HC1109108_HCNA-Storage V2_BSSN_第八章NAS技术及应用.pptx

1 .修订记录 课程编码 适用产品 产品版本 课程版本 ISSUE HC1109108 V2.0 开发 / 优化者 时间 审核人 开发类型（新开发/优化） 翟柏清 2013.09 新开发 本页不打印

2 .HC1109108 NAS 技术及应用

3 .学习完本课程后，您将能够： 了解 NAS 组成结构及实现 掌握 NAS 文件共享协议 NFS 以及 CIFS 了解 NAS 系统文件 IO 与性能 了解 SAN 与 NAS 的区别及联系 了解华为 NAS 产品 目标

4 . 目录 NAS 的产生与发展 NAS 系统组成与部件 NAS 文件共享协议 CIFS,NFS NAS 文件系统 IO 与性能 SAN 与 NAS 比较 华为实现与应用

5 .什么是 NAS NAS (Network Attached Storage) ，网络附加存储，是一种将分布、独立的数据进行整合，集中化管理，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。 LUN0 LUN1 LUN2 LUN3 LUN6 LUN7 LUN8 LUN9 LUN4 LUN10 LUN5 LUN11 卷管理模块 卷管理模块 文件系统 Network Attached Storage 网络文件系统协议 以太网接口 以太网接口

6 .NAS 网络拓扑

7 .NAS 的产生背景 DAS 架构 磁盘和其它模块在一个服务器机箱中，也可置于服务器外部。 SAN 服务器通过 FC 、 IP 网络连接磁盘阵列。 磁盘阵列走向网络化，成为包交换网络上的一个节点。 磁盘阵列可同时被多个节点访问。 NAS 文件系统层次之下的模块转移到外部独立设备中。 主机只负责处理自身业务。

8 .传统 NAS 缺点 可靠性 高性能 可扩展性 易用性 单控模式：单点故障；双控模式：故障切换导致业务中断，链路切换时间长。 多套设备提高性能将会带来数据冗余，数据不一致等问题。 固定引擎架构；频繁更新及添加导致的系统停机开始影响业务 不同 NAS 存储系统难以管理 传统 NAS

9 .集群 NAS 存储系统概念与特点 集群技术 定义： 集群是由一组相互独立的服务器组成，对外表现为单一服务器，提供高可靠性服务。 特点： 统一命名 高可靠性 性能扩展 共享数据空间 集群系统 业务网络 增加组件

10 .集群 NAS 主流技术架构 主流技术 架构 SAN 共 享存储架构 集群文 件系统架构 pNFS / NFSv4.1 架构

11 .集群 NAS 优点 可靠性 高性能 可扩展性 易用性 故障切换快速；双控模式采用 Active-Active 模式，集群单个节点故障不影响业务。 引擎架构可扩展；共享存储设备；文件系统位于存储侧，读取速度快。 多层面提供扩展优势： NAS 机头，存储容量；支持在线扩展 支持统一存储；通用操作系统易于管理 集群 NAS

12 .NAS 与文件服务器对比 无容灾设计 数据安全性 差 优势 劣势 文件服务器 NAS 服务多样化、功能强大 易用、操作简单 提供的服务种类相比文件服务器有不足 稳定性、可靠性高 数据安全性高 存储空间大 具 有容灾、备份设计

13 .NAS 与文件服务器对比 无容灾设计 数据安全性 差 优势 劣势 文件服务器 NAS 服务多样化、功能强大 易用、操作简单 提供的服务种类相比文件服务器有不足 稳定性、可靠性高 数据安全性高 存储空间大 具 有容灾、备份设计

14 .NAS 系统架构 NAS 引擎 操作系统 文件系统 网络文件共享 （ NFS,CIFS ） windows Unix CIFS NFS GUI 界面设备监视与控制； 设备配置：网络、卷、文件存取权限等 存储管理 （磁盘监视，异常处理， RAID ）

15 .NAS 的组件 存储 NAS 引擎 网络 提供文件系统 网络协议 CIFS NFS RAID SCSI SAS FC

16 .NAS 引擎 NAS 引擎 提供 NAS 软件运行的硬件平台 提供文件共享接口 提供与存储连接接口

17 .网络模块 CIFS 或 NFS 协议 NTFS 或 FAT32 文件系统， Windows 计算机 UFS 文件系统， UNIX 工作站 UFS 文件系统， UNIX 工作站 NTFS 或 FAT32 文件系统， Windows 计算机 NTFS 或 FAT32 文件系统， Windows 计算机 CIFS 或 NFS 协议 CIFS 或 NFS 协议 NAS 设备 TCP/IP 微内核操作系统 NAS 文件系统 控制器微码 RAID 软件

18 .存储 存储为 NAS 系统 提供了真正的物理存储空间 ，数据通过 NAS 引擎处理以后，将数据保存到存储设备中。

19 .存储 存储为 NAS 系统 提供了真正的物理存储空间 ，数据通过 NAS 引擎处理以后，将数据保存到存储设备中。

20 .什么 是 CIFS? CIFS (Common Internet File System) ，通用 Internet 文件系统 ，一个新提出的协议，它使程序可以访问远程 Internet 计算机上的文件并要求此计算机的服务。 架构 客户/服务器模式 应用 Windows 系统共享文件的环境 传输协议 TCP/IP

21 .什么是 NFS ？ NFS (Network File System ) –网络文件系统 NFS （网络文件系统）是 Unix 系统间实现磁盘文件共享的一种方法，支持应用程序在客户端通过网络存取位于服务器磁盘中数据的一种文件系统协议。 架构 客户端 / 服务器架构 应用 主要应用在 UNIX 环境

22 .CIFS 和 NFS 对比 如果文件系统已经设置为 CIFS 共享，则此文件系统只能设置为只读的 NFS 共享。 如果文件系统已经设置为 NFS 共享，则此文件系统只能设置为只读的 CIFS 共享。 协议 传输协议 客户端 要求 故障影响 效率 CIFS TCP/IP 操作系统集成，无需添加额外软件 大 高 NFS TCP 或 UDP 需要额外 软件 小，可自恢复交互过程 低

23 .CIFS 和 NFS 对比 如果文件系统已经设置为 CIFS 共享，则此文件系统只能设置为只读的 NFS 共享。 如果文件系统已经设置为 NFS 共享，则此文件系统只能设置为只读的 CIFS 共享。 协议 传输协议 客户端 要求 故障影响 效率 CIFS TCP/IP 操作系统集成，无需添加额外软件 大 高 NFS TCP 或 UDP 需要额外 软件 小，可自恢复交互过程 低

24 .NAS 系统 IO 路径 引擎 存储阵列 文件系统 应用 目录层 主机 网络 NAS

25 .NAS 性能影响 —— 主机侧 处理器性能低 负荷过载 处理器性能 负荷

26 .NAS 性能影响 —— 网络 跳转次数 路由交换机性能 重传 目录服务认证 网络影响

27 .NAS 性能影响 ——NAS 设备侧 文件目录查找 阵列降级 阵列性能低下 设备过载

28 .NAS 性能影响 ——NAS 设备侧 文件目录查找 阵列降级 阵列性能低下 设备过载

29 .IO 类型 CPU 密集 应用程序内部逻辑复杂，占 CPU 资源多，对磁盘的实际 IO 操作较少。 IO 密集 应用程序内部逻辑简单，占 CPU 资源不多，但存储数据量比较大并且较频繁。