智能网络存储方案.pdf
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1、-范文最新推荐 - 1 / 28 智能网络存储方案 一、概述 目前,数字视音频网络和数据网络的大量应用成为电视行业发展的必 然趋势,这就要求提供更大、更快、更有力的网络数据存储和共享途 径。网络存储技术无疑为我们提供了一个很好的选择。 二、网络存储技术的分类 目前的网络存储技术大致分为三类: 1、直接依附存储系统( DirectAttachedStorage,DAS) DAS又称为以服务器为中心的存储体系,如图一所示。其特征为存储 设备为通用服务器的一部分, 该服务器同时提供应用程序的运行,即 数据访问与操作系统、 文件系统和服务程序紧密相关。当用户数量增 加或服务器正在提供服务时, 其响应速
2、度会变慢。 在网络带宽足够的 情况下,服务器本身成为数据输入输出的瓶颈。现在已渐渐不能满足 用户的需求,不再为大家所采用。 2、网络依附存储系统( NetworkAttachedStorage,NAS ) NAS的结构是以网络为中心,面向文件服务的。在这种存储系统中, 应用和数据存储部分不在同一服务器上,即有专用的应用服务器和专 用的数据服务器。 其中专用数据服务器不再承担应用服务,称之为” 瘦服务器”( ThinServer ) 。数据服务器通过局域网的接口与应用服 务器连接,应用服务器将数据服务器视做网络文件系统,通过标准 LAN进行访问。由于采用局域网上通用数据传输协议,如NFS 、CI
3、FS 等,所以 NAS能够在异构的服务器之间共享数据,如WindowsNT和 UNIX混合系统。NAS系统的关键是文件服务器, 一个经过优化的专用 文件服务和存储服务的服务器是文件系统所在地和NAS设备的控制 中心,该服务器一般可以支持多个I/O 节点和网络接口, 每个 I/O 节 点都有自己的存储设备。 3、存储区域网络( StorageAreaNetwork,SAN) SAN是一种以光纤通道( FiberChannel,FC )实现服务器和存储设备 之间通讯的网络结构,如图三所示。SAN的核心是 FC ,其中的服务器 和存储系统各自独立, 地位平等,通过高带宽(传输速率为 800Mb/s,
4、 双全工时可达 1.6Gb/s )FC集线器或 FC交换机相连,可避免大流量 数据传输时发生阻塞和冲突。各应用工作站通过局域网访问服务器, 在各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,这样就大 大减轻了服务器承受的压力。 三、NAS与 SAN的比较 NAS 、SAN与传统网络存储技术相比而言,无论是从网络传输带宽、 数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等个 方面来说,其优越性是不言而喻的。所以,现在众多的用户在对其存 储方案进行选择时,实际上也就成为对NAS和 SAN的选择了。 NAS和 SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合 优化,都能有效的存取文件,
5、都允许在众多的主机间共享并支持多种 -范文最新推荐 - 3 / 28 操作系统,都允许从应用服务器上分离存储。而且,它们都提供数据 的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。 NAS和 SAN也有着一些不同点。首先,实施和维护的难易程度不同。 上面曾提到, NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的 LAN进行的,也就是说,直接将NAS存储设备接入 LAN中就可以使用 了,管理者所要做的只是来定义网络寸取权限或为每个用户定义磁盘 限额。而且由于 NAS采用了热插拔和即插即用技术,所以在新设备接 入时无需关闭数据服务器或进行重新配置,新增的存储空间可以立即 为众多的应用服务器
6、和客户机所共享。而 SAN的存储设备与客户之间 的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的,如果客户端增加, 就要对交换机进行级连,这就大大增大了安装与设置难度。其次,二 者的设备管理难易成度不同。 由于 NAS中每一个 I/O 节点都有自己的 存储设备,而这些设备又没有一个统一的管理的界面,所以管理人员 就必须逐一管理每个NAS设备,从而使管理成本随网络上的NAS设备 的增多而线性增加。 而 SAN对整个网络中的存储设备的管理,是采用 SAN专用管理软件来进行集中式管理的,用户可以通过简单的图形界 面来管理不同平台和介质上的数据,也就是说,在SAN中,其整个存 储网络成为了一个集中化的存储池
7、,这样,管理人员管理起来就非常 简单了。再者, NAS和 SAN是管理对象也不相同。 SAN管理的是磁盘 空间,而 NAS管理的是文件,也就是说,SAN是个磁盘工厂,而NAS 只是一个文件服务器。最后,也是最重要的一点,那就是二者在性能 上有所不同。 NAS是基于传统以太网络的存取设备,虽然减轻了服务 器所承担的压力, 但势必严重增加网络的负荷。 而且无论存储磁盘的 速度有多快,存取速度只可能与网络带宽所允许的速度一样快。即 NAS 达到高性能的前提条件是网络带宽足够, 否则其性能将急剧下降。 而如果为了解决带宽问题而增设宽带网段,就势必丧失NAS价格较 低、安装设置容易的优势。与NAS不同,
8、 SAN构建于基于光纤的专用 数据网络,可以提供极高的带宽(新的FC标准可使带宽达到4GB ) , 不必担心由于带宽不足而引起的性能下降。 可以说,NAS和 SAN各有其长短之处, 在实际应用中也各有不同之处。 对于经济实力不足,有传统以太网络,且急需扩充存储空间的用户, NAS无疑是一种便宜、快速的方案。而对于拥有强大经济后盾,对网 络性能要求较高及未来发展势头强劲的用户,则应该选择SAN 。 四、SAN的现状和发展 1、现状 由于自身所具有的高速、 集中化存储管理及几近无限的扩充能力这些 特点, 特别适合对海量数据的视音频数据进行存储、传输和实时处理, 所以采用 FC技术的 SAN目前在很
9、多电视台得到了推广,甚至已成电 视台运做的核心。在视频处理领域里,SAN就像数字视频网络中的大 本营,不但承担着视频数据的存贮、迁移、交换、共享,而且掌管着 网络设备的登记、删除、查询、维护。可以这么理解,SAN是电视台 视频网络的主干, 在 SAN网上可以挂接诸如新闻生产系统、非线性编 辑系统、广告非线性插播系统、数字化节目库系统等。SAN在日益广 -范文最新推荐 - 5 / 28 泛的应用中也暴露了一些缺点和不足。SAN网络仍然采用传统网络结 构进行存储操作, 网络结构主要由交换机与集线器构成,将这些传统 规范的硬件应用于新的存储结构中,并应用传统的网络管理技术进行 存储管理,最终导致了系
10、统的匹配问题。SAN系统出现之初,的确为 我们解决了企业数据存储与共享的问题。当存储数据达到TB级,高 带宽网络站点(视频工作站)很多时就会出现很多问题,导致系统性 能严重下降。而第二代SAN-SDD (SANDataDirector )的出现,弥 补了这些不足。 2、发展 新一代 SAN ,其结构的核心是SDD ,它不是一个更大的交换机,但它 完成的功能更多 , 。它将交换、缓存、 RAID、I/O 以及数据和文件的管理集于一身,并 可以完成数据和网络的管理, 为数据交换提供高带宽、 高容错的集中 存储访问。 SDD内部有两个完全相同的组件,称之为HSTD (HSTD1 、 HSTD2 )
11、,每个 HSTD 有四个 100MB/S带宽流量的数据交换端口,称之 为 HOST 。这样,每个 HSTD 就有 400MB/S的带宽,一个 SDD 拥有两个 HSTD 的 800MB/S带宽。HOST 端口可直接与服务器、工作站相连,也 可与交换机相连。 每个 HSTD 还有一个 60 芯的数据总线用于和存储硬 盘阵列相连完成数据交换。其结构示意图如图四所示。 SDD 利用 HSTD 组件省去了复杂的交换机间连接,并将RAID控制器集 成,前面的端口接服务器, 也可以连接交换机,后面的端口连接硬盘 柜。这样一来,网络结构变得非常清晰、简洁,可扩展性强,并且 SDD 对传输通道、硬盘通道、硬盘
12、多重冗余,不仅提高了带宽,又增 加了安全保障,系统几乎永不死机。 3、对比 (1)带宽:在传统SAN方案中,应用 FC而使带宽达到了100M ,且 其采用的 RAID控制器是专门为点对点通信而设计的, 在较 少站点同时访问一个数据时有很好的性能表现,但当有更多站点同时 访问一个数据时,带宽将严重不足,使系统性能急剧下降。如果采用 多硬盘塔来分担网络带宽的方案,势必需要使用switch 进行级连, 这样不但使网络的连接变得极为复杂(如图五所示),而且 switch 之 间的 100M通道带宽就成为了网络的瓶颈。 在 SDD 中,带宽可达 800M , 并且采用新型 RAID控制器,将 switc
13、h 的级连改为并联, 消除了大规 模网络传输中的瓶颈。 (2)扩展性:传统SAN延用了 C/S 的结构,其可升级性与智能化都 很差, 若想进行系统升级则必须增加交换机、RAID控制器以及不同的 控制软件,而且只能使用交换机级连扩展站点。这种情况在网络规模 较小(网络中高带宽访问站点数在十个以下)时,影响不大。但当网 络的高带宽站点超过10 个时,传统 SAN的系统性能将越来越低,以 至于不能构架大型网络。这是因为传统SAN的 FC交换机速度高,但 会在 SAN中引入延时; 为了增加接口而级连交换机也会产生延时,当 系统需要多台交换机时延时将十分明显,并将使数据处理性能下降。 -范文最新推荐 -
14、 7 / 28 在 SDD网络中, FC交换机都与 SDD控制器相连,处于并行工作状态 且互不影响。当站点增加时,不用交换机级连,只需将新的FC交换 机接入 SDD 即可,不用改动以前的连接。带宽得到线性增长,能构架 大型网络。 (3)稳定性、安全性:从图四中可以看出大型网络在站点 增多后传统 SAN需要 FC交换机二级连接,增加了连接点、RAID控制 器、电缆等。故障发生点增多,同时故障源难以确定,维护难度大。 而 SDD 网络结构简单,连接点少,出错的机率小,易判断出错点,如 图五所示。比较图五与图四可以看出,在相同网络规模下,SDD 网络 结构连接简单,故障点少。 在存储硬盘与 SDD
15、,FC交换机与 SDD 之间 都采用双链路备份,容错能力强。 (4)RAID结构:在一个传统RAID环路中对磁盘的访问是顺序的, 降低了 RAID卷的读写能力。一个环路硬盘数量有限,硬盘卷的容量 太小,当总存储容量达到TB级以上时,系统会出现十几个盘符,降 低了系统的稳定性能,使管理难度加大。如果在NT下做带区集,首 先降低系统安全性,消耗系统资源,另外带宽也会下降。同时传统 RAIDFC 硬盘塔当某一硬盘发生故障时,不会影响整个RAID组。但可 怕的是如果盘塔发生故障, 将导致其上整个RAID组数据丢失。而 SDD 的 RAID则是在盘塔之间做RAID 。这样当一个盘塔发生故障时,整个 RA
16、ID也不会出现问题,大大提高了存储系统的容错能力。同时,SDD 是在 10 个磁盘通道上做RAID ,读写一个 RAID时,对磁盘的访问是 同时并发的;充分利用了系统的多通道、高带宽的性能。另外SDD 的 RAID结构采用两级RAID ,即在 RAID3的基础上再将多个RAID组以 RAID0方式捆绑。 这样做一方面单个盘符容量大大增加可达几TB,使 存储数据得到充分共享;另一方面,带宽集中利用,单个分区的带宽 可达 360Mb/s 以上。 (5)升级能力、性价比:由于随着存储容量、站点的增加,传统SAN 需要增加大量设备如: FC交换机、硬盘塔、 RAID控制器等,导致成 本急剧上升。扩展系
17、统结构复杂,又使维护成本上升。在SDD 网络扩 充时,只需增加少量交换机和硬盘。整个网络结构不变,维护成本不 增加,有效保护了用户的投资。 另外 SDD 可以重新使用传统结构中的 硬件以节省投资。 除了以上性能提高, SDD 还具有传统 SAN不具备的优势。 (1)ZONING (分区)能力 可以在 SDD控制器中做ZONING ,这样可以指定工作站可以看到哪些 LUN (逻辑单元设备号),提高系统的安全性,并使跨平台连接的安全 性得到保障。提供了 SDD 用户注册的审查,对非法注册提出警告,全 部的安全工作都将被记录。 (2)CACHE的集中使用 SDD 系统 CACHE 非常大,可达 5G
18、B ,并且这些缓存集中使用,可当应 急硬盘使用(这对于视音频处理很重要),极大的提高利用率,提升 系统性能。而传统 SAN系统总的 CACHE 虽然也非常大, 但却是分散使 用, 每一块对于视频采集和回放都太小,没有利用价值。 -范文最新推荐 - 9 / 28 五、总结 传统 SAN适用于小规模的存储网络如小型节目制作网、平面工作室、 小型网站等,无法满足大型存储网络的传输带宽和存储的需要。 SDD 是专门 SAN设计,它克服了原有SAN结构的缺点,为 SAN提供一 个广泛的、高性能的解决方案。其主要特性为:数据处理与网络的智 能化;大量的 I/O 处理能力;低延时传输;高度的可靠性与使用性;
19、 可继续使用原有的网络设备。 利用 SDD 可大量、高速传输数据, 而且其还可支持多操作平台之间的 数据高速智能化传输。它可广泛应用于大规模视频处理、INTERNET 信息发布、数字资料库等海量数据存储领域。各社区党(总)支部、 办事处各科室: 为贯彻十六大会议精神和“三个代表”重要思想,落实*党委、*市委 关于加强街道社区党建工作精神,更加扎实的抓好街道社区党建工 作,扩大党在街道社区的影响力和覆盖面,夯实党在街道社区的执政 基础,为*市创建全疆最佳投资发展软环境做出新的贡献,按照*州关 于“三级联创”标准, 结合*实际,现制定 *街道社区党组织创建“六 个好”的实施方案:一、指导思想: 以
20、邓小平理论、 “三个代表”重要思想和十六大精神为指导,按照市 委*届*次全委(扩大)会议关于做好街道、 社区党建工作的具体要求, 结合街道社区实际,把街道社区党建和社区建设的任务紧密结合起 来,按照与时俱进、开拓创新、求真务实的总体思路,以加强和改进 街道、社区领导班子建设为重点,抓好稳定这个大局,充分发挥党组 织在社区建设中的领导核心作用,进一步增强党组织在社区的创造 力、凝聚力、战斗力,扩大党在街道、社区工作的覆盖面,巩固发挥 党组织和党员在街道、社区内战斗堡垒、先锋模范作用。不断提高党 的社会影响力,把广大群众紧密团结在党组织周围,使街道、社区党 建发展成为城市物质文明、政治文明、精神文
21、明建设重要组成部分。 二、总体目标:三年内,使街道党组织成为市级“六好”街道党工委, 在四年内,使全区90% 的社区党支部达到“六个好”的目标,街道党 组织成为州级“六好”街道党工委。经过五年的努力, 使街道社区党 建工作覆盖面广,影响力强。三、创建社区党组织“六个好”五年规 划。 *年达标支部:街道机关党支部 *社区党支部 *年达标支部: *社区党支部 *社区党总支 *年达标支部: *社区党总支 *年为巩固提高年,使已达标的支部更好的发挥作用,整个社区的党 建工作向纵深发展。四、创建标准: 街道党工委三年内要力争成为市级“六好”街道党工委,四年内成为 州级“六好”街道党工委, 四年内,社区党
22、支部全部成为“六好”社 区党支部。(“六好”即建设配置合理、结构优化、奋发有为、坚强 有力的好的领导班子;培育素质优良、精干高效、爱岗敬业、充满活 -范文最新推荐 - 11 / 28 力的好的干部队伍;探索便民利民、服务完善、切合实际、健康有序 的好的发展路子;形成管理规范、权责明确、关系畅通、协调运转的 好的工作机制;构建布局科学、配套齐全、功能完备、发挥作用的好 的基础设施;创造因地制宜、特色鲜明、丰富多样、实效突出的好的 活动载体。)五、创建内容: (一) 、建设配置合理、结构优化、奋发有为、坚强有力的好的领导 班子; 领导班子有较高的思想水平、政治素质和业务能力。通过调整,进一 步改善
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