1、認證系列HCNP-Storage CUSN構建統一網絡技術所有 ©擁有所有技術，但注明2012。 保留一切權利。 本書所有內容受法保護，其他方的內容除外。技術事先許可，任何人、任何組織不得將本書的任何內容以任何方式進行、經銷、于信息檢索系統或使用于任何其他任何商業目的。所有。商標和其他商標均為技術的商標。本文檔提及的其他所有商標或商標，由各自的所有人擁有。認證系列HCNP-Storage CUSN 構建統一第1.0版本網絡認證系統介紹依托公司雄厚的技術實力和專業的培訓體系，認證考慮到不同客戶對ICT技術不同層次的需求，致力于為客戶提供實戰性、專業化的技術認證。 根據 ICT 技術的特

2、點和客戶不同層次的需求，認證為客戶提供面向十三個方向的四級認證體系。HCNA-Storage（程師認證）主要面向網絡Certified Network Associate-Storage，網絡工維護工程師，以及準備參加 HCNA-Storage 認證的人員；希望掌握 SAN系統與網絡基本原理和SAN陣系統管理、部署與維護能力的。HCNA 認證在內容上涵蓋基礎知識、RAID 技術與應用、網絡技術與應用、徑配置、SAN 網絡與HCNP-Storage (與解決方案、系統管理和基本配置、主機連接與多路系統日常維護。認證網絡存Certified Network Professional-Storage

3、儲資深工程師)主要面向企業級網絡維護工程師、工程師以及希望系統深入掌握 SAN、統一、數據保護技術與部署的。HCNP-Storage 包括SSAM（SAN Storage Advanced Management，SAN高級管理）、CUSN（Constructing Unifying Storage Network 構建統一網絡）、CDPS（Constructing Data Protection System 構建數據保護系統）三個部分。內容上涵蓋SAN、NAS 統一原理、架構和組件，數據處理與通信協議（SCSI、FC、iSCSI）原理及應用，系統數據可靠性與業務連續性保障技術與主流 OS 平

4、臺連接與應與方案部署，虛擬快照、LUN用， Copy、和異構理，方法。網絡冗余技術及應用，SAN、集群 NAS 網絡的原理和部署，網絡虛擬化技術及應用，虛擬化系統原理、部署管理，備份網絡及備份恢復技術及應用，數據保護方案構建、部署與管數據容災方案及典型應用場景，系統、網絡、方案的故障診斷與處理HCIE-Storage（Certified Internetwork Expert-Storage，認證互聯網絡）旨在培養能夠熟練掌握各種技術；精通 IT方案設計、部署和運維管理以及診斷和故障排除。認證協助您打開行業之窗，開啟改變，屹立在 ICT 世界的潮頭浪尖！前言簡介HCNP-Storage 認證于

5、 IT 領域信息高級工程師或方案能力構建。HCNP-Storage 認證培訓，適用于認證網絡資深工程師以及準備參加HCNP-Storage 認證的，通過 HCNP-Storage 認證，將證明您對信息系統、網絡有全面深入的理解，掌握系統和網絡（SAN、NAS、災備系統）的通用技術，并具備完成信息、數據保護等綜合解決方案的部署、運維和管理。內容描述本 書 是 HCNP-Storage-CUSN （Constructing Unifying Storage NetworkCertified Network Professional -認證網絡資深工程師構建統一網絡），培訓用于指導學員學習 HCNP

6、-Storage-CUSN 認證（HC-622）相關內容。內容覆蓋：NAS 與集群架構、組件和及原理，CIFS、NFS 網絡共享協議原理，集群 NAS 系統架構、組網原理與部署，N8000 分級診斷與處理，VIS 系統原理、理方法。、部署與文件系統配置，網絡虛擬化系統架構、文件、文件備份原理與配置，集群 NAS 系統故障、部署、異構管理，VIS 故障診斷思路與故障處Module 1 了解虛擬化概念和基礎技術。Module 2 熟悉 NAS 與集群架構、組件和Module 3 熟悉 CIFS、NFS 網絡共享協議原理。及原理。Module 4 掌握集群 NAS 系統架構、組網、部署與文件系統配置

7、。Module 5 掌握集群 NAS 系統分級、文件、文件備份等原理及應用。Module 6 掌握集群 NAS 系統故障診斷與處理方法。Module 7 掌握 VIS 網絡虛擬化系統架構、原理與部署。Module 8 掌握 VIS 系統原理、部署、異構管理。Module 9 掌握統一最終掌握集群、NAS、方案及應用。虛擬化技術及應用，并具備完成集群 NAS 和虛擬化解決方案的、部署、運維和管理能力。讀者必備知識背景本課程為1、 了解認證網絡高級課程，閱讀本書的讀者應首先具備以下基本條件：技術和 SAN 和 NAS 架構與組成2、 熟悉 SAN系統配置與管理3、 熟悉主流OS 原理和安裝部署，熟

8、悉設備管理操作4、 熟悉文件系統基本知識5、 熟悉備份、容災等數據保護概念6、 有初步的備份項目實施經驗本書常用圖標主機以太網交換機系統光纖交換機目錄HC1209201 HCNP-Storage_CUSN_第一章 虛擬化技術概論. 第 9 頁第一節第二節第三節虛擬化簡介.第 13 頁虛擬化技術概述.第 16 頁虛擬化統一特點和價值.第 32 頁HC1209202 HCNP-Storage_CUSN_第二章 NAS 技術概論.第 49 頁第一節第二節第三節NAS 技術簡介.第 53 頁NAS 發展趨勢.第 65 頁NAS 集群方案的特點.第 80 頁HC1209203 HCNP-Storage_

9、CUSN_第三章 NAS 文件系統共享技術.第 95 頁第一節第二節第三節第四節NAS 文件系統和共享技術實現機制.第 99 頁CIFS 協議結構和原理第NFS 協議結構和原理第CIFS 和 NFS 對比第104 頁112 頁120 頁127 頁131 頁138 頁148 頁156 頁185 頁189 頁196 頁209 頁223 頁227 頁229 頁232 頁236 頁HC1209204 HCNP-Storage_CUSN_第四章 NAS 集群技術及其應用第第一節第二節第三節第四節集群 NAS 技術第N8000 集群 NAS N8000 集群 NASN8000 集群 NAS系統硬件架構第系

10、統軟件架構第系統配置第HC1209205 HCNP-Storage_CUSN_第五章 集群 NAS高級功能第第一節第二節第三節集群 NAS 文件系統分級. 第集群 NAS 備份技術及應用第集群 NAS技術和應用第HC1209206 HCNP-Storage_CUSN_第六章 集群 NAS 系統故障診斷與排除第第一節第二節第三節第四節集群 NAS 系統架構和原理第集群 NAS 系統故障分類和定義第集群 NAS 系統故障診斷流程第集群 NAS 典型故障診斷第第 7 頁HC1209207 HCNP-Storage_CUSN_第七章 虛擬化網關系統及其應用第301 頁305 頁325 頁339 頁35

11、7 頁361 頁364 頁366 頁371 頁407 頁411 頁433 頁439 頁第一節第二節第三節虛擬化虛擬化虛擬化網關系統介紹第網關系統組網與安裝. . 第網關系統基本業務配置第HC1209208 HCNP-Storage_CUSN_第八章 虛擬化網關障診斷與排除第第一節第二節第三節第四節虛擬化虛擬化虛擬化虛擬化網關系統架構和原理第網關故障分類與定義第網關故障診斷流程第網關典型故障診斷第HC1209209 HCNP-Storage_CUSN_第九章 統一方案及應用第第一節第二節第三節NAS 系統的典型應用第VIS 網絡的虛擬化系統應用場景第統一集成方案典型應用第第 8 頁HC12092

12、01HCNP-Storage_CUSN_第一章虛擬化技術概論第 9 頁第 10 頁第 11 頁第 12 頁第 13 頁虛擬技術將主機應用層、網絡層和層設備進行抽象化統一管理，向服務器層設備的特殊性，而只保留其統一的邏輯特性，從而實現了系統集中、統一而又方便的管理。虛擬化由多種不同的類型、方法來實現并且虛擬化程度不一。對比一個計算機系統來說，整個系統中的虛擬部分就像計算機系統中的操作系統，對下層管理著各種特殊而具體的設備，而對上層則提供相對統一的運行環境和使用方式。虛擬化是一種實現對邏輯環境進行簡單管理的有效。通過虛擬化，用戶將擺脫底層物理環境的復雜性，充分利用基于異構平臺的空間，在開放的基礎上

13、實現對的有效。虛擬化可以自動配置設備及其空間，使用戶能在一個域中使用在物理上分散存在的所有，以便跨地區管理不可的，如業務不連續性、對容量需求域的位置、大小、類型和制造商的調整、員工的變化等。而無論這些如何，都將被從單一邏輯視圖中進行管理。所處的第 14 頁l 成本節約、高效、簡化。在傳統的開放系統環境中，主機系統擁有的，每個系統管理員需要每一種系統來的分配、使用和管理。此外，每一臺服務器還擁有一 個單獨配置和管理的文件系統。據有關權威顯示，傳統的環境中，開放系 統的容量利用率僅為40%至50%，這種低使用率造成了企業不得不耗費大量的額外成本來滿足需求。擴容的因此隨著技術的不斷發展，虛擬化技術與

14、方案以其真正意義上的開放，在眾多IT技術中脫穎而出。在虛擬環境下，對用戶來說將變得透明，用戶可以不必關心設備的功能差別、容量大小、設備類型和制造商如何，所有的設備將被統一管理，而且賦予統一的功能如Flashcopy、災備等。今天，虛擬化已經不再是一個陌生的詞匯，越來越多的企業開始關注虛擬化，同時將其實施到IT中。第 15 頁第 16 頁l 實現方式：帶內虛擬、帶外虛擬。l 實現層：基于主機的虛擬、基于網絡的虛擬化 基于設備、子系統的虛擬化。l 實現結果：塊虛擬、磁盤虛擬、 磁帶、磁帶驅動器、磁帶庫虛擬、文件系統 虛擬化。第 17 頁第 18 頁不同系統有的卷管理軟件。像Solaris使用SVM

15、，HPUX和AIX使用LVM卷管理軟件。卷管理方式還可以通過第軟件進行管理，如Symantec的VxVM軟件可以在不同的系統平臺上進行磁盤卷管理。卷管理軟件可以使服務器的空間可以多個異構的磁盤陣列，比如LUN 1 和LUN 2 來自不同的陣列，在主機上由LVM卷管理軟件同時也可以通過卷管理軟件提供豐富的數據管理能力。一個大LUN（LUN 1 + LUN2）。第 19 頁第 20 頁VM磁盤（Volume Manager Disk）：從一個物理磁盤的公共區域創建一個卷管理器l的磁盤，并在Volume Manager下的磁盤。每個VxVM磁盤對應一個物理磁盤。磁盤組(Disk Group)：一個磁

16、盤組是VxVM磁盤的集合。為磁盤管理目的將磁盤分配到磁盤組里，如持有特定的應用程序或設置數據應用。例如，會計應用程序中的數據可以被組織在一個磁盤組稱為acctdg。子磁盤(Subdisks)：VxVM磁盤可以分成一個或多個子磁盤。子磁盤是一組連續的磁盤ll塊，代表了一個VxVM磁盤的特定部磁盤是一個磁盤公共區域一部磁盤是卷管理器中最小的單元。卷管理對象就是子磁盤的排列組合。Plex：Volume Manager使用子磁盤構建稱為Plex的虛擬物體。Plex是一個結構或一個有序集合的子磁盤，它代表一個卷中完整數據的副本。Plex由一個或多個子磁盤組成， 子磁盤可分布在一個或多個物理磁盤上。l卷(

17、Volume)：卷是一個虛擬的設備，應用程序使用的方式類似的物理磁盤。由于l其虛擬性，容量不被物理磁盤容量限制。卷是由一個或多個plex的組成。第 21 頁第 22 頁第 23 頁陣列1 陣列2 陣列3 陣列4被虛擬化引擎統一管理， 同的主機。通過虛擬化引擎可任意不第 24 頁l VIS6000是一款基于網絡層實現的l 它的主要優勢在于：p 兼容異構的主機操作系統和虛擬化。磁盤陣列。p 基于日志機制的技術，保障容災數據的一致性。p 無需在主機端安裝容災軟件，同時不影響主機性能。p 可提供基于間的問題。虛擬化的數據遷移方案，以解決數據首次同步占用較多帶寬和時p 可擴展性強，新增主機或設備可快速便

18、捷地接入現有容災網絡。第 25 頁SVC (SAN Volume Controller) 采用 In-Band 方式進行虛擬化。SVC 系統實際上是一個集群 (Cluster) 系統, 它由 node 組成。一個 SVC 系統至少包含2個 node,每2個node 組成一個 I/OGroup，它用來為 Host 提供I/O服務。到現在為止，一個SVC系統最多包含8個 node,即4個 I/OGroup。第 26 頁該示意圖簡單顯示了可以怎樣在SAN 中部署EMC Invista。為網絡創建了一個新的“智能”。位于此的是智能交換機（可能是具有智能刀片的交換機或器，具體取決于供應商的實現）、路徑群

19、集(CPP) 和元數據。CPC連接到智能交換機。第 27 頁第 28 頁陣列1可以將陣列2和陣列3到陣列N的整合，對主機統一由陣列1對外提供。第 29頁傳統Scale-Out架構的系統其后端均為JBOD，不具備邏輯處理能力，全部運算均交由前端節點處理，系統整體性能將受制于前端。第 30 頁第 31 頁第 32 頁在管理的自動化與智能化方面，虛擬環境下，所有的在邏輯上被映射為一個整體，對用戶來說是單一視圖的透明，而單個設備的容量、速度等物理特性卻被戶非常熟悉的掉了，無論的物理是什么設備，服務器及其應用系統看到的都是客設備的邏輯映像，因此，系統管理員不必關心的，只須專注管理空間本身，所有的管理操作

20、，如系統升級、改變RAID級別、初始化邏輯卷、建立和分配虛擬磁盤、空間擴容等比從前的任何技術都更容易。與現有的SAN相比，提高管理的復雜性被大大降低。效率。主要表現在消除被的容量，使整體使用率達到更高水平。虛擬存儲技術解決了空間使用的浪費，它把系統中各個分散的空間整合起來，形成一個連續編址的邏輯空間，了單個物理磁盤的容量限制，企業幾乎可以100%地使用磁盤容量，而且由于池擴展時能自動重新分配數據和利用高效的快照技術降低容量需求，從而極大地提高了的利用率。降低總體擁有成本，增加投資回報。由于歷史因素，許多企業不得不面對各種各樣的異構環境，包括不同操作平臺的服務器和不同廠商、不同型號的設備。采用虛

21、擬技術，可以支持物理磁盤空間動態擴展，從而使用戶不必拋棄現有設備，從而保障了用戶的已有投資，降低了用戶的總體擁有成本，并實現了投資回報。容量的動態擴展，增加了用戶的第 33 頁實現采用服務整合，通過快照與技術可以有效簡化管理，許多企業機構已經陣列或者基于服務器的工具來為工作流提供數據服務，并且完善了恢復計劃。如果把這些工作遷移到虛擬務器的負載。解決方案中，就可以擺脫特定廠商的鎖定，同時也減輕服第 34 頁TCO ：total cost of owner總擁有成本。第 35 頁第 36 頁ROI : return on investment 投資回報率。第 37 頁第 38 頁第 39 頁第 4

22、0 頁擴容對現網業務無任何影響，實現無縫擴容。.第 41 頁第 42 頁第 43 頁第 44 頁第 45 頁l 練習題：1.（選擇題）VIS是屬于哪個層面、哪種方式的虛擬化（ ）A、網絡層、帶內方式 B、網絡層、帶外方式C、主機層、帶內方式 D、主機層、帶外方式2.（選擇題）有關虛擬化方式，說法正確的是：（ ）A、帶內虛擬化方式中，地址信息和業務數據在同一個鏈路中傳輸B、帶外虛擬化方式中，地址信息和業務數據在同一個鏈路中傳輸C、帶內虛擬化方式中，如果虛擬化設備故障，將會導致業務中斷D、帶外虛擬化方式中，如果虛擬化設備故障，將會導致業務中斷3.（選擇題）哪些層面的虛擬化需要更關注可能的兼容性問題

23、：（ ）A、主機層虛擬化 B、網絡層虛擬化 C、層虛擬化4.（選擇題）哪些層面的虛擬化需要更關注可能的擴展性問題：（ ）A、主機層虛擬化 B、網絡層虛擬化 C、層虛擬化5.（題）設備創建的LUN實際上也是虛擬化技術的體現。第 46 頁第 47 頁第 48 頁HC1209202HCNP-Storage_CUSN_第二章 NAS 技術概論第 49 頁第 50 頁第 51 頁第 52 頁第 53 頁NAS是Network Attached Storage的簡稱，中文稱為網絡附加。按字面簡單說是連接在網絡上, 具備資料功能的設備，因此也稱為“網絡器”或者“網絡磁盤陣列”。在NAS結構中，系統不再通過I

24、/O總線附屬于某個服務器或客戶機，而直接通過網絡接口與網絡直接相連，由用戶通過網絡。 NAS實際上是一個帶有瘦服務器的設備，其作用類似于一個的文件服務器。這種服務器去掉了通用服務器原有的不適用的大多數計算功能，而僅僅提供文件系統功能。與傳統以服務器為中心的器僅起系統相比，數據不再通過服務器內存轉發，直接在客戶機和管理的作用。設備間傳送，服務一套簡單的NAS系統可以由一臺標準的運行Linux或者微軟WSS（Windows Server） 的服務器。第 54 頁NAS本身能夠支持多種協議（如NFS、CIFS、FTP、HTTP等），而且能夠支持系統。通過任何一臺工作站 ， 采用IE或Netscape

25、瀏覽器就可以對NAS設備進行直觀方便的管理。NAS和SAN最大的區別就在于NAS有文件操作和管理系統，而SAN卻沒有這樣的系統 功能，其功能僅僅停留在文件管理的下一層，即數據管理。SAN和NAS并不是相互的，是可以共存于一個系統網絡中的，但NAS通過一個公共的接口實現空間的管理和共享，SAN僅僅是為服務器數據提供一個專門的快速后方通道。為什么FTP文件服務不屬于NAS？FTP只能將文件傳輸到本地的目錄之后才能執行，而網絡文件系統可以直接問原端的文件，不需要將數據到本地再。第 55 頁第 56 頁自從1951年莫克利和埃克特設計的第一臺通用自動計算機UNIVAC-I采用磁帶機作為器，到1956年

26、第一臺硬盤器在IBM誕生，再到如今，我們的計算機所使用的存外儲環境都是DAS(Direct Attached Storage直接世紀90年代。)的形式。這種情形一直延續到上個傳統的DAS 一方面，當系統盡管使用方便，但這種模式是直接將設備連接到服務器上的。容量增加時，這種方式很難擴展;另一方面，當服務器出現異常時，會使數據不可獲得，容錯性差;再者，存在著數據無法被其他服務器共享，擴充容量則需要關閉整個系統，管理不方便等諸多缺陷。于是業界掀起了一場網絡的，更先進的技術應用到各個領域，DAS在領域的龍頭地位開始動搖。第 57頁文件服務器主要任務則是為網絡上的計算機提供多樣化的服務，如在文件共享及處

27、理、網頁發布、FTP、電子郵件服務等方面有明顯的優勢，這主要得益于文件服備器通常是采 取高性能的CPU，與NAS相比它在數據備份、數據安全等方面并不占勢。l NAS主要優勢如下：p 在多操作系統的環境中優化文件共享功能，減少文件服務器孤島，多操作系統的環境中提供高效率和互操作性。p 減少成本，提高操作效率，降低硬件投入和軟件license的任務，更少的停機時間。需求，更快的完成p 為文件型應用系統簡化安裝和管理，減少IT 數據管理降低操作成本。需求，可以使用現有IP網絡，簡化p 方便備份操作，對辦公室進行集中備份滿足遵從要求，減少辦公室的IT用。通過以上對比不難看出，文件服務器相對于NAS綜合

28、功能特別是在文件處理能力方面更為強大，但文件服務器在數據的備份和恢復卻遠沒有NAS的功能完善，系統穩定性亦沒NAS的好，同時在數據安全如數據容災方面NAS更具優勢。在這種狀況下，兩者無法相互替代。第 58 頁第 59 頁l 成本優勢：前端使用廉價的以太網絡，而不是FC網絡。主機服務器CPU、內存：原主機服務器上用于文件系統邏輯運算占用的CPU、l內存得以。l 可擴展性強：有IP的地方，NAS就可以提供服務。l 提供多種協議數據：網絡文件系統協議、HTTP、FTP等。l 多臺主機可同時掛載NFS上的目錄：減少了文件系統的處理流程，簡化了系統冗余度。第 60 頁第 61 頁l 應用場景主要考慮4部

29、分需求：擴展性應用、高性能應用、多樣化服務應用、兼容異構陣列應用。應用工作負載: 工作負載是由多個客戶機和服務器生成的嗎？p組織問題: 用戶組希望擁有性、的服務器嗎？p多協議支持: 會支持多個平臺（Windows及其他平臺）嗎？快照: 是否需要回滾功能（roll back）以恢復文件？pp支持多廠商的: 可以重新部署現有的SAN或者其他磁盤以支持NAS嗎？p性能: 文件是隨機存取還是順序存取？是大塊I/O還是小塊I/O？ 易用性: 你對易用性有什么要求？你可以利用哪些技能組合？增長: 你的增長計劃是什么？ppp第62 頁第 63 頁部分功能模塊提供了真正的物理技術。空間，主要技術是RAID、S

30、CSI、SAS、FC等l器部分指NAS引擎部分，這部分提供了NAS底層所使用的文件系統，以及承載文件系統、各種前端協議的操作系統。l 網絡部分提供了和用戶交互的網絡協議，主要包括NFS和CIFS，用戶最終通過這些協議空間。l第 64 頁第 65 頁從接口角度講，傳統NAS系統對于高性能的需求在于提供的以太網端口。例如，常規的NAS系統包括一到兩個以太網端口，而高性能NAS系統則支持10個、16個至的千兆位以太網（GigE）端口同時也支持萬兆以太網端口。處理大量的存要求必須具有良好的連接性能。增加連接可以聚合端口、轉移故障，從而提高NAS的可靠性。高性能NAS的另外一項特征是采用全局文件系統（G

31、FS）。GFS在集群NAS系統中非常普遍，因為集群中的節點都能同時同一池，節點可以工作也可以相互協作。GFS通常是集成到NAS設備的操作系統中，但是某些情況下，GFS也作為軟件層使用，添加到NAS架構的最頂層。第 66 頁第 67 頁第 68 頁第 69 頁以往的設備，服務器為了數據的備份往往都是在服務器的器內嵌入功能，然后將兩臺部署在異地的設備用高速線路(如光纖網絡)連接起來，由器自動將需備份的數據到遠端設備，以實現數據備份。這種方案對于設備和網絡線路的要求都較為嚴格，且架設成本也很高。NAS系統，將兩臺NAS設備接入網絡，即可實現實時的數據備份。因為NAS直接與網絡相連，支持TCP/IP協

32、議，因此主機和備份機之間的距離不再受限制，一旦主機發生故障，即可通過備份機恢復全部數據。NAS備份的優勢在于，它的兩端可使用不同的設備，例如主機使用的磁盤而備份機使用的磁帶或是其他設備且成本低。第 70 頁第 71 頁第 72 頁集群NAS文件系統，需要考慮是否為日志文件系統，此種系統是否適用于高性能、高可用的大數據量處理應用環境。是否可以適應大規模數量的文件和巨大的理需要。區數據量處NAS文件系統可以非常簡明地描述大文件，與其他 UNIX 文件系統相比，使得描述文件數據位置的元數據結構十分緊湊。元數據結構緊湊所帶來的結果是，處理所用開銷更少，文件系統的內存使用量更低，的文件和寫入操作更加快速

33、。單個文件系統可管理近億個數量描述單個文件的 inode 數據結構可動態分配，也是NAS文件系統發展一個趨勢。傳統的 UNIX 文件系統用于固定數量的 inode，inode 通常與文件系統管理的設備的容量相關，因此系統可以容納的文件理論上會有一個數量上限。未來NAS文件系統，代表文件的 inode 的列表本身就類似一個文件;當有的文件添加到文件系統時，列表可以像文件一樣擴充。這樣NAS系統可容納的文件數量理論上沒有內在的限制。NAS文件系統是否可以創建非常大的單個文件也是一個發展趨勢。NAS考慮用簡潔的方式這類大規模文件(文件的區連續的情況下使用一個描述符)，因此此種文件系統在應用程序讀寫數

34、據時可將文件塊地址簡便快速地轉換為文件系統塊地址。由于文件大小不受文件系統可多大數量文件塊的能力限制，因此可以創建非常大的文件。綜上所述，集群NAS的文件系統發展趨勢需要綜合考慮適用于海量文件、TB級別大文件數據處理的應用場景。第 73 頁第 74 頁有關顯示，對于企業來說，只有極少部分的數據是僅能應用在SAN或NAS的環境下，絕大部分的數據既能應用在SAN上、又能應用在NAS上。而且在典型的公司IT環境中，你會發現有些應用需要SAN，而有些應用需要NAS。所以，人們SAN和NAS融合的必要性，以減少管理復雜度，提高的有效利用率。隨著SAN和NAS（尤其是SAN）技術的成熟，SAN和NAS會日

35、益趨向融合，并且有很多因素會這種融合：企業在購置新設備的同時仍想繼續利用現有的基礎架構投資，包括現有的人力用軟件、服務器和網絡架構等等。很多企業無法接受中斷業務運轉來配置一套全新的基礎架構。、應ll企業的最終目的不只是數據通過SAN或是通過NAS傳輸，而是怎樣把數據、保護、l管理好，他們想要一個最佳組合的解決方案。企業認識到SAN和NAS有無可比擬的強大功能，因此，他們希望把這兩種技術能夠結合為一個簡單的系統，也就是說，在一個系統上能夠同時運行SAN和NAS。網絡帶寬的快速增長，使得在數據傳輸速度上SAN和NAS的差距越來越小，等到萬兆網絡形成，NAS甚至比光纖網絡的帶寬還要大；l企業已經越來

36、越認識到NAS設備可長期提供更好的性價比。許多先進的廠商也意識l到用戶的這種需求，并通過其強大的技術實力開發出新品來滿足客戶的需求，同時占據領域的制高點。目前業內實現NAS和SAN融合的方法有兩個：一種是在SAN前增加NAS網關；另一種是l類似NetApp的統一網絡。第 75 頁l NAS機頭作為一個NAS網關，管理后端多樣性的單元并提供文件服務。l NAS后端可以實現分級可以支持硬盤多樣性，如FC、SATA、SSD、SAS，充分利用已有投資。等硬盤；對于部分數據l NAS也可以提供FC和iSCSI協議空間。第 76 頁第 77 頁l 用戶管理：設計用戶管理、用戶權限和使用管理。l 日志保護：

37、異常斷電后不需要執行硬盤檢查，即可恢復提供服務；保證數據丟失。l 可增長：文件系統擴容，不影響業務使用。因斷電導致l 易備份：NAS、快照技術，保證從文件系統層面方便備份。第 78 頁第 79 頁第 80 頁第 81 頁l 采用Active/Active集群工作模式。集群的各個NAS引擎互為冗余，任意NAS引擎宕機時自動failover和failback，不影響系統運行， 100。導致數據丟失，集群的各個NAS引擎能并發地進行事務處理，可用率達到l 所有關鍵部件都采用冗余設計，并能l 數據保險箱更換。意外掉電時，可以保證CACHE數據可安全寫入數據保險箱。恢復供電后，可以把數據保險箱的數據恢復

38、到CACHE中，保證CACHE數據不丟失。第 82 頁l 性能平滑擴展p 可、平滑、快速增加NAS引擎p 增加NAS引擎數量性能線性增長p 通過提升硬件配置，增強單個NAS引擎的性能容量擴展l單元支持擴展pp 最大可擴展至PBl 靈活的主機端口配置p 每NAS引擎可提供多個GE業務口和10GE業務口l 支持多種磁盤類型p 大容量、低成本p 高性能、高可靠p 低成本、高性能1TB/2TB SATA磁盤450GB/600GB FC磁盤450GB/600GB SAS磁盤l 支持多種類型磁盤的混合組網p 同一p 支持分級單元可配置不同類型磁盤第 83 頁第 84 頁第 85 頁l 數據共享p 集群對外

39、表現為單一系統，而內部由多個系統組成p 內部各系統均需要l 共享方式p 鏡像方式n 使用n 網絡數據同步p 主備方式n 共享使用外部相同數據獨占nn 故障切換p 全共享方式n 共享使用外部n 軟件集群各節點對的第 86 頁第 87 頁第 88 頁l 統一管理工具ISM，是基于Java開發的用戶管理圖形界面,使管理更加容易，提供了不中斷業務、進行的可視化管理。l 借助ISM管理軟件，管理員可以直觀的完成對設備的基本配置操作和清晰的能、故障管理等功能，還提供豐富的業務特性，包括磁盤管理、卷管理等。l 支持管理，幫助客戶有效地配置、和調整N8000系統，提供全面且邏輯清晰的告警、性能統計和日志信息，

40、支持郵件告警通知功能。第 89 頁N8000集群NAS系統易于管理和使用，支持新增引擎節點自動部署，并自動實現負載分擔，無需人工干預。靈活的故障告警機制，提供郵件、SNMP和Syslog日志查詢等告警和方式，提高維護效率。引擎節點間采用Active-Active工作模式，保障在一個甚至多個節點出現故障的時候，不影響主機業務運行，從群NAS設備的持續運行。單元到鏈路再到NAS引擎所有硬件設備全冗余設計，保障集第 90 頁練習題：1.（選擇題）有關NAS和SAN的說法正確的是：（）A、主機使用NAS共享空間，可以將文件系統的管理功能移到NAS設備上，從而減輕了主機的負擔。B、主機的業務類型如果支持

41、SAN架構，那么就一定支持NAS架構。C、一個簡單的NAS系統可以不借助其他軟件直接在windows xp的操作系統上實現。D、一個簡單的SAN系統可以不借助其他軟件直接在windows xp的操作系統上實現。2.（題）集群NAS的多節點不但可以實現節點的故障切換功能，也可以實現負載均衡功能。3.（題）集群NAS可以實現單元的擴展，擴展的性能。單元可以實現數據的冗余，也可以提高數據第 91 頁第 92 頁第 93 頁第 94 頁HC1209203HCNP-Storage_CUSN_第三章 NAS 文件系統共享技術第 95 頁第 96 頁第 97 頁第 98 頁第 99 頁NAS（Network

42、 Attached Storage：網絡連接）是一種將分布、的數據整的技術。合為大型、集中化管理的數據中心，以便于對不同主機和應用服務器進行NAS被定義為一種特殊的數據服務器，包括器件（例如磁盤陣列、CD/DVD驅動器、磁帶驅動器或可移動的介質）和內嵌系統軟件，可提供跨平臺文件共享功能。NAS通常在一個LAN上占有的節點，無需應用服務器的干預，用戶在網絡上存取數據，在這種配置中，NAS集中管理和處理網絡上的所有數據，減輕負載應用或企業服務器的負載，有效降低總擁有成本，保護用戶投資。簡單來說NAS設備就是連接在網絡上,具備資料功能的裝置，因此也稱為“網絡器”。它是一種數據服務器，以數據為中心，將

43、設備與服務器徹底分離，集中管理數據，從而帶寬、提高性能、降低總擁有成本并且保護了用戶的投資。NAS的內在價值在于其擁有利用數據中心中現有的以快速且低成本的方式提供存儲服務的能力。現在的解決方案可以在UNIX和Windows環境之間實現兼容，并且能夠輕易提供與用戶的TCP/IP網絡相連接的能力。第 100 頁l NAS的主要技術包括三個方面：管理模塊、 OS文件系統模塊、網絡模塊。管理模塊是指后端部分，這部分功能模塊提供了真正的物理空間，p主要技術是RAID、SCSI、SAS、FC。p OS文件系統是指NAS引擎部分，這部分提供了NAS底層所是使用的文件系統，以及承載文件系統、各種前端協議的操作

44、系統。p 網絡模塊提供了和用戶交互的網絡協議，主要包括NFS和CIFS，用戶最終通過這些協議空間。第 101 頁NAS系統軟件設計的基本要求是較高的穩定性和I/O吞吐率，并能滿足數據共享、數據備份、安全配置、設備管理等要求。該結構分為五個模塊：操作系統、件系統、網絡文件共享和GUI管理模塊。管理器、文鑒于Linux、FreeBSD等的開放源碼操作系統具有穩定、可靠、高效的優秀特性，現在大部分NAS設備都是基于此類操作系統開發的。管理器的主要功能是磁盤和分區的管理，主要包括磁盤的監測與異常處理和邏輯卷的配置管理，一般應支持磁盤的熱插拔、熱替換等功能和RAID0、RAID1、RAID5類型的邏輯卷

45、。管理器實現簡化的、集中的據的可用性。管理功能，保證數據的完整性，并增強數文件系統提供持久性和管理數據的，它必須是32位或以上并能支持多用戶，應具備日志文件系統功能以使系統在或掉電重啟后能迅速恢復文件系統的一般性和完整性，進一步提供NAS的可用性。此外，文件系統還應具有快照功能。快照不僅能恢復被用戶錯誤修改或刪除的文件，而且能實現備份窗口為零的文件系統活備份。網絡文件共享一般支持以下一些文件傳輸和共享協議，如FTP和HTTP協議、Unix系統的NFS、Windows系統的CIFS、Novell系統的NCP（Novell core protocol）、Apple系統的AFP（applk file

46、 protocol）等，因此NAS設備具有較好的協議性。GUI管理提供給系統管理員一個友好的界面，使之僅通過web瀏覽器操作就能監視和管理NAS設備的系統參數，如：網絡配置、用戶與組管理、卷以及文件共享權限等。第 102 頁NAS設備中所包含的標準文件系統可以對公用互聯網文件系統（CIFS）或是網絡文件系統（NFS）提供支持，也有可能同時支持二者。在許多情況下，它都使用標準的網絡文件系統來作為NAS。文件系統的接口。大多數NAS設備需要用這種方式來管理其自身的NFS（網絡文件系統）是Unix系統間實現磁盤文件共享的法，支持應用程序在客戶端通過網絡存取位于服務器磁盤中數據的一種文件系統協議。其實

47、它包括許多種協議， 最簡單的網絡文件系統是網絡邏輯磁盤，即客戶端的文件系統通過網絡操作位于遠端的邏 輯磁盤。現一般在Unix主機之間采用Sun開發的NFS（Sun），它能夠在所有Unix系統之間實現文件數據的互訪，逐漸成為主機間共享的一個標準。CIFS是由微軟開發的，用于連接Windows客戶機和服務器。經過Unix服務器廠商的重新開發后，它可以用于連接Windows客戶機和Unix服務器，執行文件共享和打印等任務。它最早的由來是NetBIOS，這是微軟開發的在局域網內實現基于Windows名稱共享的API。之后，產生了基于NetBIOS的NetBEUI協議和NBT(NetBIOS OVER

48、TCP/IP)協議。NBT 協議進一步發展為SMB（ Server Message Block Potocol ） 和CIFS （ Common Internet File System，通用互聯網文件系統）協議。其中，CIFS用于Windows系統，而SMB廣泛用于Unix和Linux，兩者可以互通。SMB協議還被稱作LanManager協議。CIFS支持與SMB的服務器通信而實現共享。微軟操作系統SMB協議/SAMBA軟件包。l CIFS和NFS的對比。和幾乎所有Unix服務器都支持CIFS面向網絡連接的共享協議，對網絡傳輸的可靠性要求高，常使用TCP；NFS是獨立于傳輸的，可使用TCP或

49、UDP。第 103 頁第 104 頁l CIFS使用客戶/服務器模式，客戶程序請求遠在服務器上的服務器程序為它提供服務， 服務器獲得請求并返回響應。第 105 頁第 106 頁l TCP/IP上面的NetBIOS也叫做NetBT或者NBT。l 在OSI的7層參考模型里面，NetBIOS是一個會話層（第5層）編程接口。在DOS和它的后代，應用層通過填寫一個叫做網絡塊(NCB)然后發信號的方式和NetBIOS。NCB是用來在應用之間通過底層協議棧傳送命令和消息。l NetBIOS 編程接口是DOS和它的所特有的。Unix 和其它操作系統不需要實行NetBIOS編程接口，也就沒有程序需要使用它。第 107 頁NetBIOS局域網架構是很簡單的。沒有路由器，沒有交換機只是一堆用（虛擬的） 線連接在一起的節點。不必區分硬件地址、網絡地址，甚至象在IP里面那樣需要區分端口 號。取而代之的是，通信節點用一個16字節的字符串，即“NetBIOS名字”來標識。每個節點保留一個它已經的名字的列表（就是它擁