【技术类】【且听我说“镶嵌数据集”】8、影像存储方式介绍

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分享 2014-07-08
网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储结构大致分为三种:直连式存储(DAS:Direct Attached Storage)、网络连接式存储(NAS:Network Attached Storage)和存储网络(SAN:Storage Area Network)。另外,分布式存储也是较常用的影像存储方式。

(1)直连式存储(Direct Attached Storage)
这是一种直接与主机系统相连接的存储设备,如作为服务器的计算机内部硬件驱动。到目前为止,DAS 仍是计算机系统中最常用的数据存储方法。 SAS(Server AttachedStorage) 意为服务器连接存储,或称DAS(Direct AttachedStorage):存储产品是作为计算机的附属部分,采用直接连接存储结构。将存储设备通过SCSI 接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。
DAS的磁盘阵列主要有软件RAID和硬件RAID两种。而硬件RAID又分为独立的硬件RAID与内置式硬件RAID,所采用的RAID模式不同,成本上相差会很大。其缺点是服务器成为网络瓶颈,存储容量不易扩充; 服务器发生故障时,连接在服务器上的存储设备中的数据不能被存取。


图:独立式硬件RAID卡

(2)网络连接式(Network Attached Storage)
NAS 是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制,是中型企业存储方案。由于这些设备都分配有 IP 地址,所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问,甚至在某些情况下,不需要任何中间介质客户机也可以直接访问这些设备。
第一,NAS适用于那些需要通过网络将文件数据传送到多台客户机上的用户。NAS设备在数据必须长距离传送的环境中可以很好地发挥作用。
第二,NAS设备非常易于部署。可以使NAS主机、客户机和其他设备广泛分布在整个企业的网络环境中。NAS可以提供可靠的文件级数据整合,因为文件锁定是由设备自身来处理的。
第三,NAS应用于高效的文件共享任务中,例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS,其中基于网络的文件级锁定提供了高级并发访问保护的功能。


图:NAS网络存储

对于中型企业来说,基于网络架构的NAS存储系统无疑具有更多的优势。首先,它解决了DAS解决方案先天不足的存储容量上限的问题;其次,它的架构相对简单,容量和设备部署也比较灵活,而且可以很好地支持跨平台操作;而网络架构也使它更容易实现集中管理和维护,特别是在实现远程备份和容灾等方面具有比较明显的优势,而这些都是中型企业在选择数据存储时必须要考虑的。

(3)存储网络(Storage Area Network)
SAN 是指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。SAN又被称为大型分布式企业存储方案。其中的服务器用作 SAN 的接入点。在有些配置中,SAN 也与网络相连。SAN 中将特殊交换机当作连接设备。它们看起来很像常规的以太网络交换机,是 SAN 中的连通点。SAN 使得在各自网络上实现相互通信成为可能,同时并带来了很多有利条件。
SAN具有下面几个特点:首先SAN具有无限的扩展能力。由于SAN采用了分布式架构,服务器可以访问存储网络上的任何一个存储设备,因此用户可以自由增加磁盘阵列和服务器等设备,使得整个系统的存储空间和处理能力得以按客户需求不断扩大。通过SAN,我们实现一些过去认为不可能的事,比如创建全球文件系统(Global File System,GFS)、用户通过应用SAN在服务器间实现存储的快速迁移而无需计划当机时间等。事实上,当你迁移到SAN平台上之后,所有关于存储的难题都可以抛之脑后了。


图:SAN存储区域网络架构

除此之外,SAN还具有更高的连接速度和处理能力。SAN采用了为大规模数据传输而专门设计的光纤网络,传输速度可以很轻松地达到200Mbps甚至400Mbps以上。
最后,SAN方案简化了管理和集中控制,这对于全部存储设备都集中在信息中心是非常有现实意义的。SAN将企业的存储和服务器平台分开,可以实现24×7不间断的系统可用性和集中管理。在这个平台的基础上,它还可以应用一套统一的灾难恢复解决方案,同时可经济高效地扩展存储环境。因此,SAN非常适用于非线性编辑、服务器集群、远程灾难恢复、因特网数据服务等多个领域。

从上述分析可以看出,无论是DAS, NAS还是SAN,都各具特点,受众也不尽相同。DAS和NAS无疑更适合中小企业用户,而SAN更适合政府、银行、连锁超市等大型分布式行政单位和企业机构。实际上,除了上面三种存储模式之外,目前云存储、虚拟存储也展露锋芒,为用户提供了越来越多的选择。但是不难看出,以互联网为基础的网络存储模式,例如NAS、SAN、云存储等正在大放异彩。在利用镶嵌数据集进行影像存储的过程中,到底选择哪种存储方式提供支撑呢?也许只有通过多比较,从成本、快速部署的难易程度、后期维护、安全性、可扩充性等方面仔细衡量之后才能找到答案了。下文中也会给出相应的基线测试结果以供参考。

(4)分布式存储方式
分布式存储系统,就是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,也是可靠性和安全性的焦点,不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展,最重要的可以保证系统性能。

图:分布式存储横向扩展存储体系结构

分布式存储方式可通过优化客户的关键任务应用程序、工作流和过程来提升其业务价值,全球各地的企业和研发机构可通过高度可扩展、易于管理、经济高效的方式管理快速增长的海量数据。
文章来源:http://blog.csdn.net/arcgis_all/article/details/8716140

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