接口与应用服务器连接，支持通用的数据传输协议，从而与生俱来地具备在异构服务器间共享数据的能力，进而使得维护和管理既简单易行，又便于控制网络上的每一个存储点。试图提供文件服务、应用程序服务、电子邮件服务等全用途的机器经常会使服务器负荷过重。而NAS则具有一个为文件操作而优化的剥离的“瘦”操作系统。在该系统中删除了所有不必要的操作系统功能,保留的是通常嵌入硬件中的功能。其中还安装了以太网适配器。网络家电很像咖啡壶和烤面包机,因为它们都设计成能很好地完成某一件事情。实际上,通过优化用户请求的响应,文件管理器可以通过网络提供比从本地挂接硬盘获取的更好的用户请求响应。

NAS是平台无关的,这意味着它可以使用任何客户机并存储各种不同的文件类型。尽管TCP/IP提供了传输服务。但文件访问服务通常由CIFS (公共因特网文件系统)和NFS(网络文件系统)提供。

NAS作为运行准备就绪的预配置设备出售。其安装很简单,只需将它们插入网络中即可。大多数NAS在加电后即可在线使用。然后管理员使用远程管理实用程序为用户配置访问。在目录服务环境中,这与将表示NAS的对象添加到目录树的分枝中一样简单。NAS随后获取分配给目录树的这部分的所有安全权限和许可。

NAS是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在混合环境中，如混合了Unix/Windows NT局域网的环境中，而无需对网络环境进行任何的修改。NAS产品直接通过网络接口连接到网络上，只需简单地配置一下IP地址，就可以被网络上的用户所共享。

技术专家George Gilder在描述该技术时具有独到的见解。他说NAS使存储器从“具有专用文件格式和昂贵的私有权特性的专用服务器操作系统的奴役”中解放出来。

Gilder指出,具有瘦操作系统的廉价、哑存储设备和以太网控制器对于因特网是至关重要的。在这种模型中,服务器操作系统将“不再制定规则和支配体系结构”。Gilder还认为,“存储器的急剧降价支配着以消费存储器来节省处理和用户时间的体系结构。就像带宽一样,对于存储方面也如此,产品的充裕几乎每次都能战胜技术的因素”。这就是在过去几年中NAS市场不断扩张的原因。

实际上,逐渐增长的带宽使NAS成为必要的设备。带宽不断增加以满足需求,即使在存取网络中也是如此,其中的城域以太网正在取消现任通信公司的的租用线路TDM模型。随着音乐、视频、照片和其他媒体可越来越容易地获取、处理和存储,这些文件在因特网上随处都能进行复制。例如,用户将照片和音乐放入Web服务器中以便与其他人共享。因特网已经成为一个大型的存储系统。最初由Napster发起的对等趋势阐明了文件共享如何绕过了受控制的存储设备(如公司数据中心的存储设备)。用户在网络边缘交换信息,而不用通过中央存储设备。尽管企业网络还会需要对公司的数据进行安全和集中的存储,但全世界的其他用户只需要快速、廉价和方便存取的存储。

下面将考虑瘦客户机、那些厨房台面上的无盘因特网访问设备。它们依靠位于ISP(更可能是一些存储能力达太比特的大型地区因特网数据中心处的存储设备)。如果用户曾经从机场终端的Web浏览器中存取过电子邮件,则应已经了解到瘦客户机和基于因特网的存储器的益处了。通过它们,用户可从任何地方并使用任何设备访问数据。

Network Appliance (网络器具)公司是NAS领域的先驱。它开发了很多概念并创建了WAHL(随地写入文件布局)以便以多协议格式存储文件。该格式的文件可以通过NFS、CIFS或HTTP共享。通过使用WAFL,不管使用哪一个操作系统或如何存储文件,用户都可以访问文件。WAFL有很多NAS专有的特性。它提供了很高的性能并支持RAID和快速重新启动(即使在不明原因的停机后)。

Microsoft现在将NAS支持包含在Windows2000操作系统中。Microsoft使用商标名“Powered by Windows”来表示来自运行Windows 2000操作系统的锁定、网络家电优化、预装版本的供应商的网络家电。Microsoft的NAS支持HTTP、 NFS、 CIFS、Netware、APPle Talk、FTP、FFP、Kerberos、Fibre Channel及SCSL注意，NAS不同于IP存储解决方案,如针对数据中心环境的iSCSI和VI体系结构/DAFS(直接访问文件系统)解决方案。NAS设备使用较高层的文件共享协议,如NFS和CIFS。而IP存储解决方案和VI体系结构/DAFS将SCSI和Fibre Channel块级存储和访问协议直接封装到TCP/IP传输中,因此提高了网络上的磁盘性能。

VI体系结构和DAFS在数据中心环境中提供了优化的数据传输。VI适配器允许直接的内存到内存的块模式数据传输,该传输要比NFS和CIFS使用的文件共享方法快得多。DAFS是类似于NFS和CIFS的文件协议,它集成了VI体系结构的设备以允许应用程序绕过通常的操作系统功能而直接通过网络访问存储块。通过使用DAFS,客户机可直接获取到磁盘的访问并从磁盘中直接将数据传送到本机内存中,而不必向和从中间缓冲器中复制数据以及中断操作系统。VI体系结构和DAFS最初只限定用于数据中心,因为VI对于客户机和服务器都需要特殊的接口卡。DAFS最终会取代在NAS设备中使用的较慢的文件级访问协议并大幅度地提高企业网络中的存储访问性能。