計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)探究

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摘要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生無(wú)疑為信息數(shù)據(jù)的管理帶來(lái)了“福音”，但隨著網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的持續(xù)，網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的總量還會(huì)不斷增大，解決總量龐大的網(wǎng)絡(luò)信息的存儲(chǔ)必然會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代下最前沿的研究熱點(diǎn)問(wèn)題之一。對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展能夠提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)；云計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)；虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)

1概述

21世紀(jì)是信息網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，信息技術(shù)促使社會(huì)生產(chǎn)和生活模式發(fā)生了巨大的改變，給人們的工作和生活帶來(lái)了極大的便利。在網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代下，人們傳遞信息的方式更加便捷，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)上各行各業(yè)發(fā)展所不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。但隨著信息化進(jìn)程的不斷延續(xù)，網(wǎng)絡(luò)信息的總量還在不斷增大，人們?cè)絹?lái)越多地開始關(guān)注信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，如何解決總量龐大的網(wǎng)絡(luò)信息的存儲(chǔ)成為了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代下最前沿的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。在這種情況下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)得到了廣泛的重視?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)要求是其不僅要能解決總量龐大的信息存儲(chǔ)問(wèn)題，更要保障這些信息的安全性。正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展能夠提供參考和借鑒。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的意義

在現(xiàn)代社會(huì)中，無(wú)論是企業(yè)用戶還是個(gè)人用戶，對(duì)信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都表現(xiàn)出了高度的重視，信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)失誤不僅會(huì)導(dǎo)致用戶的敏感信息丟失，甚至還會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重地甚至?xí)?dǎo)致用戶的個(gè)人信息系統(tǒng)停頓。然而在現(xiàn)實(shí)中，因?yàn)槭艿礁鞣N因素的影響，一些意外事故難免會(huì)發(fā)生，比如停電、盜竊、存儲(chǔ)介質(zhì)意外損壞等等，如果用戶未能提前對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行備份，那么就會(huì)給用戶造成巨大的損失。反之，如果用戶及時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了備份存儲(chǔ)，那么就能在很大程度上降低潛在損失，同時(shí)提升其工作效率。由此可見(jiàn)，企業(yè)和個(gè)人用戶對(duì)先進(jìn)存儲(chǔ)技術(shù)的需求是非常迫切的，特別是對(duì)企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，建立一套安全、穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)尤為重要。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶信息的管理，而且還能預(yù)防一些突發(fā)意外事故，對(duì)保障用戶的信息安全具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義，需要引起高度的重視。

3常用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)

3．1直接連接存儲(chǔ)

直接連接存儲(chǔ)（DirectAttachedStorage,DAS）是一種依靠SCSI接口或網(wǎng)絡(luò)傳輸通道來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)介質(zhì)和服務(wù)器相連的技術(shù)。在DAS中，存儲(chǔ)介質(zhì)就只是單純地負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的物理設(shè)備，并不具備相應(yīng)的操作管理系統(tǒng)。所有信息的相關(guān)存儲(chǔ)操作都需要通過(guò)CPU中的I/O來(lái)實(shí)現(xiàn)。DAS從誕生之日到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)過(guò)了40年，它在特定時(shí)期內(nèi)有效地解決了信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)難題，但隨著形勢(shì)的改變，它面臨的挑戰(zhàn)和壓力也越來(lái)越大，不僅面臨著服務(wù)器負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題，而且擴(kuò)展性也較低，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的科學(xué)有效管理。

3．2存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)

相較于DAS，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（StorageAreaNetwork,SAN）是一種更加先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，它不僅能夠存儲(chǔ)規(guī)?？偭扛蟮臄?shù)據(jù)，而且具有較高的可擴(kuò)展性。在SAN中，服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備可以相互獨(dú)立運(yùn)行。同時(shí)，SAN還提供了一個(gè)基于光通道的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有較高的可靠性，而且其存儲(chǔ)容量也可以根據(jù)需求加以擴(kuò)展，從而使得信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中管理變得更加簡(jiǎn)便。此外，由于光纖接口能夠提供10km的連接長(zhǎng)度，從而使得遠(yuǎn)距離存儲(chǔ)也變得更加容易。當(dāng)利用SAN進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)時(shí)，可以借助專門的網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器的連接進(jìn)行操作，這就從根本上消除了外在不利因素的干擾，從而使得信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)更加安全、可靠。目前在很多大型企業(yè)中，SAN都成為了主要的信息存儲(chǔ)手段，實(shí)用性極高。

3.3云計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，云計(jì)算技術(shù)促使信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理迎來(lái)了一個(gè)新的時(shí)代。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，用戶信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)主要包括以下兩種模式：（1）利用U盤、移動(dòng)硬盤、手機(jī)等移動(dòng)介質(zhì)來(lái)進(jìn)行信息存儲(chǔ)；（2）將網(wǎng)絡(luò)信息直接存儲(chǔ)在用戶本地終端的計(jì)算機(jī)硬盤上。但以上兩種存儲(chǔ)模式都存在弊端，比如當(dāng)用戶的移動(dòng)或本地存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生丟失、意外損壞時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致用戶的信息數(shù)據(jù)丟失。在這種情況下，利用云計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)，如圖1所示，就可以避免以上問(wèn)題。如果人們可以將自己的信息數(shù)據(jù)直接上傳到網(wǎng)盤等云端應(yīng)用上，這樣以后就可以隨時(shí)隨地通過(guò)訪問(wèn)云端來(lái)操作管理自己的信息數(shù)據(jù)，即使個(gè)人PC或手機(jī)等終端設(shè)備發(fā)生損壞，也不會(huì)給用戶的信息數(shù)據(jù)造成任何不利影響，為用戶信息數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和存儲(chǔ)帶來(lái)了極大的便利。

3．4網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NetworkAttachedStorage,NAS）是一種可以對(duì)不同的主機(jī)和服務(wù)器都能進(jìn)行訪問(wèn)，并且可以對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理的技術(shù)手段。NAS是一種基于局域網(wǎng)的存儲(chǔ)技術(shù)，它依靠網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信，以文件資料的I/O方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在NAS中，存儲(chǔ)設(shè)備具有相當(dāng)大的獨(dú)立性，而且還附帶有比較完善的操作系統(tǒng)。用戶只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口就能實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的共享。與早期的DAS相比，NAS具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在其布置安裝更加便利上，而且還體現(xiàn)在其更利于后續(xù)擴(kuò)展，同時(shí)還能提升信息數(shù)據(jù)的共享性。

4研究熱點(diǎn)

4.1虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)

虛擬化存儲(chǔ)是在虛擬機(jī)、數(shù)據(jù)快照、流數(shù)據(jù)定位以及虛擬卷映射等技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，它在實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)位置無(wú)關(guān)性的同時(shí)，還可以對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)，可以使得網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)管理中的許多復(fù)雜問(wèn)題都被回避掉，用戶在使用該技術(shù)時(shí)可以直接面對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單透明并且統(tǒng)一的存儲(chǔ)訪問(wèn)模式。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)背景下，面對(duì)信息總量的急劇增大，虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)可以通過(guò)對(duì)眾多異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的高效利用和統(tǒng)一管理，從而使得因數(shù)據(jù)量龐大而造成的存儲(chǔ)難題被有效解決。同時(shí)，因?yàn)樘摂M化存儲(chǔ)技術(shù)可以在一定程度上無(wú)視異構(gòu)設(shè)備間的差異性，所以就為用戶的訪問(wèn)提供了統(tǒng)一、簡(jiǎn)單的模式。當(dāng)前在虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的研發(fā)中，比較前沿的研究熱點(diǎn)包括虛擬網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分配策略、存儲(chǔ)空間抽象和劃分技術(shù)以及虛擬存儲(chǔ)統(tǒng)一管理等方面，這也是未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)熱點(diǎn)方向。

4.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)

近年來(lái)，隨著智能移動(dòng)終端設(shè)備在社會(huì)上的快速普及和應(yīng)用，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)存儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)也成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)不僅可以使移動(dòng)設(shè)備在信息存儲(chǔ)和管理方面發(fā)揮更佳的性能，而且還能讓移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)性不受到任何損失，進(jìn)而更好地滿足了用戶需求。

4.3動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)

在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，通過(guò)將調(diào)整機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控進(jìn)行引入，就可以構(gòu)建出動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)具有更佳的可用性和穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)樣本的觀測(cè)，并根據(jù)事先定義的約束條件和存儲(chǔ)策略，存儲(chǔ)系統(tǒng)自身的適應(yīng)性可以不斷得到優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能達(dá)到當(dāng)前條件下的最佳。

4.4網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)布局算法

現(xiàn)實(shí)中，隨著網(wǎng)絡(luò)信息總量的不斷增大，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，但這同時(shí)也對(duì)數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)擴(kuò)展提出了更高的要求。為了滿足這一要求，需要在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中構(gòu)建一個(gè)科學(xué)的數(shù)據(jù)布局算法，從而促使系統(tǒng)能夠根據(jù)存儲(chǔ)規(guī)模的變化不斷對(duì)數(shù)據(jù)布局進(jìn)行優(yōu)化，從而促使系統(tǒng)始終具有較高的可用性。4.5網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)協(xié)議對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)協(xié)議也是其中的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題，為了能夠最大限度地發(fā)揮存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能，就必須設(shè)計(jì)出一個(gè)安全、高效的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)協(xié)議。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)協(xié)議的研究方面取得了不少成果，比如新加坡學(xué)者就設(shè)計(jì)出了一種開源協(xié)議，并且已經(jīng)成功運(yùn)用在了SAN上。

5發(fā)展趨勢(shì)

5.1多種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)融合

可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)必然會(huì)朝著效能更高且系統(tǒng)功能更加豐富的方向發(fā)展。因?yàn)楣饫w存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的安全和高效傳輸，而且還具有很大的挖掘空間，所以光網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)中的應(yīng)用將更加深入。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展也會(huì)由SAN孤島到廣域SAN再到未來(lái)光纖存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的模式邁進(jìn)，同時(shí)DAS也會(huì)逐漸被NAS所取代。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中，其會(huì)和互聯(lián)網(wǎng)和信息處理技術(shù)的發(fā)展歷程一樣，在將來(lái)的發(fā)展過(guò)程中呈現(xiàn)出智能高效、功能全面且多種技術(shù)相互融合的特性。

5.2存儲(chǔ)的虛擬化和智能化

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)模龐大信息的存儲(chǔ)，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的高效和充分利用，通過(guò)利用不同的接口協(xié)議來(lái)將異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備整合為一個(gè)虛擬資源池，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建并提供一個(gè)簡(jiǎn)潔、高效的用戶訪問(wèn)模式，從而滿足用戶大量信息的存儲(chǔ)需求。在對(duì)眾多異構(gòu)設(shè)備存儲(chǔ)空間的動(dòng)態(tài)管理中，未來(lái)的虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)會(huì)根據(jù)存儲(chǔ)規(guī)模改變對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行不斷的優(yōu)化，進(jìn)而促使存儲(chǔ)效率獲得更大提升。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)還必將會(huì)有更多的智能設(shè)備被運(yùn)用到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，進(jìn)而推動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)的智能化水平取得進(jìn)一步的提升。

6結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生無(wú)疑為信息數(shù)據(jù)的管理帶來(lái)了“福音”，但隨著網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程加快，網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的總量還會(huì)不斷增大，研究和開發(fā)出更加高效、安全、可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)必定會(huì)成為新時(shí)代的必然趨勢(shì)。

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作者:鄒新 單位:湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院