网络存储关键技术的研究及进展

谭国洪



网络存储关键技术的研究及进展

谭国洪

北京理工大学珠海学院计算机学院，广东 珠海 519000

随着我国网络技术的不断发展，如今网络存储技术的应用愈加广泛。传统的存储技术都是通过硬件储存，例如硬盘、光盘等，但存在一定的弊端，如携带问题、保存问题等。随着网络存储技术不断成熟，当今网络存储已经成为存储文件、数据的主流技术。基于此介绍了几种常见的网络存储系统结构，并比较其特点，进而提出了网络存储技术的研究及发展。

网络存数技术；存储系统；云存储；发展

引言

现如今，存储、传输、处理是数字信息技术的三大主流领域，可以说网络技术、计算机技术、存储技术三者结合，是当下互联网信息化社会的基础设施。传统的存储技术往往都存储在存储硬盘中或隐藏于服务器中，但随着数字化技术不断发展，当今的存储系统已然成为独立的部分。可以说，在网络信息社会下，市场对存储的需求量不断增大，存储技术也逐渐成为IT发展的巨大推动力，新的存储产品、存储技术层出不穷，在当今的市场中发展非常迅猛。

1 当今几种常见的网络储存系统结构

（1）直连存储DAS

传统的直连存储DAS中，需要从块接口存储设备通过专用I/0通道，例如存盘、阵列等，通过将存储设备直接连接到服务器上，即想要实现存储功能，就必须要让存储设备成为服务器的一部分，由总服务器提供存储功能，实现存储服务。在DAS结构存储技术中，数据传输主要是以服务器为中心，提高数据管理的集中性，同时具备较好的安全性。但是，当客户访问存储系统数据时，数据必须要在存储设备与服务器之间多次传输，即数据传送、指令都必须要通过文件服务器接入。当用户大规模传输数据时，会极大增加服务器的压力，提高运行成本，这也是DAS技术的一大瓶颈，并且DAS技术在可扩展性和读写性能也比较局限。现如今，只有对存储安全性具备一定要求或一些旧企业、旧单位依旧采用这项技术。

（2）附网存储NAS

NAS与DAS的主要区别在于：是以数据为中心，其存储系统也不需要通过专用通道I/0连接某个服务器，而是自身的系统定制，将连接服务器之间的多于环节去掉，只保留存储功能。可以说NAS相比DAS的独立性更强，具备较好的读写功能。当用户访问存储文件时，通过NFS和CIFS文件协议，能够实现跨平台资源共享。但是，虽然NAS免去了存储连接服务器中的多项环节，但其根本已然没有完全脱离服务器访问模式，因此，当客户访问量过多时，NAS系统依然会受到巨大影响。

（3）存储区域网SAN

SAN系统相比前两者的改进相对较大，可以说SAN系统实现了存储系统的独立性。该系统能够从服务器中分离出来，并且独立的连接到高速专用网上，其主要是通过网络为中心的一种存储技术。目前，比较主流的存储表现为——光纤通道FC-SAN和IP网络IP-SAN。客户可以通过将存储系统与专用网络连接到一起，通过计算机软件实现数据管理，同时具备较好的拓展性。在SAN系统中，该技术主要用于存放元数据，即数据的本身属性，之后完成文件到存储设备物理块的映射。当客户访问存储系统时，要通过元数据服务器的到访问元数据，进而实现直接访问储存系统的功能，有效减少传统数据传输延迟的弊端，有效提高了数据传输效率。但是，SAN系统由于是以块为访问接口，其存储安全性有待考量，如果客户访问量剧增，会给元数据服务器带了巨大的负载，降低其工作效率。

（4）给予对象的存储OBS

OBS一改传统的块接口，而是采用对象结构，并且动态大小可变，可以说OBS系统吸收了SAN和NAS的优点，OBS既有块接口的快速优势，同时也实现了文件接口的信息共享，同时弥补这SAN和NAS系统的不足，削弱了影响传输系统的环节，并且该系统的效率性与扩展性也比较好。OBS的最大突破点就是将数据存储物理视图安放到对象存储系统设备中，其元数据服务器上只对全局逻辑视图进行维护。当用户在传输数据时，会直接与OSD通信，减少了元数据服务器的干预环节，进而降低元数据服务器的访问量负担。

2 云存储及其发展趋势

云存储技术在当今应用愈加广泛，该技术主要是在云计算概念下所衍生的一种新存储系统，已经成为当今的主流存储技术。云存储与云计算相类似，其主要是通过网络技术、集群应用、文件分布系统等技术，将网络中不同存储系统中的虚拟化软件结合到一起来协同工作，通过对不同系统的整合、优化，最终实现对外提供存储服务、业务访问功能的一项技术。

现如今，云存储的应用虽然广泛，但在我国依然是初期发展阶段。在云存储的发展非常迅速，当云存储的概念一经提出，就获得了各大网络公司、存储公司、科技公司的支持与关注。云存储的第一代产品是亚马逊推出——Elastic Compute Cloud（EC2：弹性计算云），能够使用户通过互联网即可实现云存储和云计算功能。随后，CD Networks和Nirvanix开始合作推动云存储技术合作，构建了数据存储、数据传输的集成平台；微软占据自身Window优势，也逐渐开发了Windows Live Sky Drive网络移动硬盘云存储服务。在现如今，云存储服务更是具备多项功能，切实提高了存储服务的便利性，甚至只需账号与密码，客户即可打破时间、空间的限制，享受云存储服务。

云存储系统在提出到当今也才短短几十年的时间，云存储系统之所以成功，其主要原因是云存储具备多项优势，例如价格相对较低、扩展性强、灵活性强、访问便利、厂商选择性多等。我们以SAN系统作比较，SAN系统每GB需要12美元，而云存储每GB只需要0.7美元，其成本要远低于SAN系统。

云存储作为当今的一种存储主流技术，同时也是一项新技术，即云存储还有较高的发展空间。虽然当今社会群众可以享受到云存储服务，例如百度云、腾讯微云、华为云盘等，但其功能相对有限，当今常见的功能有：数据存数、数据下载、在线播放、离线播放、数据传输、链接搜索、雷达搜索等，之所以说当今的云存储有局限，是因为功能依旧局限，没有实质性的突破，同时部分功能与Email趋同。因此，未来的云存储势必会在此破功软硬件局限，完善大众化存储点、实现新的网络架构、Web技术服务语言、相关访问协议、提高下载速度与上传速度等，同时，未来的云存储还必须要解决安全性、兼容性、支持性等问题，切实提高云存储数据的安全，进而不断为客户提供更加优质的服务。

3 结束语

网络存储作为当今互联网发展的巨大推动力，能够为客户提供方便的存储服务。本文主要提出了DAS、NAS、SAN、OBS以及云存储，可以说当今存储市场和发展主流的存储技术为云存储，其具备使用便捷、功能性好、局限性低、成本低等优点，但依旧有很大的发展空间，相信随着科学技术不断发展，云存储技术会不断发展，新存储技术也会不断涌现，为客户提供更加优质的存储服务。

[1]冯丹.网络存储关键技术的研究及进展[J].移动通信，2015（11）：35-39.

[2]刘朝斌.虚拟网络存储系统关键技术研究及其性能评价[D].武汉：华中科技大学，2014.

[3]周云霞.智能网络磁盘存储关键技术研究[D].武汉：中南大学,2011.

Research and development of key technologies in network storage

Guohong Tang

School of computer science, Beijing Institute of Technology, Guangdong Zhuhai 519000, China

With the development of network technology in our country, the application of network storage technology is more and more extensive. Traditional storage technology is stored in hardware, such as hard disk, CD, etc., but there are some drawbacks, such as carrying problems, saving problems, etc.. With the continuous development of network storage technology, network storage has become the mainstream technology of storing files and data. This paper introduces the structure of several common network storage systems, and compares their characteristics, and then puts forward the research and development of network storage technology.

network storage technology; storage system; cloud storage; development

TP333

A

1009-6434（2016）12-0129-02

谭国洪（1994—），男，广东中山人，汉族，在读本科学生，研究方向为网络存储关键技术的研究及进展。