zhouzhongping/wiki
1
0
Fork 0
Code
74ac77636c
wiki/Tech/computer-storage/3.-存储架构.html

284 lines
432 KiB
HTML
Raw Normal View History

Deploy HTML files - 2024-08-08
2024-08-08 17:59:00 +08:00
<!DOCTYPE html>
<html><head><title>3. 存储架构</title><meta charSet="utf-8"/><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"/><meta property="og:title" content="3. 存储架构"/><meta property="og:description" content="本文介绍了存储架构的类型、发展历史、实现原理、技术架构及其优缺点，涵盖DAS、NAS、SAN、SDS、HCI和云存储。."/><meta property="og:image" content="https://wiki.7wate.com/static/og-image.png"/><meta property="og:width" content="1200"/><meta property="og:height" content="675"/><link rel="icon" href="../../static/icon.png"/><meta name="description" content="本文介绍了存储架构的类型、发展历史、实现原理、技术架构及其优缺点，涵盖DAS、NAS、SAN、SDS、HCI和云存储。."/><meta name="generator" content="Quartz"/><link rel="preconnect" href="https://fonts.googleapis.com"/><link rel="preconnect" href="https://fonts.gstatic.com"/><script async src="https://umami.7wate.com/script.js" data-website-id="c061efdc-95dd-4d21-9d04-a1ffda0a85b9"></script><script>
var _hmt = _hmt || [];
(function() {
var hm = document.createElement("script");
hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?94d8ccb156eb7c65abf317e6e01cdba9";
var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
s.parentNode.insertBefore(hm, s);
})();
</script><script async src="https://www.googletagmanager.com/gtag/js?id=G-MHMEL0F832"></script><script>
(function() {
window.dataLayer = window.dataLayer || [];
function gtag() {
window.dataLayer.push(arguments);
}
gtag('js', new Date());
gtag('config', 'G-MHMEL0F832');
})();
</script><link href="../../index.css" rel="stylesheet" type="text/css" spa-preserve/><link href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/katex@0.16.0/dist/katex.min.css" rel="stylesheet" type="text/css" spa-preserve/><link href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=IBM Plex Mono&amp;family=Schibsted Grotesk:wght@400;700&amp;family=Source Sans Pro:ital,wght@0,400;0,600;1,400;1,600&amp;display=swap" rel="stylesheet" type="text/css" spa-preserve/><script src="../../prescript.js" type="application/javascript" spa-preserve></script><script type="application/javascript" spa-preserve>const fetchData = fetch(`../../static/contentIndex.json`).then(data => data.json())</script></head><body data-slug="Tech/computer-storage/3.-存储架构"><div id="quartz-root" class="page"><div id="quartz-body"><div class="left sidebar"><h1 class="page-title "><a href="../..">📚 X·Eden</a></h1><div class="spacer mobile-only"></div><div class="search "><div id="search-icon"><p>Search</p><div></div><svg tabIndex="0" aria-labelledby="title desc" role="img" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 19.9 19.7"><title id="title">Search</title><desc id="desc">Search</desc><g class="search-path" fill="none"><path stroke-linecap="square" d="M18.5 18.3l-5.4-5.4"></path><circle cx="8" cy="8" r="7"></circle></g></svg></div><div id="search-container"><div id="search-space"><input autocomplete="off" id="search-bar" name="search" type="text" aria-label="Search for something" placeholder="Search for something"/><div id="results-container"></div></div></div></div><div class="darkmode "><input class="toggle" id="darkmode-toggle" type="checkbox" tabIndex="-1"/><label id="toggle-label-light" for="darkmode-toggle" tabIndex="-1"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlnsXlink="http://www.w3.org/1999/xlink" version="1.1" id="dayIcon" x="0px" y="0px" viewBox="0 0 35 35" style="enable-background:new 0 0 35 35;" xmlSpace="preserve"><title>Light mode</title><path d="M6,17.5C6,16.672,5.328,16,4.5,16h-3C0.672,16,0,16.672,0,17.5 S0.672,19,1.5,19h3C5.328,19,6,18.328,6,17.5z M7.5,26c-0.414,0-0.789,0.168-1.061,0.439l-2,2C4.168,28.711,4,29.086,4,29.5 C4,30.328,4.671,31,5.5,31c0.414,0,0.789-0.168,1.06-0.44l2-2C8.832,28.289,9,27.914,9,27.5C9,26.672,8.329,26,7.5,26z M17.5,6 C18.329,6,19,5.328,19,4.5v-3C19,0.672,18.329,0,17.5,0S16,0.672,16,1.5v3C16,5.328,16.671,6,17.5,6z M27.5,9 c0.414,0,0.789-0.168,1.06-0.439l2-2C30.832,6.289,31,5.914,31,5.5C31,4.672,30.329,4,29.5,4c-0.414,0-0.789,0.168-1.061,0.44 l-2,2C26.168,6.711,26,7.086,26,7.5C26,8.328,26.671,9,27.5,9z M6.439,8.561C6.711,8.832,7.086,9,7.5,9C8.328,9,9,8.328,9,7.5 c0-0.414-0.168-0.789-0.439-1.061l-2-2C6.289,4.168,5.914,4,5.5,4C4.672,4,4,4.672,4,5.5c0,0.414,0.168,0.789,0.439,1.06 L6.439,8.561z M33.5,16h-3c-0.828,0-1.5,0.672-1.5,1.5s0.672,1.5,1.5,1.5h3c0.828,0,1.5-0.672,1.5-1.5S34.328,16,33.5,16z M28.561,26.439C28.289,26.168,27.914,26,27.5,26c-0.828,0-1.5,0.672-1.5,1.5c0,0.414,0.168,0.789,0.439,1.06l2,2 C28.711,30.832,29.086,31,29.5,31c0.828,0,1.5-0.672,1.5-1.5c0-0.414-0.168-0.789-0.439-1.061L28.561,26.439z M17.5,29 c-0.829,0-1.5,0.672-1.5,1.5v3c0,0.828,0.671,1.5,1.5,1.5s1.5-0.672,1.5-1.5v-3C19,29.672,18.329,29,17.5,29z M17.5,7 C11.71,7,7,11.71,7,17.5S11.71,28,17.5,28S28,23.29,28,17.5S23.29,7,17.5,7z M17.5,25c-4.136,0-7.5-3.364-7.5-7.5 c0-4.136,3.364-7.5,7.5-7.5c4.136,0,7.5,3.364,7.5,7.5C25,21.636,21.636,25,17.5,25z"></path></svg></label><label id="toggle-label-dark" for="darkmode-toggle" tabIndex="-1"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlnsXlink="http://www.w3.org/1999/xlink" version="1.1" id="nightIcon" x="0px" y="0px" viewBox="0 0 100 100" style="enable-background='new 0 0 100 100'" xmlSpace="preserve"><title>Dark mode</title><path d="M96.76,66.458c-0.853-0.852-2.15-1.064-3.23-0.534c-6.063,2.991-12.858,4.571-19.655,4.571 C62.022,70.495,50.88,65.88,42.5,57.5C29.043,44.043,25.658,23.536,34.076,6.47c0.532-1.08,0.318-2.379-0.534-3.23 c-0.851-0.852-2.15-1.064-3.23-0.534c-4.918,2.427-9.375,5.619-13.246,9.491c-9.447,9.447-14.65,22.008-14.65,35.369 c0,13.36,5.203,25.921,14.65,35
<p>存储架构是企业 IT 基础设施的核心部分，决定了数据的存储、管理和访问方式。本文将详细介绍存储架构的不同类型及其发展历史、实现原理、技术架构和未来展望，包括直接附加存储（DAS）、网络附加存储（NAS）和存储区域网络（SAN）。</p>
<h2 id="直接附加存储das">直接附加存储（DAS）<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#直接附加存储das" class="internal"> §</a></h2>
<p><img src="https://static.7wate.com/2024/07/25/8185878a95d8f.png" alt="DAS-NAS-SAN_01.png"/></p>
<p>直接附加存储（Direct Attached Storage，DAS）是最早的存储架构形式之一，广泛应用于早期的计算机系统中。DAS 系统通过直接连接存储设备到服务器的方式，实现数据存储和访问。与网络附加存储（NAS）和存储区域网络（SAN）相比，DAS 架构更加简单，性能也较高。</p>
<h3 id="发展历史">发展历史<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#发展历史" class="internal"> §</a></h3>
<p>DAS 系统的发展始于计算机早期阶段，随着技术的进步，不断演变和改进。</p>
<ul>
<li><strong>1970 年代</strong>：DAS 系统初期使用并行 ATA（PATA）接口，这种接口在台式机和服务器中非常常见，但受限于传输速度和数据线的限制。</li>
<li><strong>2000 年代初</strong>：随着技术进步，串行 ATA（SATA）接口逐渐取代了 PATA 接口。SATA 接口不仅传输速度更快，而且数据线更细、更便于管理。</li>
<li><strong>2000 年代中期</strong>：串行连接 SCSI（SAS）接口出现，进一步提升了 DAS 系统的性能和可靠性。SAS 接口支持更高的数据传输速率，并且具有较好的兼容性和扩展性。</li>
<li><strong>2010 年代</strong>：非易失性存储器快速接口（NVMe）开始被广泛应用，使得 DAS 系统的传输速度达到新的高度。NVMe 接口利用 PCIe 总线，实现了更低的延迟和更高的 IOPS 性能。</li>
</ul>
<h3 id="实现原理">实现原理<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#实现原理" class="internal"> §</a></h3>
<p>DAS 系统通过专用接口将存储设备（如硬盘驱动器或固态硬盘）直接连接到服务器的主板上。每个存储设备都有其独立的数据通道，与主机直接通信，不经过任何中间网络设备。这种直接连接的方式确保了数据传输的高效性和稳定性。</p>
<h3 id="技术架构">技术架构<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#技术架构" class="internal"> §</a></h3>
<p>DAS 系统的主要组件包括：</p>
<ul>
<li><strong>存储设备</strong>：硬盘驱动器（HDD）或固态硬盘（SSD），用于存储数据。SSD 由于其高性能和低延迟，逐渐成为主流选择。</li>
<li><strong>接口</strong>：实现数据传输的接口，包括 SATA、SAS 和 NVMe。不同接口类型提供不同的传输速度和功能。</li>
<li><strong>控制器</strong>：管理数据读写操作的硬件或固件。控制器负责协调存储设备与服务器之间的数据传输，确保数据的完整性和可靠性。</li>
</ul>
<h3 id="优缺点">优缺点<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#优缺点" class="internal"> §</a></h3>
<p><strong>优点:</strong></p>
<ol>
<li><strong>高性能</strong>：由于存储设备直接连接到服务器，数据传输路径短，延迟低，性能高。</li>
<li><strong>低成本</strong>：相较于 NAS 和 SAN，DAS 系统的架构简单，不需要额外的网络设备，成本较低。</li>
<li><strong>易于部署</strong>：DAS 系统的安装和配置相对简单，适合小型企业和个人用户。</li>
</ol>
<p><strong>缺点:</strong></p>
<ol>
<li><strong>扩展性差</strong>：DAS 系统的存储容量受限于服务器的接口数量和可支持的存储设备数量，扩展性较差。</li>
<li><strong>共享性低</strong>：DAS 系统通常仅限于单个服务器使用，不能方便地在多个服务器之间共享存储资源。</li>
<li><strong>管理复杂</strong>：随着存储设备数量的增加，管理和维护多个独立的 DAS 系统变得复杂。</li>
</ol>
<h3 id="适用场景">适用场景<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#适用场景" class="internal"> §</a></h3>
<p>DAS 系统适用于以下场景：</p>
<ul>
<li><strong>小型企业</strong>：由于成本低、易于部署，小型企业常采用 DAS 系统满足其存储需求。</li>
<li><strong>高性能应用</strong>：需要高数据传输速度和低延迟的应用，如视频编辑、科学计算等。</li>
<li><strong>特定任务</strong>：某些专用任务如备份服务器、监控系统等，由于不需要共享存储资源，DAS 系统是一个理想选择。</li>
</ul>
<p>**直接附加存储（DAS）作为一种经典的存储架构，具有高性能、低成本和易于部署的优点。**虽然在扩展性和共享性方面有所不足，但在小型企业和特定应用场景中，DAS 系统依然是一种高效且可靠的存储解决方案。随着技术的发展，DAS 系统的接口类型和性能不断提升，为用户提供了更多的选择和更好的使用体验。</p>
<h2 id="网络附加存储nas">网络附加存储（NAS）<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#网络附加存储nas" class="internal"> §</a></h2>
<p><img src="https://static.7wate.com/2024/07/25/e89193ece3e2c.png" alt="DAS-NAS-SAN_02.png"/></p>
<p>网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）是一种专为数据存储和文件共享设计的设备。通过连接到网络，NAS 设备可以为多个客户端提供集中式存储服务，解决了直接附加存储（DAS）在共享和扩展性方面的局限。</p>
<h3 id="发展历史-1">发展历史<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#发展历史-1" class="internal"> §</a></h3>
<p>NAS 系统的出现可以追溯到 20 世纪 90 年代，旨在克服 DAS 系统在数据共享和扩展性上的不足。以下是 NAS 系统发展中的几个关键节点：</p>
<ul>
<li><strong>1992 年</strong>：NetApp 公司推出了世界上第一台 NAS 设备，采用了文件系统和 TCP/IP 协议，使得存储设备能够通过网络进行文件共享。</li>
<li><strong>1995 年</strong>：EMC 公司进入 NAS 市场，推出了高性能的 NAS 产品，进一步推动了 NAS 技术的发展和普及。</li>
<li><strong>2000 年代</strong>：随着网络技术的发展，NAS 设备逐渐支持千兆以太网（Gigabit Ethernet），提高了数据传输速度和效率。</li>
<li><strong>2010 年代</strong>：引入了 10GbE 和更高速的网络接口，使得 NAS 设备在性能上有了显著提升，并开始支持更多的企业级功能，如快照、复制和远程备份。</li>
</ul>
<h3 id="实现原理-1">实现原理<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#实现原理-1" class="internal"> §</a></h3>
<p>NAS 系统通过网络接口（通常是以太网）连接到局域网（LAN），实现数据的集中存储和共享。客户端设备（如计算机、服务器）通过网络文件协议（如 NFS、SMB/CIFS）访问 NAS 设备上的数据。</p>
<h3 id="技术架构-1">技术架构<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#技术架构-1" class="internal"> §</a></h3>
<p>NAS 系统的主要组件包括：</p>
<ul>
<li><strong>存储设备</strong>：NAS 设备内部集成了多个硬盘驱动器（HDD）或固态硬盘（SSD），用于存储数据。</li>
<li><strong>网络接口</strong>：常见的网络接口类型包括千兆以太网（Gigabit Ethernet）和 10GbE，用于连接到局域网。</li>
<li><strong>操作系统</strong>：NAS 设备运行专用的 NAS 操作系统，提供存储管理、网络服务和数据保护功能。常见的 NAS 操作系统有 FreeNAS、Synology DSM 和 QNAP QTS。</li>
<li><strong>协议支持</strong>：NAS 设备通常支持多种网络文件协议，如网络文件系统（NFS）、服务器消息块（SMB/CIFS）、苹果文件协议（AFP）等，确保跨平台的文件访问和共享。</li>
</ul>
<h3 id="优缺点-1">优缺点<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#优缺点-1" class="internal"> §</a></h3>
<p><strong>优点</strong></p>
<ol>
<li><strong>易于共享和管理</strong>：NAS 设备通过网络连接，多个客户端可以同时访问和共享存储资源，简化了文件管理和协作。</li>
<li><strong>良好的扩展性</strong>：NAS 系统可以通过增加硬盘或扩展柜轻松扩展存储容量，满足不断增长的数据需求。</li>
<li><strong>数据保护</strong>：许多 NAS 设备提供高级数据保护功能，如 RAID、快照和备份，确保数据的安全性和完整性。</li>
</ol>
<p><strong>缺点</strong></p>
<ol>
<li><strong>性能受限于网络带宽</strong>：NAS 设备的性能通常受限于网络带宽，尤其是在高并发访问或大文件传输时，可能会出现瓶颈。</li>
<li><strong>延迟较高</strong>：相比 DAS 系统，NAS 由于通过网络进行数据传输，延迟较高，可能不适用于对延迟敏感的应用。</li>
</ol>
<h3 id="适用场景-1">适用场景<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#适用场景-1" class="internal"> §</a></h3>
<p>NAS 系统适用于以下场景：</p>
<ul>
<li><strong>文件共享和协作</strong>：在企业或团队中，NAS 设备可以作为中心文件服务器，提供集中存储和文件共享，支持跨平台访问。</li>
<li><strong>数据备份和恢复</strong>：NAS 设备常用于数据备份和恢复，提供自动备份、版本控制和数据恢复功能，保障数据安全。</li>
<li><strong>多媒体存储和流媒体</strong>：家庭和小型企业可以使用 NAS 设备存储多媒体文件（如照片、视频、音乐），并通过 DLNA 等协议实现流媒体播放。</li>
</ul>
<p>**网络附加存储（NAS）作为一种高效、灵活的存储解决方案，通过网络接口实现了数据的集中存储和共享。**尽管在性能上可能受限于网络带宽，但 NAS 系统在文件共享、数据备份和多媒体存储等应用场景中表现出色。随着网络技术和存储技术的不断进步，NAS 设备的性能和功能将进一步提升，继续为中小型企业和家庭用户提供可靠的存储服务。</p>
<h2 id="存储区域网络san">存储区域网络（SAN）<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#存储区域网络san" class="internal"> §</a></h2>
<p>存储区域网络（Storage Area Network，SAN）是一种高性能的存储架构，通过专用的存储网络连接服务器和存储设备，为企业和数据中心提供高效、可靠的存储解决方案。SAN 系统提供了块级存储访问，能够满足对高性能和高可用性存储需求的关键业务应用。</p>
<h3 id="发展历史-2">发展历史<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#发展历史-2" class="internal"> §</a></h3>
<p>存储区域网络的发展始于 20 世纪 90 年代末，旨在解决传统存储架构在性能和扩展性方面的不足。以下是 SAN 系统发展历程中的一些关键节点：</p>
<ul>
<li><strong>1990 年代末</strong>：SAN 系统开始普及，最早采用的是光纤通道（Fibre Channel）技术，提供高速、低延迟的存储连接。</li>
<li><strong>2000 年代初</strong>：随着互联网技术的发展，基于 IP 的 iSCSI 协议被引入，使得通过标准以太网实现 SAN 成为可能，降低了部署成本。</li>
<li><strong>2010 年代</strong>：引入了 Fibre Channel over Ethernet（FCoE）技术，结合了光纤通道的高性能和以太网的灵活性，进一步提升了 SAN 系统的效率和可管理性。</li>
</ul>
<h3 id="实现原理-2">实现原理<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#实现原理-2" class="internal"> §</a></h3>
<p>SAN 系统通过专用的存储网络（通常是光纤通道或以太网）将服务器和存储设备连接起来。服务器可以通过 SAN 网络直接访问存储设备上的块设备，实现高效的数据读写操作。SAN 系统提供了集中化的存储管理，支持高级数据保护和备份功能。</p>
<h3 id="技术架构-2">技术架构<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#技术架构-2" class="internal"> §</a></h3>
<p>SAN 系统的主要组件包括：</p>
<ul>
<li><strong>存储设备</strong>：SAN 系统中的存储设备通常是高性能硬盘阵列或固态硬盘（SSD），用于存储大量数据并提供快速访问。</li>
<li><strong>网络交换机</strong>：SAN 网络使用光纤通道交换机或以太网交换机连接存储设备和服务器。光纤通道交换机提供高速、低延迟的数据传输，以太网交换机则支持 iSCSI 协议，实现基于 IP 的存储连接。</li>
<li><strong>协议支持</strong>：SAN 系统支持多种存储网络协议，包括 Fibre Channel、iSCSI 和 FCoE。这些协议确保数据在服务器和存储设备之间的高效传输。</li>
<li><strong>管理软件</strong>：SAN 系统配备专用的管理软件，用于集中管理和配置存储资源。管理软件提供存储设备的监控、配置和优化功能，确保系统的高可用性和性能。</li>
</ul>
<h3 id="优缺点-2">优缺点<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#优缺点-2" class="internal"> §</a></h3>
<p><strong>优点:</strong></p>
<ol>
<li><strong>高性能</strong>：SAN 系统通过高速存储网络实现了快速的数据传输，适用于高性能计算和数据库应用。</li>
<li><strong>高可用性</strong>：SAN 系统通常具有冗余设计，支持多路径访问和故障切换，提高了系统的可靠性和可用性。</li>
<li><strong>良好的扩展性</strong>：SAN 系统可以通过增加存储设备和网络交换机轻松扩展存储容量，满足不断增长的数据需求。</li>
<li><strong>集中管理</strong>：SAN 系统提供集中化的存储管理，简化了存储资源的配置和管理，提高了运营效率。</li>
</ol>
<p><strong>缺点:</strong></p>
<ol>
<li><strong>成本较高</strong>：SAN 系统的初始部署和维护成本较高，包括高性能存储设备、光纤通道交换机和专业管理软件。</li>
<li><strong>复杂性高</strong>：SAN 系统的架构和管理相对复杂，需要专业的技术人员进行维护和管理。</li>
</ol>
<h3 id="适用场景-2">适用场景<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#适用场景-2" class="internal"> §</a></h3>
<p>SAN 系统适用于以下场景：</p>
<ul>
<li><strong>大型企业和数据中心</strong>：需要高性能、高可用性存储解决方案的企业和数据中心，SAN 系统可以满足其关键业务应用的需求。</li>
<li><strong>高性能计算和数据库应用</strong>：对于需要快速数据访问和高吞吐量的应用，如科学计算、金融交易和大型数据库，SAN 系统提供了理想的存储环境。</li>
<li><strong>虚拟化和云计算</strong>：SAN 系统支持虚拟化和云计算环境中的集中存储和动态资源分配，提高了资源利用率和灵活性。</li>
</ul>
<p>存储区域网络（SAN）作为一种高性能的存储架构，通过专用存储网络提供了块级存储访问，具有高性能、高可用性和良好的扩展性。尽管成本和复杂性较高，SAN 系统在大型企业和数据中心中得到了广泛应用，满足了关键业务应用对存储性能和可靠性的严格要求。随着技术的不断进步，SAN 系统将继续在高性能计算和虚拟化环境中发挥重要作用，为企业提供可靠的存储解决方案。</p>
<h2 id="存储架构的演变与发展">存储架构的演变与发展<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#存储架构的演变与发展" class="internal"> §</a></h2>
<p>随着技术的不断进步，存储架构也在不断演变和发展，以满足不同应用场景和业务需求。以下是存储架构发展中的几个重要趋势和技术。</p>
<h3 id="软件定义存储sds">软件定义存储（SDS）<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#软件定义存储sds" class="internal"> §</a></h3>
<p><strong>软件定义存储（Software-Defined Storage，SDS）通过抽象硬件资源，使用软件实现存储功能，为用户提供更高的灵活性和可扩展性。</strong></p>
<p>SDS 系统可以在标准硬件上运行，并支持多种存储协议和服务，具有以下特点：</p>
<ul>
<li><strong>硬件抽象</strong>：SDS 通过软件层将存储硬件抽象化，使存储资源的管理和配置更加灵活，不再依赖于特定的硬件设备。</li>
<li><strong>灵活扩展</strong>：SDS 系统可以根据需求动态扩展存储容量和性能，无需更换整个存储架构。</li>
<li><strong>统一管理</strong>：通过统一的软件平台管理存储资源，实现对不同类型存储设备的集中管理和监控。</li>
</ul>
<p><strong>主要优势:</strong></p>
<ol>
<li><strong>灵活性高</strong>：SDS 可以在各种标准硬件上运行，用户可以根据需求选择硬件设备，避免厂商锁定。</li>
<li><strong>成本节约</strong>：使用标准硬件和开源软件组件可以降低存储系统的总体拥有成本。</li>
<li><strong>易于扩展</strong>：可以按需添加新的存储节点，实现存储容量和性能的无缝扩展。</li>
</ol>
<h3 id="超融合基础设施hci">超融合基础设施（HCI）<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#超融合基础设施hci" class="internal"> §</a></h3>
<p>**超融合基础设施（Hyper-Converged Infrastructure，HCI）通过将计算、存储和网络资源整合到一个统一的平台上，实现资源的统一管理和动态分配。**HCI 系统利用虚拟化技术，简化了 IT 基础设施的部署和管理，提高了资源利用率。其主要特点包括：</p>
<ul>
<li><strong>统一平台</strong>：计算、存储和网络资源集成在一个硬件设备中，简化了物理设备的部署和管理。</li>
<li><strong>虚拟化技术</strong>：通过虚拟化软件实现资源的池化和动态分配，提高了资源的利用效率。</li>
<li><strong>扩展性强</strong>：可以通过添加新的节点无缝扩展系统资源，满足业务增长需求。</li>
</ul>
<p><strong>主要优势:</strong></p>
<ol>
<li><strong>部署简便</strong>：HCI 系统预先集成了计算、存储和网络资源，减少了部署和配置时间。</li>
<li><strong>管理简化</strong>：通过统一的管理界面管理所有资源，降低了运维复杂性。</li>
<li><strong>高效利用资源</strong>：虚拟化技术实现资源池化和动态分配，提高了资源利用率和系统灵活性。</li>
</ol>
<h3 id="云存储">云存储<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#云存储" class="internal"> §</a></h3>
<p>**云存储（Cloud Storage）利用云计算技术，提供按需扩展的存储服务。**企业可以通过云存储服务提供商获取高可用性和可扩展的存储资源，降低存储成本和管理复杂性。云存储具有以下特点：</p>
<ul>
<li><strong>按需扩展</strong>：根据实际需求动态调整存储容量，避免过度采购和资源浪费。</li>
<li><strong>高可用性</strong>：云存储服务提供商通常提供多重数据备份和灾难恢复措施，确保数据的高可用性和可靠性。</li>
<li><strong>简化管理</strong>：用户无需管理底层硬件，只需关注数据和应用，简化了存储系统的运维工作。</li>
</ul>
<p><strong>主要优势</strong></p>
<ol>
<li><strong>成本节约</strong>：按需付费模式降低了初始投资和运营成本。</li>
<li><strong>高可用性和可靠性</strong>：云服务提供商提供的数据冗余和备份措施，提高了数据的安全性和可靠性。</li>
<li><strong>灵活性和可扩展性</strong>：可以随时调整存储容量，满足业务需求的快速变化。</li>
</ol>
<h2 id="存储网关和中继技术">存储网关和中继技术<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#存储网关和中继技术" class="internal"> §</a></h2>
<p>随着企业数据量的爆炸式增长和存储需求的多样化，存储网关和中继技术在存储架构中扮演着越来越重要的角色。这些技术不仅提升了存储系统的灵活性和可扩展性，还简化了数据管理和传输的复杂性。</p>
<h3 id="存储网关">存储网关<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#存储网关" class="internal"> §</a></h3>
<p>**存储网关（Storage Gateway）是一种连接本地存储和云存储的桥梁，提供数据迁移、缓存和优化功能，使企业能够无缝利用云存储资源。**存储网关通常支持多种存储协议，如 NFS、SMB/CIFS 和 iSCSI，简化了数据的跨平台访问。其主要特点包括：</p>
<ul>
<li><strong>数据迁移</strong>：支持将本地存储的数据迁移到云存储，或从云存储迁移回本地，实现数据的灵活调度和管理。</li>
<li><strong>缓存功能</strong>：在本地存储和云存储之间提供缓存，提高数据访问速度和效率，减少延迟。</li>
<li><strong>数据优化</strong>：通过数据压缩、重复数据删除和加密等技术优化数据传输和存储，降低存储成本和提高安全性。</li>
</ul>
<p><strong>主要优势：</strong></p>
<ol>
<li><strong>灵活性</strong>：存储网关使企业能够根据需要在本地和云存储之间灵活调度数据，适应不同业务场景。</li>
<li><strong>成本节约</strong>：通过缓存和数据优化技术，减少了数据传输量和存储成本。</li>
<li><strong>简化管理</strong>：支持多种存储协议，简化了异构存储环境中的数据管理和访问。</li>
</ol>
<h3 id="存储中继">存储中继<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#存储中继" class="internal"> §</a></h3>
<p>**存储中继（Storage Relay）通过中继设备或服务，实现不同存储系统之间的数据传输和同步，提高了数据的可访问性和一致性。**存储中继技术在异构存储环境和灾备方案中具有重要作用。其主要特点包括：</p>
<ul>
<li><strong>数据传输</strong>：实现不同存储系统之间的高速数据传输，确保数据在不同位置和系统之间的一致性。</li>
<li><strong>数据同步</strong>：通过定期或实时的数据同步，确保数据在多个存储系统之间的一致性和可用性。</li>
<li><strong>异构环境支持</strong>：支持不同类型和品牌的存储系统，提供统一的数据传输和同步解决方案。</li>
</ul>
<p><strong>主要优势</strong></p>
<ol>
<li><strong>数据一致性</strong>：通过定期或实时同步，确保不同存储系统之间的数据一致性，减少数据不一致带来的风险。</li>
<li><strong>高可用性</strong>：在灾备方案中，存储中继技术可以确保数据在不同位置之间的可用性，提高系统的容灾能力。</li>
<li><strong>跨平台支持</strong>：支持异构存储环境，实现不同存储系统之间的无缝数据传输和同步，简化数据管理。</li>
</ol>
<h3 id="适用场景-3">适用场景<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#适用场景-3" class="internal"> §</a></h3>
<p>存储网关和存储中继技术适用于以下场景：</p>
<ul>
<li><strong>混合云环境</strong>：企业利用存储网关将本地存储与云存储无缝连接，灵活利用云资源，优化存储成本。</li>
<li><strong>灾备方案</strong>：通过存储中继技术实现不同数据中心之间的数据同步和传输，提高灾备能力和数据可用性。</li>
<li><strong>异构存储环境</strong>：在多种存储系统共存的环境中，存储中继技术提供统一的数据管理和传输解决方案，简化数据管理。</li>
</ul>
<p>存储网关和中继技术在现代存储架构中发挥着关键作用，提升了数据管理的灵活性和效率。存储网关通过连接本地存储和云存储，提供数据迁移、缓存和优化功能，帮助企业更好地利用云存储资源。</p>
<p>存储中继通过实现不同存储系统之间的数据传输和同步，提高了数据的一致性和可访问性，特别是在异构存储环境和灾备方案中具有重要作用。随着技术的不断发展，这些技术将继续在数据管理和存储优化中发挥重要作用，为企业提供更加灵活和高效的存储解决方案。</p>
<h2 id="结论">结论<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#结论" class="internal"> §</a></h2>
<p>存储架构是企业 IT 基础设施的关键组成部分，不同的存储架构类型适用于不同的业务需求和场景。存储架构从传统的 DAS、NAS 和 SAN 系统，逐步发展到 SDS、HCI 和云存储，每种架构都有其独特的优缺点，更体现了技术进步和需求变化的驱动力。</p>
<p>随着技术的不断发展，存储架构将继续创新和进化，为企业的数字化转型提供坚实的基础。在未来，随着大数据、人工智能和物联网等技术的进一步发展，存储架构将面临新的挑战和机遇，为企业提供更加灵活、高效和可靠的存储服务。</p></article></div><div class="right sidebar"><div class="graph "><h3>Graph View</h3><div class="graph-outer"><div id="graph-container" data-cfg="{&quot;drag&quot;:true,&quot;zoom&quot;:true,&quot;depth&quot;:1,&quot;scale&quot;:1.1,&quot;repelForce&quot;:0.5,&quot;centerForce&quot;:0.3,&quot;linkDistance&quot;:30,&quot;fontSize&quot;:0.6,&quot;opacityScale&quot;:1,&quot;showTags&quot;:true,&quot;removeTags&quot;:[]}"></div><svg version="1.1" id="global-graph-icon" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlnsXlink="http://www.w3.org/1999/xlink" x="0px" y="0px" viewBox="0 0 55 55" fill="currentColor" xmlSpace="preserve"><path d="M49,0c-3.309,0-6,2.691-6,6c0,1.035,0.263,2.009,0.726,2.86l-9.829,9.829C32.542,17.634,30.846,17,29,17
s-3.542,0.634-4.898,1.688l-7.669-7.669C16.785,10.424,17,9.74,17,9c0-2.206-1.794-4-4-4S9,6.794,9,9s1.794,4,4,4
c0.74,0,1.424-0.215,2.019-0.567l7.669,7.669C21.634,21.458,21,23.154,21,25s0.634,3.542,1.688,4.897L10.024,42.562
C8.958,41.595,7.549,41,6,41c-3.309,0-6,2.691-6,6s2.691,6,6,6s6-2.691,6-6c0-1.035-0.263-2.009-0.726-2.86l12.829-12.829
c1.106,0.86,2.44,1.436,3.898,1.619v10.16c-2.833,0.478-5,2.942-5,5.91c0,3.309,2.691,6,6,6s6-2.691,6-6c0-2.967-2.167-5.431-5-5.91
v-10.16c1.458-0.183,2.792-0.759,3.898-1.619l7.669,7.669C41.215,39.576,41,40.26,41,41c0,2.206,1.794,4,4,4s4-1.794,4-4
s-1.794-4-4-4c-0.74,0-1.424,0.215-2.019,0.567l-7.669-7.669C36.366,28.542,37,26.846,37,25s-0.634-3.542-1.688-4.897l9.665-9.665
C46.042,11.405,47.451,12,49,12c3.309,0,6-2.691,6-6S52.309,0,49,0z M11,9c0-1.103,0.897-2,2-2s2,0.897,2,2s-0.897,2-2,2
S11,10.103,11,9z M6,51c-2.206,0-4-1.794-4-4s1.794-4,4-4s4,1.794,4,4S8.206,51,6,51z M33,49c0,2.206-1.794,4-4,4s-4-1.794-4-4
s1.794-4,4-4S33,46.794,33,49z M29,31c-3.309,0-6-2.691-6-6s2.691-6,6-6s6,2.691,6,6S32.309,31,29,31z M47,41c0,1.103-0.897,2-2,2
s-2-0.897-2-2s0.897-2,2-2S47,39.897,47,41z M49,10c-2.206,0-4-1.794-4-4s1.794-4,4-4s4,1.794,4,4S51.206,10,49,10z"></path></svg></div><div id="global-graph-outer"><div id="global-graph-container" data-cfg="{&quot;drag&quot;:true,&quot;zoom&quot;:true,&quot;depth&quot;:-1,&quot;scale&quot;:0.9,&quot;repelForce&quot;:0.5,&quot;centerForce&quot;:0.3,&quot;linkDistance&quot;:30,&quot;fontSize&quot;:0.6,&quot;opacityScale&quot;:1,&quot;showTags&quot;:true,&quot;removeTags&quot;:[]}"></div></div></div><div class="toc desktop-only"><button type="button" id="toc" class><h3>Table of Contents</h3><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="24" height="24" viewBox="0 0 24 24" fill="none" stroke="currentColor" stroke-width="2" stroke-linecap="round" stroke-linejoin="round" class="fold"><polyline points="6 9 12 15 18 9"></polyline></svg></button><div id="toc-content"><ul class="overflow"><li class="depth-0"><a href="#存储架构" data-for="存储架构">存储架构</a></li><li class="depth-0"><a href="#直接附加存储das" data-for="直接附加存储das">直接附加存储（DAS）</a></li><li class="depth-1"><a href="#发展历史" data-for="发展历史">发展历史</a></li><li class="depth-1"><a href="#实现原理" data-for="实现原理">实现原理</a></li><li class="depth-1"><a href="#技术架构" data-for="技术架构">技术架构</a></li><li class="depth-1"><a href="#优缺点" data-for="优缺点">优缺点</a></li><li class="depth-1"><a href="#适用场景" data-for="适用场景">适用场景</a></li><li class="depth-0"><a href="#网络附加存储nas" data-for="网络附加存储nas">网络附加存储（NAS）</a></li><li class="depth-1"><a href="#发展历史-1" data-for="发展历史-1">发展历史</a></li><li class="depth-1"><a href="#实现原理-1" data-for="实现原理-1">实现原理</a></li><li class="depth-1"><a href="#技术架构-1" data-for="技术架构-1">技术架构</a></li><li class="depth-1"><a href="#优缺点-1" data-for="优缺点-1">优缺点</a></li><li class="depth-1"><a href="#适用场景-1" data-for="适用场景-1">适用场景</a></li><li class="depth-0"><a href="#存储区域网络san" data-for="存储区域网络san">存储区域网络（SAN）</a></li><li class="depth-1"><a href="#发展历史-2" data-for="发展历史-2">发展历史</a></li><li class="depth-1"><a href="#实现原理-2" data-for="实现原理-2">实现原理</a></li><li class="depth-1"><a href="#技术架构-2" data-for="技术架构-2">技术架构</a></li><li class="depth-1"><a href="#优缺点-2" data-for="优缺点-2">优缺点</a></li><li class="depth-1"><a href="#适用场景-2" data-for="适用场景-2">适用场景</a></li><li class="depth-0"><a href="#存储架构的演变与发展" data-for="存储架构的演变与发展">存储架构的演变与发展</a></li><li class="depth-1"><a href="#软件定义存储sds" data-for="软件定义存储sds">软件定义存储（SDS）</a></li><li class="depth-1"><a href="#超融合基础设施hci" data-for="超融合基础设施hci">超融合基础设施（HCI）</a></li><li class="depth-1"><a href="#云存储" data-for="云存储">云存储</a></li><li class="depth-0"><a href="#存储网关和中继技术" data-for="存储网关和中继技术">存储网关和中继技术</a></li><li class="depth-1"><a href="#存储网关" data-for="存储网关">存储网关</a></li><li class="depth-1"><a href="#存储中继" data-for="存储中继">存储中继</a></li><li class="depth-1"><a href="#适用场景-3" data-for="适用场景-3">适用场景</a></li><li class="depth-0"><a href="#结论" data-for="结论">结论</a></li></ul></div></div><div class="backlinks "><h3>Backlinks</h3><ul class="overflow"><li>No backlinks found</li></ul></div><div class="explorer mobile-only"><button type="button" id="explorer" data-behavior="collapse" data-collapsed="collapsed" data-savestate="true" data-tree="[{&quot;path&quot;:&quot;Basics&quot;,&quot;collapsed&quot;:true},{&quot;path&quot;:&quot;Basics/english&quot;,&quot;collapsed&quot;:true},{&quot;path&quot;:&quot;Blog&quot;,&qu
function toggleCallout() {
const outerBlock = this.parentElement;
outerBlock.classList.toggle(`is-collapsed`);
const collapsed = outerBlock.classList.contains(`is-collapsed`);
const height = collapsed ? this.scrollHeight : outerBlock.scrollHeight;
outerBlock.style.maxHeight = height + `px`;
let current = outerBlock;
let parent = outerBlock.parentElement;
while (parent) {
if (!parent.classList.contains(`callout`)) {
return;
}
const collapsed2 = parent.classList.contains(`is-collapsed`);
const height2 = collapsed2 ? parent.scrollHeight : parent.scrollHeight + current.scrollHeight;
parent.style.maxHeight = height2 + `px`;
current = parent;
parent = parent.parentElement;
}
}
function setupCallout() {
const collapsible = document.getElementsByClassName(
`callout is-collapsible`
);
for (const div of collapsible) {
const title = div.firstElementChild;
if (title) {
title.removeEventListener(`click`, toggleCallout);
title.addEventListener(`click`, toggleCallout);
const collapsed = div.classList.contains(`is-collapsed`);
const height = collapsed ? title.scrollHeight : div.scrollHeight;
div.style.maxHeight = height + `px`;
}
}
}
document.addEventListener(`nav`, setupCallout);
window.addEventListener(`resize`, setupCallout);
</script><script type="module">
import mermaid from 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/mermaid/dist/mermaid.esm.min.mjs';
const darkMode = document.documentElement.getAttribute('saved-theme') === 'dark'
mermaid.initialize({
startOnLoad: false,
securityLevel: 'loose',
theme: darkMode ? 'dark' : 'default'
});
document.addEventListener('nav', async () => {
await mermaid.run({
querySelector: '.mermaid'
})
});
</script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/katex@0.16.7/dist/contrib/copy-tex.min.js" type="application/javascript"></script><script src="../../postscript.js" type="module"></script></html>
Copy Permalink