网络附加存储NAS典型案例分析

NAS典型特征和适用范围

企业数据量的急剧增长，在数据管理与维护方面给缺乏相关IT专业人员的企业带来一定障碍，因此，这些企业希望存储设备安装方便，设置简单，即使出了问题也能快速恢复。特别对于拥有多种操作系统平台的网络环境，更希望所用的存储设备能被所有网络设备共享，并易于扩充。于是，NAS技术便成为这些企业存储系统的新宠。

    NAS典型特征和适用范围

    所谓NAS，是一种可满足海量数据(TB级)、大量的I/O吞吐及高端应用存储需求的网络接入存储技术。

    1．NAS典型特征

    NAS以网络为中心，支持开放的标准协议，提供跨平台的文件和数据共享服务; 部署简单快捷，具有多方位的高扩展性和独立优化的存储操作系统; 采用集中的存储模式; 可在线扩容和增加设备; 支持多种协议的管理软件、日志文件系统、快照和镜像等功能; 即插即用。

    2．适用范围

    主要应用于NAS技术以文件应用为主的、升级灵活性强和数据在线性高(与SAN在线性高的特点不同的是，可在线扩充系统结构)的企业，代表企业包括ISP、ICP、IDC、石油、出版、教育行业和办公环境等。

    现在，让我们通过NAS案例了解其典型应用的构建特点。

NAS的典型案例一：银行系统存储扩容

1． 用户现状

    某银行原有26台IBM RISC/6000小型机，由于购买时间较早，每台机器的硬盘容量都不大，随着各个部门业务量的不断增加，急需扩展存储容量，并实现新业务数据资源在Unix与Windows NT上的共享。

    2．需求分析

    在原有的局域网环境中，要实现数据在Unix和Windows NT之间的共享，必须进行文件格式的转换，造成资源的一定耗费。由于小型机与相应阵列盘设备靠SCSI接口连接，当存储容量不足时，扩充容量受到槽位限制。特别地，当向网络中添加新的阵列盘设备时必须停顿整个网络服务。

    为了扩容，有几种方法可以达到目的。一个是单纯扩展每台小型机的硬盘，此法可能会造成有些部门存储容量不够而另外一些部门用不完的后果。还有一种办法是直接挂接磁盘阵列，但它使用的是Unix下的文件服务管理方式，存储效率低。为了更好实现对数据快速、共享和统一的管理，采用NAS技术势在必行。

    3．系统设计

    系统设计如图1所示。该银行通过购买一台Network Appliance（NetApp）公司的专用文件存储器F740，将它直接连接在网络上，其数据便成为网络数据的中心，网络中所有设备的数据全部存储在其中，解决了业务发展问题，实现了存储数据对Unix和Windows NT平台的共享性，还提供了对存储设备简单和集中式管理的良好环境。

方案点评:

    NAS技术解决了混合平台的文件共享问题，是一种比较简便的系统改造模式。

    4．可选的解决方案

    NetApp解决方案
NetApp公司的存储产品具备功能一致性，无论高中低端的产品，其具备的功能是完全相同的，仅在性能和容量(最高可达48TB)上有区别，因而数据可以无缝迁移。其解决方案内包括: DataOntap、WAFL、Enhanced RAID、SnapShot、SnapRestore、SnapMirror、SnapManager和DataFabric等，可以满足数据库和文件的各种应用。在异构数据共享及集中上，NetApp的产品是一种跨平台、跨系统、跨应用和跨地理限制的实现数据共享的存储产品，而不仅是介质共享的存储。

    在数据的容灾备份方案上，NetApp倡导的NDMP备份协议为广大备份软硬件供应商所遵循，并且其存储产品更提出了具备性价比较优的秒钟级的快速备份和恢复的灾备方案，使得灾备方案在时间、容量和距离3个层面上得以丰富完善。

    方案特点: 可实现异构数据共享，产品工具化。

NAS的典型案例二: ISP邮件系统的存储管理

1．用户现状

    某ISP信息网原邮件服务器采用某公司小型机及其磁盘阵列组，邮件服务器每日处理邮件能力不足3000封，每日早晨上班和下午下班使用邮件高峰都会出现发送邮件队列堵塞。

    2．需求分析

    造成邮件队列堵塞的现象可能因为小型机无法同时响应来自磁盘阵列盘上的邮件分发工作。Unix系统的文件管理服务在文件读写操作过程中，占用I/O资源无法释放，小型机处理并发I/O进程的能力有限。即使网络带宽充足，几千封邮件排队等待处理，也会造成堵塞现象。另外，网络带宽不够，还可能造成数据在网络传输中的读写瓶颈。

    3．系统设计

    购买一台NAS存储设备作为原服务器的数据存储设备，将原服务器中的电子邮件数据全部转移到该设备上，保持原服务器继续作为电子邮件服务的应用服务器。此时，一切问题迎刃而解，连接方式如图2所示。

方案点评:

    NAS产品采用了专用技术优化了文件访问的I/O效率问题，提供了比较理想的文件访问能力。尤其是Veritas NAS解决方案还提供了容灾和故障管理能力，使得NAS技术也可以成为容灾系统的组成部分。

    4．可选的解决方案

    (1) IBM NAS解决方案
IBM新推NAS解决方案主要包括TotalStorage NAS 200、TotalStorage NAS 300和TotalStorage NAS 300G。其特点为: 支持Unix、Windows和Novell; 存储容量为108GB～1.7TB; 可通过Web浏览界面进行远程管理; 支持诸如NFS V3.0、ISS 5.0、CIFS和Netware等多种协议。其中，NAS 200塔式机主要针对需要大量高性价比存储设备的ISP和需要电子邮件存储或视频文件服务的客户，而NAS 200柜式机适用于那些零售、银行或保险行业的客户; NAS 300还可以支持关键业务高可用性应用，并具有跨平台性能; NAS 300G允许基于局域网的客户机和服务器与现有SAN互操作。

    方案特点：应用面广。

    (2)HP NAS解决方案
HP NAS解决方案的特点是支持10/100Base-T和1000Base-SX Fiber接口，具有很强的安全性和可用性，支持PDC、CIFS、NIS和NFS协议，能够通过口令控制设置以确保安全性。其方案配置分3种，入门级配置为NetStorage 6000; 中档配置为2台L2000服务器、SureStore XP512磁盘阵列和集成9000的相关软件; 高档配置为2台N4000服务器、SureStore XP512磁盘阵列和集成9000的相关软件。

    方案特点：大而全。

    (3) Sun NAS解决方案
Sun提供了Sun StorEdge N8000 Filer系列的NAS设备。这种Filer规模为200GB～10TB可用容量，支持NFS和CIFS协议，为简单管理提供在异构环境中的文件共享、容量管理、Quotas和透明备份等功能，并基于浏览器，支持Unix和Windows环境下的数据共享。

    方案特点：简单、快捷和可靠。

    (4)Vertias NAS解决方案
前不久，Veritas和Sun联合推出新型高可用NAS解决方案，旨在采用Veritas ServPoint软件、Sun Enterprise服务器和Sun StorEdge阵列，并为NFS和CIFS环境提供统一的网络文件服务。通过Veritas PointlntimeCopy工具交付无限文件系统拷贝，还采用群集技术实现高可用性和可扩展性，提供硬件RAID 5及软件和热备份用选项,集成化Veritas NetBackup Client与NDMP,可进行同步和异步卷复制与在线存储器扩充，特别在出现节点故障时可自动发送电子邮件和寻呼机通知。

    方案特点：集群集技术、可用和可扩展性于一身。

    反思不成功的NAS应用

    从大量NAS实施的案例中，特别是汲取不成功案例的经验后，我们希望用户采用NAS技术时注意以下一些问题。

    对于大型数据库联机事务处理系统，由于以block(块)方式传输，与NAS的文件方式传输有所不同，需要通过模拟SAN环境来达到平滑传输的效果，此时，最好采用SAN技术如果只能采用NAS技术，在进行大型数据库联机事务处理系统的异地镜像时，注意需根据实际情况(所传输数据包的大小)，分配足够的专线带宽。

    案例：某信息中心使用百兆局域网运行大型数据库联机事务处理系统，当数据库增至几百GB，使用2MB的专线做异地数据库镜像时无法高效实施。

    原因: 大容量的数据库镜像包括日志文件和数据文件等文件镜像。联机事务处理系统系统最强调实时同步。针对这么大的物理文件进行镜像，只能选用异步方式。况且带宽有限，根本达不到联机事务处理系统的实时同步的要求。

    解决办法:

    增加专线带宽，改善镜像传输条件。
使用数据库专用镜像工具，做到数据库完整事务和增量数据的同步。
网络传输使用数据压缩软件，减少传输数据量。
最好把百兆局域网升级为千兆以太网。

    忠告: 对症下药、发挥特长。

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