網絡附屬存儲在水廠中的應用探討

朱海峰

(上海市自來水市北有限公司，上海 200086)

網絡附屬存儲(NAS)也稱為“網絡存儲器”，是一種將分布、獨立的數據整合為大型、集中化管理的數據中心。將存儲設備與服務器徹底分離，集中管理數據，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護投資。其成本遠遠低于使用服務器存儲，而效率卻遠遠高于后者。支持協議眾多，適用面廣。

1 NAS的構造和優勢

1．1 NAS的構造

NAS從本質上來講就是一臺高性能專門用于存儲的服務器，只不過它省去了聲卡、顯卡等不必要的設備。其基本結構都有一個控制主體，包括主板、CPU、內存、I/O控制器等;網卡負責與外界聯系，是接受指令、服務要求的通道;而硬盤則是用來存儲數據的。

1．2 NAS的優勢

1．2．1 部署容易

NAS設備對物理位置沒有特殊要求，凡是有網口的地方就能裝NAS。NAS的所有基本功能在出廠前均已預置，只需插上網線電源即可投入使用。不需要再購買諸如光纖交換機等其他設備。而使用NAS的客戶端也不需要額外添加板卡、安裝驅動等復雜操作。

1．2．2 安全性高

NAS能提供文件級別的安全管理，不同用戶對同一文件，同一客戶對不同文件均可設置不同級別的權限。有些NAS還能接受域控服務器管理，從而省去了重復設置用戶權限的管理開銷。

1．2．3 管理成本低、易于管理

NAS一般能自動完成碎片整理、同步等功能，降低了管理員負擔。并且由于NAS一般支持通過網頁管理，管理員只要通過網絡連接到NAS設備就能對其管理，不需要到現場工作。正是由于其易于管理，企業在使用NAS時并不需要額外增加管理成本。

1．2．4 支持協議眾多，適用面廣

NAS一般是用來作為FTP服務器、文件共享服務器。但是由于 NAS能支持多種協議(如 NFS、CIFS、FTP、HTTP、ISCSI等)，其應用面極其廣泛。如由于支持HTTP協議，因此可作為簡單WEB服務器。最重要的是能擴展應用，可用來作為多媒體中心。簡單來說，NAS是一種以存儲為核心的網絡服務提供者。

2 NAS與ISCSI的結合

2．1 簡述

ISCSI協議原本是用于SAN(存儲域網絡)的一種通信協議，當前這種協議也被大部分NAS廠商所支持。因此NAS就不僅僅是能提供文件級別存儲服務的設備，而是走向了可提供塊級別存儲服務的設備。

2．2 NAS為服務器提供ISCSI服務

2．2．1 簡單的作為服務器硬盤

服務器通過ISCSI發起程序就能額外配置一塊網絡硬盤。由于數據是存儲于網絡設備上，獨立于服務器，安全性得到了保證。當需要數據遷移到另外一臺服務器時僅需在另外一臺服務器上配置ISCSI發起程序即可。實現了“零代價”數據遷移。

2．2．2 可作為ORACLE數據庫硬盤

由于通過ISCSI協議NAS設備實際上提供的是塊級別服務，因此可以作為ORACLE數據庫硬盤。甚至于當需要運用ORACLE RAC功能時只需將兩臺ORACLE數據庫服務器同時指向NAS設備上同一個卷即可。但是由于NAS設備本身IO性能參數受到磁盤本身性能、RAID級別、網絡性能等影響較大，因此不推薦將其作為對IO性能要求較高的數據庫存儲服務的提供者。但由于其廉價性可用于存儲歷史數據庫數據。

2．3 NAS作為虛擬化設備的存儲

當前服務器虛擬化技術已經成為一個熱門的話題。皆因其能降低服務器硬件投資，實現快速服務器部署，從而降低企業數據中心的服務器維護、軟件支持及人員管理成本。而為了實現服務器虛擬化，眾多企業投資大量成本購買高性能存儲。那么是否可以用低成本NAS設備代替高性能存儲?如果服務虛擬化主機支持ISCSI協議那就可以。

圖1、圖2、圖3、圖4為某實際運行中的虛擬化設備IO參數，其中使用的存儲即為NAS。我們可以看到只有在某臺服務器啟動或者關閉時才有大量的IO請求并對存儲IO性能有所影響，平時IO請求都不高。服務器因其特性一般并不停機，因此在服務器運行過程中對磁盤的IO請求并不多。

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

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

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

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

3 結論

NAS因其廉價、部署容易、管理便捷、適用面廣是企業數據中心建設中必不可少的“基石”，因此當企業需要解決存儲問題時首要考慮的就應該是NAS設備。