網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)在水廠中的應(yīng)用探討

朱海峰

(上海市自來(lái)水市北有限公司，上海 200086)

網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)(NAS)也稱為“網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器”，是一種將分布、獨(dú)立的數(shù)據(jù)整合為大型、集中化管理的數(shù)據(jù)中心。將存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，集中管理數(shù)據(jù)，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護(hù)投資。其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用服務(wù)器存儲(chǔ)，而效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。支持協(xié)議眾多，適用面廣。

1 NAS的構(gòu)造和優(yōu)勢(shì)

1．1 NAS的構(gòu)造

NAS從本質(zhì)上來(lái)講就是一臺(tái)高性能專門用于存儲(chǔ)的服務(wù)器，只不過它省去了聲卡、顯卡等不必要的設(shè)備。其基本結(jié)構(gòu)都有一個(gè)控制主體，包括主板、CPU、內(nèi)存、I/O控制器等;網(wǎng)卡負(fù)責(zé)與外界聯(lián)系，是接受指令、服務(wù)要求的通道;而硬盤則是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。

1．2 NAS的優(yōu)勢(shì)

1．2．1 部署容易

NAS設(shè)備對(duì)物理位置沒有特殊要求，凡是有網(wǎng)口的地方就能裝NAS。NAS的所有基本功能在出廠前均已預(yù)置，只需插上網(wǎng)線電源即可投入使用。不需要再購(gòu)買諸如光纖交換機(jī)等其他設(shè)備。而使用NAS的客戶端也不需要額外添加板卡、安裝驅(qū)動(dòng)等復(fù)雜操作。

1．2．2 安全性高

NAS能提供文件級(jí)別的安全管理，不同用戶對(duì)同一文件，同一客戶對(duì)不同文件均可設(shè)置不同級(jí)別的權(quán)限。有些NAS還能接受域控服務(wù)器管理，從而省去了重復(fù)設(shè)置用戶權(quán)限的管理開銷。

1．2．3 管理成本低、易于管理

NAS一般能自動(dòng)完成碎片整理、同步等功能，降低了管理員負(fù)擔(dān)。并且由于NAS一般支持通過網(wǎng)頁(yè)管理，管理員只要通過網(wǎng)絡(luò)連接到NAS設(shè)備就能對(duì)其管理，不需要到現(xiàn)場(chǎng)工作。正是由于其易于管理，企業(yè)在使用NAS時(shí)并不需要額外增加管理成本。

1．2．4 支持協(xié)議眾多，適用面廣

NAS一般是用來(lái)作為FTP服務(wù)器、文件共享服務(wù)器。但是由于 NAS能支持多種協(xié)議(如 NFS、CIFS、FTP、HTTP、ISCSI等)，其應(yīng)用面極其廣泛。如由于支持HTTP協(xié)議，因此可作為簡(jiǎn)單WEB服務(wù)器。最重要的是能擴(kuò)展應(yīng)用，可用來(lái)作為多媒體中心。簡(jiǎn)單來(lái)說，NAS是一種以存儲(chǔ)為核心的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者。

2 NAS與ISCSI的結(jié)合

2．1 簡(jiǎn)述

ISCSI協(xié)議原本是用于SAN(存儲(chǔ)域網(wǎng)絡(luò))的一種通信協(xié)議，當(dāng)前這種協(xié)議也被大部分NAS廠商所支持。因此NAS就不僅僅是能提供文件級(jí)別存儲(chǔ)服務(wù)的設(shè)備，而是走向了可提供塊級(jí)別存儲(chǔ)服務(wù)的設(shè)備。

2．2 NAS為服務(wù)器提供ISCSI服務(wù)

2．2．1 簡(jiǎn)單的作為服務(wù)器硬盤

服務(wù)器通過ISCSI發(fā)起程序就能額外配置一塊網(wǎng)絡(luò)硬盤。由于數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，獨(dú)立于服務(wù)器，安全性得到了保證。當(dāng)需要數(shù)據(jù)遷移到另外一臺(tái)服務(wù)器時(shí)僅需在另外一臺(tái)服務(wù)器上配置ISCSI發(fā)起程序即可。實(shí)現(xiàn)了“零代價(jià)”數(shù)據(jù)遷移。

2．2．2 可作為ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)硬盤

由于通過ISCSI協(xié)議NAS設(shè)備實(shí)際上提供的是塊級(jí)別服務(wù)，因此可以作為ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)硬盤。甚至于當(dāng)需要運(yùn)用ORACLE RAC功能時(shí)只需將兩臺(tái)ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器同時(shí)指向NAS設(shè)備上同一個(gè)卷即可。但是由于NAS設(shè)備本身IO性能參數(shù)受到磁盤本身性能、RAID級(jí)別、網(wǎng)絡(luò)性能等影響較大，因此不推薦將其作為對(duì)IO性能要求較高的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)服務(wù)的提供者。但由于其廉價(jià)性可用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。

2．3 NAS作為虛擬化設(shè)備的存儲(chǔ)

當(dāng)前服務(wù)器虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)熱門的話題。皆因其能降低服務(wù)器硬件投資，實(shí)現(xiàn)快速服務(wù)器部署，從而降低企業(yè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器維護(hù)、軟件支持及人員管理成本。而為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，眾多企業(yè)投資大量成本購(gòu)買高性能存儲(chǔ)。那么是否可以用低成本NAS設(shè)備代替高性能存儲(chǔ)?如果服務(wù)虛擬化主機(jī)支持ISCSI協(xié)議那就可以。

圖1、圖2、圖3、圖4為某實(shí)際運(yùn)行中的虛擬化設(shè)備IO參數(shù)，其中使用的存儲(chǔ)即為NAS。我們可以看到只有在某臺(tái)服務(wù)器啟動(dòng)或者關(guān)閉時(shí)才有大量的IO請(qǐng)求并對(duì)存儲(chǔ)IO性能有所影響，平時(shí)IO請(qǐng)求都不高。服務(wù)器因其特性一般并不停機(jī)，因此在服務(wù)器運(yùn)行過程中對(duì)磁盤的IO請(qǐng)求并不多。

圖1 每個(gè)虛擬機(jī)磁盤的寫入IOPS(前10)Fig．1 Writing IOPS of Each Virtual Machine(Top 10)

圖2 每個(gè)虛擬機(jī)磁盤的平均寫入滯后時(shí)間(前10)Fig．2 Average Writing Retardation Time of Each Virtual Machine(Top 10)

圖3 每個(gè)虛擬機(jī)磁盤的讀取IOPS(前10)Fig．3 Reading IOPS of Each Virtual Machine(Top 10)

圖4 每個(gè)虛擬機(jī)磁盤的平均讀取滯后時(shí)間(前10)Fig．4 Average Reading Retardation Time of Each Virtual Machine(Top 10)

3 結(jié)論

NAS因其廉價(jià)、部署容易、管理便捷、適用面廣是企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)中必不可少的“基石”，因此當(dāng)企業(yè)需要解決存儲(chǔ)問題時(shí)首要考慮的就應(yīng)該是NAS設(shè)備。