以下是小编为大家整理的浅析基于云存储的数字校园存储架构论文（共含15篇），欢迎阅读与收藏。同时，但愿您也能像本文投稿人“jvcki”一样，积极向本站投稿分享好文章。
浅析基于云存储的数字校园存储架构论文
数字校园是教育信息化发展的必然趋势， 随着数字校园的建设，学校的管理、教学将会步入一个全新的网络信息化时代。数字校园包括很多业务系统，如：门户系统、迎新系统、教务系统、一卡通系统、数字图书系统、校园监控系统、教学资源系统等等，这些系统存储了学校里最重要的信息资源，它们是应用的核心和基础，如何科学、有效地存储、管理、利用这些信息资源是当前数字校园建设中面临的一个重要课题。
1 数字校园的存储需求
当前数字校园中的主要应用及数据存储需求主要有以下5种情况。
(1)站
包括学院的统一站，各部系的网站以及专题网站等，其特点为网站数目众多、访问量大、存储的内容绝大多数为非结构化数据，表现为html 等格式的小文件，负载主要为远程用户对Web 页面的访问，对存储的主要需求是具有较高的IOPS(每秒读写次数)性能。
(2)网络存储系统
如网盘、FTP 等为用户提供网络存储空间， 其特点为访问量小、实时性不高，要存储的绝大多数为文档、图片、软件等非结构化数据，对存储的主要需求是便于扩展。
(3)业务系统
如：教务管理系统、资产管理系统和一卡通系统、迎新系统等，其范围涵盖了学校各部门的主要业务。与站不同，业务系统的数据主要存放在数据库中， 很少生成html 等格式的静态网页，所以，业务系统对存储的压力非常小。
(4)多媒体资源
如：精品课程、声像教材、视频监控存储等，其特点为单一文件大、资源总量大、增长速度快。对存储的主要需求是具有较好的Throughout(传输带宽)性能并易于扩展。
(5)数据库系统
如SQL Server、Oracle 以及MySQL 等， 存储的是结构化数据，其特点为数据量相对不大、冗余度低、共享性高、独立性强、数据读写频率高、并发请求数量大，对存储的主要需求是良好的IOPS 性能。
2 存储现状及问题
在以往，由于存储系统的建设往往是业务系统建设的附属内容，因此，在学校信息化建设的不同时期、不同单位、不同项目中建设的存储系统基本上是分别建设，而且很多采用了异构技术及设备，目前的主要存储技术有以下3 种：
(1)网络连接存储(NAS)
NAS(Network Attached Storage)使用以太网作为存储的基础，利用网络文件协议(NFS，CIFS) 实现对存储设备中的文件级存储。结构简单，配置管理方便，可实现跨平台的数据共享，但是NAS 架构下，数据存储和正常的网络业务同时使用网络带宽，因此其Throughout 和IOPS 性能较差，难以承载关键应用。
(2)基于光纤通道的存储区域网络(FC-SAN)
SAN(Storage Area Network)是一个独立的存储网络，实现了直接对物理硬件的块级存储访问，存储数据流不占用业务网络带宽。基于光纤通道的FC-SAN 传输带宽高，性能稳定可靠，但是造价高，维护及配置复杂，管理成本高。
(3)基于IP 协议的存储网络(IP-SAN)
IP-SAN 是在FA-SAN 基础上发展起来的一种存储技术，它采用iSCSI 协议，利用以太网组建相对廉价的SAN，部署简单，管理方便，但其效率、性能和安全性均不如FC-SAN。
NAS、FC-SAN 和IP-SAN 各有所长，但是它们有一个共同的不足，即这些存储模式中的每一个业务系统都有独立的磁盘使用空间和预留空间，其他业务系统无法利用其预留空间，形成了一个个的“存储孤岛”，必然会造成存储资源的浪费;同时，这些存储系统彼此独立，也增加了管理和维护的难度。
3 云存储结构设计
云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的新技术，它通过集群应用、分布式文件系统等，使网络中的异构存储设备协同工作， 共同对外提供数据存储和业务访问功能，实现了从提供存储设备向提供存储服务的根本性变革。
数字校园云存储结构模型共分4 层，分别承担物理存储设备管理、提供存储服务等功能。
(1)存储层
云存储设备可以是FC-SAN，也可以是IP-SAN 或NAS。通过统一的存储设备管理系统实现对不同物理存储设备的逻辑化和虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。
(2)基础管理层
基础管理层是云存储的核心部分。该层通过集群存储、分布式存储和网格存储等技术，实现众多存储设备之间的协同工作，对外提供统一的存储访问服务， 而多个存储设备的并发处理则能够显著提高云存储系统的.IOPS 和Throughout 性能。
(3)应用接口层
应用接口层是由众多的第三方软硬件厂商提供的插件层。可以利用应用接口快速开发各类数字校园业务系统， 如在云存储基础上的视频监控应用、视频点播应用、网络存储的硬盘、远程数据备份应用等。
(4)访问层
任何一个授权用户都可以按照标准的公共应用接口，在任何地方访问云存储平台，享受云存储服务。
传统存储NAS / SAN 目前仍是数字校园存储领域的主流，但其自身存在难以解决的缺陷。云存储是行业的最新发展，具有传统存储所不具备的诸多优势，包括海量的存储能力，快速的响应能力和数据传输能力，安全、灵活的存储扩容能力，统一、方便的集中管理方式，相对低廉的总体拥有成本，能够很好地满足数字校园各类应用的存储需求。
4 结束语
本文通过对数字校园存储需求和现有存储系统进行分析，提出了建立基于云存储技术的数字校园的高效、可靠、安全、跨平台的存储架构，以满足数字校园中迅猛增长、类型复杂、需求各异的个人及单位数据存储需要。同时，云存储的利用还将为学校进一步挖掘大数据价值，在教学、科研、管理方面进行科学决策提供有力支撑。
摘要：随着信息系统的不断发展，资源的共享问题、数据的存储问题成为网络发展的重要问题。
如何提高网络存储的安全性、稳定性，如何提高网络存储的效率是现代网络存储非常关心的问题。
文章首先讨论了目前计算机网络存储的概况，然后对网络存储未来的发展方向做了相关讨论。
1 网路存储技术简介
①DAS(Direct Attached Storage，直接附加存储)技术。
在企业开始时，用户的存储规模和要求都不大，只是把相关的数据存储在一个特定的地方。
不仅数据存储的最终目标是能够安全保存，而且还必须保证数据可以随时调用。
DAS的直接连接，可以解决单台服务器的存储空间扩展，高性能传输的需求，和一个单一的系统外部存储容量引进大容量硬盘，一个单一的外部磁盘存储系统容量将上升。
此外，DAS还可以构成一个以高可用性磁盘阵列为基础的双机系统，以满足数据存储的高可用性要求。
在网络带宽足够的情况下，服务器本身成为数据I/O的瓶颈。
之前绝大多数存储系统都属于这种类型。
②NAS(Network Attached Storage，网络附加存储)技术。
NAS的方式全面改善了以前低效的DAS存储，它是独立于PC服务器、文件服务器，单独为网络数据存储。
NAS是一个集中的存储，易于管理和维护。
NAS技术分开数据处理，处理和存储数据的设备已经不再是一个主机的附属物，成为网络中的一个独立的实体存在。
这种存储技术，存储设备由于不直接与服务器连接，存储容量是很容易扩展的，因而NAS具有良好的灵活性和可用性。
但其主要缺点是：增加网络流量，成为用户传输数据的瓶颈。
③SAN(Storage Area Network，存储域网络)技术。
SAN是一种新型的数据存储技术。
它是传统SCSI技术与网络技术相结合的产物。
具有高可扩展性，可管理性和容错好处。
SAN技术能有效地克服以上两种技术的功能缺陷，以实现企业数据存储的高可靠性，高可扩展性和高度集中性。
加强数据管理，降低总成本。
存储设备已经不再是一个私人设备和网络接入到任何存储设备的主机，所以在网络上的主机可以通过主机总线适配器(HBA)访问。
SAN技术不仅提供大容量存储的数据，还可以缓解大量的数据传输。
SAN对企业网络数据存储局域网的影响，已成为一种必然趋势。
④虚拟存储技术。
要形成一个大容量的'内存在使用虚拟存储、存储器和外部存储器，这种技术被称为虚拟存储。
虚拟存储技术迄今为止没有统一的标准，其虚拟化存储的拓扑，主要表现在两个方面：对称与不对称。
对称式虚拟存储技术是虚拟存储控制设备与存储软件系统，交换设备集成为一个整体，内嵌在网络数据传输路径。
非对称虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径。
虚拟存储既克服物理设备的局限性，又具有物理设备在高性能、高可用性、充分利用等方面的优势，因此该技术也得到了广泛的应用。
2 不同网络存储技术的选择
DAS这种技术已经比较原始，存储系统是计算机系统的一部分，大多以存储设备形式出现。
此方案使数据相互隔离，容易形成数据岛屿。
NAS和SAN与传统网络存储技术相比而言，无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等方面来说，其优越性是不言而喻的。
所以，现在众多的用户在对其存储技术进行选择时，其首选已经不再是DAS了。
①选择NAS技术。
如图1所示NAS设备主要用于不同的操作系统平台下的文件共享应用，NAS作为一个网络附加存储设备，可以是有效的，紧密的释放系统总线资源，全力支持I/O存储。
与传统的服务器或DAS存储设备NAS设备安装、调试、使用和管理非常简单相比，使用NAS可以节省一定的设备管理成本。
应用NAS存储技术的企业，维护成本低，使用可以发挥现有网络优势。
NAS比较适合中小型企业的数据存储。
②选择SAN技术。
如图2所示，SAN通常是基于光纤通道SAN网络存储设备和服务器连接到这样一个大的数据访问需求，数据通过SAN网络之间的服务器和后端办公存储设备。
局域网的带宽消耗几乎为零，而且服务器可以访问SAN上的任何存储设备，数据具有可用性。
性能和可靠性要求应用场合使用先进的SAN数据存储网络、数据存储、备份和原有的局域网络，这将减少网络负荷，以确保现有网络顺利应用无关的其他活动。
SAN网络采用光纤传输通道，高速数据传输速率。
因为以上特点，SAN非常适用于服务器集群，远程灾难恢复，互联网数据服务等领域。
③选择虚拟存储技术。
虚拟存储技术提供了更好的存储资源管理方案不同类型的存储设备，可集中管理和使用，保护用户以前购买的存储设备。
存储技术可以用来解决浪费的存储空间，它集成了多种分布式的存储空间，形成一个连续寻址的逻辑存储空间，打破了单个物理磁盘的容量限制。
存储池自动重新分配数据和高效的快照技术降低容量需求，并极大地提高存储资源利用率。
3 网络存储未来的发展方向——云存储
云存储是未来计算机网络存储的发展方向。
顾名思义，云存储是伴随着云计算应运而生的。
云存储这种商业模式共享了服务器的数量，大大提高了其服务的使用率。
以下讨论了云存储所应用的相关技术。
①应用存储技术、网络宽带技术。
可以通过应用存储技术来减少云存储中服务器的数量、数据传输链路。
从而使系统建设成本的降低，其可以减少单点故障和性能瓶颈服务所造成的系统故障，可以减少，并最终以确保整个系统高效，稳定运行。
是可以存储应用程序、服务器和存储设备的集合。
宽带不仅关系到速度，但也有一些相关技术，例如协议、通信技术，半导体技术和网络技术。
分布在全国和世界的云存储系统，用户通过宽带接入设备来连接云存储。
为了获得足够的数据带宽，真正享受到云存储服务的网络带宽用户，他们必须有足够的发展。
②存储网络化管理技术、存储虚拟化技术。
存储虚拟化允许多个存储设备，以实现统一管理，部署和监控的目标。
在虚拟云存储环境，用户的存储设备的详细信息和物理位置是透明的。
虚拟存储统一通过云来实现统一管理，用户感知、查询许多不同的信息资源和服务。
③集群技术、分布式文件系统。
云存储系统是由多个不同的存储设备，通过集群技术，分布式文件系统技术来实现，可提供同类服务，可以提供数据访问的性能。
4 结 语
随着计算机系统和网络的不断发展，计算机网络存储的方式也越来越多。
文章对网络存储的技术进行相关的讨论，并且分析了相关存储技术所应用的情形。
云存储以其在扩展性、高效性、安全性等方面的优势，将成为未来网络存储的发展趋势。
所以文章也对云存储进行了相关的讨论。
参考文献：
[1] 孙晓燕.浅析几种常见的计算机网络存储技术[J].中小企业管理与科技，，(1).
云存储原理及发展趋势_系统构架
0前言作为近几年兴起的“云计算(CloudComputing)”的一大重要组成部分，“云存储(CloudStorage)”承担着最底层以服务形式收集、存储和处理数据的任务，并在此基础上展开上层的云平台、云服务等业务。与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序等多个部分组成的系统。
云存储提供的是存储服务，存储服务通过网络将本地数据存放在存储服务提供商(SSP)提供的在线存储空间。需要存储服务的用户不再需要建立自己的数据中心，只需向SSP申请存储服务，从而避免了存储平台的重复建设，节约了昂贵的软硬件基础设施投资。
1云存储技术
云存储系统与传统存储系统相比，具有如下不同：第一，从功能需求来看，云存储系统面向多种类型的网络在线存储服务，而传统存储系统则面向如高性能计算、事务处理等应用；第二，从性能需求来看，云存储服务首先需要考虑的是数据的安全、可靠、效率等指标，而且由于用户规模大、服务范围广、网络环境复杂多变等特点，实现高质量的云存储服务必将面临更大的技术挑战；第三，从数据管理来看，云存储系统不仅要提供类似于POSIX的传统文件访问，还要能够支持海量数据管理并提供公共服务支撑功能，以方便云存储系统后台数据的维护。
基于上述特点，云存储平台整体架构可划分为4个层次，自底向上依次是：存储层、基础管理层、应用接口层以及访问层。云存储平台整体架构如图1所示。
图1云存储框架
(1)存储层
云存储系统对外提供多种不同的存储服务，各种服务的数据统一存放在云存储系统中，形成一个海量数据池。从大多数网络服务后台数据组织方式来看，传统基于单服务器的数据组织难以满足广域网多用户条件下的吞吐性能和存储容量需求；基于P2P架构的数据组织需要庞大的节点数量和复杂编码算法保证数据可靠性。相比而言，基于多存储服务器的数据组织方法能够更好满足在线存储服务的应用需求，在用户规模较大时，构建分布式数据中心能够为不同地理区域的用户提供更好的服务质量。
云存储的存储层将不同类型的存储设备互连起来，实现海量数据的统一管理，同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展，实质是一种面向服务的分布式存储系统。
(2)基础管理层
云存储系统架构中的基础管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能，将底层存储与上层应用无缝衔接起来，实现多存储设备之间的协同工作，以更好的性能对外提供多种服务。
(3)应用接口层
应用接口层是云存储平台中可以灵活扩展的、直接面向用户的部分。根据用户需求，可以开发出不同的应用接口，提供相应的服务。比如数据存储服务、空间租赁服务、公共资源服务、多用户数据共享服务、数据备份服务等。
(4)访问层
通过访问层，任何一个授权用户都可以在任何地方，使用一台联网的终端设备，按照标准的公用应用接口来登录云存储平台，享受云存储服务。
2云存储技术的优势
作为新兴的存储技术，与传统的购买存储设备和部署存储软件相比，云存储方式存在以下优点：
(1)成本低、见效快
传统的购买存储设备或软件定制方式下，企业根据信息化管理的需求，一次性投入大量资金购置硬件设备、搭建平台。软件开发则经过漫长的可行性分析、需求调研、软件设计、编码、测试这一过程。往往在软件开发完成以后，业务需求发生变化，不得不对软件进行返工，不仅影响质量，提高成本，更是延误了企业信息化进程，同时造成了企业之间的低水平重复投资以及企业内部周期性、高成本的技术升级。在云存储方式下，企业除了配置必要的终端设备接收存储服务外，不需要投入额外的资金来搭建平台。企业只需按用户数分期租用服务，规避了一次性投资的风险，降低了使用成本，而且对于选定的服务，可以立即投入使用，既方便又快捷。
(2)易于管理
传统方式下，企业需要配备专业的IT人员进行系统的维护，由此带来技术和资金成本。云存储模式下，维护工作以及系统的更新升级都由云存储服务提供商完成，企业能够以最低的成本享受到最新最专业的服务。
(3)方式灵活
传统的购买和定制模式下，一旦完成资金的一次性投入，系统无法在后续使用中动态调整。随着设备的更新换代，落后的硬件平台难以处置；随着业务需求的不断变化，软件需要不断地更新升级甚至重构来与之相适应，导致维护成本高昂，很容易发展到不可控的程度。而云存储方式一般按照客户数、使用时间、服务项目进行收费。企业可以根据业务需求变化、人员增减、资金承受能力，随时调整其租用服务方式，真正做到“按需使用”。
3云存储技术趋势
随着宽带网络的发展，集群技术、网格技术和分布式文件系统的拓展，CDN内容分发、P2P、数据压缩技术的广泛运用，以及存储虚拟化技术的完善，云存储在技术上已经趋于成熟，以“用户创造内容”和“分享”为精神的Web2.0推动了全网域用户对在线服务的.认知。
从未来云存储的发展趋势来看，云存储系统主要还需从安全性、便携性及数据访问等角度进行改进。
(1)安全性
从云计算诞生，安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一。同样在云存储方面，安全仍是首要考虑的问题，对于想要进行云存储的客户来说，安全性通常是首要的商业考虑和技术考虑。但是许多用户对云存储的安全要求甚至高于它们自己的架构所能提供的安全水平。既便如此，面对如此高的不现实的安全要求，许多大型、可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求，构建比多数企业数据中心安全得多的数据中心。现在用户可以发现，云存储具有更少的安全漏洞和更高的安全环节，云存储所能提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。
(2)便携性
一些用户在托管存储的时候还要考虑数据的便携性。一般情况下这是有保证的，一些大型服务提供商所提供的解决方案承诺其数据便携性可媲美最好的传统本地存储。有的云存储结合了强大的便携功能，可以将整个数据集传送到你所选择的任何媒介，甚至是专门的存储设备。
(3)性能和可用性
过去的一些托管存储和远程存储总是存在着延迟时间过长的问题。同样地，互联网本身的特性就严重威胁服务的可用性。最新一代云存储有突破性的成就，体现在客户端或本地设备高速缓存上，将经常使用的数据保持在本地，从而有效地缓解互联网延迟问题。通过本地高速缓存，即使面临最严重的网络中断，这些设备也可以缓解延迟性问题。这些设备还可以让经常使用的数据像本地存储那样快速反应。通过一个本地NAS网关，云存储甚至可以模仿终端NAS设备的可用性、性能和可视性，同时将数据予以远程保护。随着云存储技术的不断发展，各厂商仍将继续努力实现容量优化和WAN(广域网)优化，从而尽量减少数据传输的延迟性。
(4)数据访问
现有对云存储技术的疑虑还在于，如果执行大规模数据请求或数据恢复操作，那么云存储是否可提供足够的访问性。在未来的技术条件下，此点大可不必担心，现有的厂商可以将大量数据传输到任何类型的媒介，可将数据直接传送给企业，且其速度之快相当于复制、粘贴操作。另外，云存储厂商还可以提供一套组件，在完全本地化的系统上模仿云地址，让本地NAS网关设备继续正常运行而无需重新设置。未来，如果大型厂商构建了更多的地区性设施，那么数据传输将更加迅捷。如此一来，即便是客户本地数据发生了灾难性的损失，云存储厂商也可以将数据重新快速传输给客户数据中心。
参考文献
1 Hayes B. Cloud Computing [J].Communications of the ACM, , 51(7):9-11.
2 Schmuck F B,Haskin R L.GPFS:A shared-disk file system for large computing clusters[C]//Proceedings of the Conference on File and StorageTechnologies,January 28-30,:231-244.
3 Namjoshi J,Gupte A.Service oriented architecture for cloud based travel reservation software as a service[C]//Proceedings of the IEEE International Conference on Cloud Computing(CLOUD’09),Bangalore,India,Sep 21-25,2009.Los Alamitos,CA,USA:IEEE Computer Society,2009:147-150.
4 ZHU B, LI K, PATTERSON H. Avoiding the Disk Bottleneck in the Data Domain File System [C]//Proceedings ofthe 6th USENIX Conference on File and Storage Technologies (FAST’08), Feb26-29, 2008, San Jose, CA, USA. Berkeley, CA, USA: USENIX Association,2008:269-282.
5 PAMIES-JUAREZ L, GARCIA-LOPEZ P, SANCHEZ-ARTIGAS M. Rewarding Stability in Peer-to-Peer BackupSystems [C]// Proceedings of 16th IEEE International Conference on Networks(ICON’08), Dec 12-14, 2008, New Delhi, India. Piscataway, NJ,USA: IEEE, 2008: 6p.
数字存储式自动应答录音系统
摘要：介绍用单片机进行控制，利用ISD2590芯片设计实现的一种数字式自动答录系统。该系统具有一定程度的智能化，且实现简单，具有较大的可扩充性。关键词：单片机 ISD2590芯片 录音 双音多频（DTMF）
随着电子技术特别是数字技术的迅猛发展，电脑自动应答、数字点歌、自动音频服务、自动应答录音电话等各种自动答录系统在越来越多的场合发挥着重要的作用。这些技术极大地方便了人们的工作和生活，提高了效率。本文介绍以数字存储方式设计实现的一种简单的自动应答录音系统。该系统主要采用ISD2590语音芯片进行数字录音，其特点是：音质好，且可随时更改主人留言信息。另外该系统利用单片机控制，具有一定程度的智能化及可扩充性。
(本网网收集整理)
1 系统原理
数字存储式自动应答录音系统的原理如图1所示，其核心器件是单片机。利用单片机检测键盘、摘/挂机、铃流等输入信号，并相应地控制和实现双音多频（DTMF）信号的发送、语音芯片的录放音等功能。
在电源方面，振铃电路和通话电路由电话线上的直流馈电直接提取，其它电路用外电源（5V）供电。
系统分为硬件和软件两部分。
2 硬件设计
整个电路按功能主要分成两大部分：语音收发电路和录音部分。
2.1 语音收发电路的实现原理
语音收发部分的内部组成如图2所示。要求可传送的语音信号在300Hz～3400Hz之间。
语音收发电路主要包括三大部分：振铃电路、通话电路和发码电路。其工作过程为：平时通话电路和发码电路同电话线断开；当振铃信号到达时，振铃电路工作，促使蜂鸣器发声；摘机后，即通过转换开关使通话电路和发码电话线接通，交换机检测后立即停止发送振铃信号，而转接双方的话音信号，通过通话电路实现通话。若欲向外输出话音信号，首先摘机动作使发码电路与电话线接通，交换机检测到即送到拨号音；然后交换机负责把呼叫方拨发的DTMF信号送给被叫方，使被叫方电话振铃。
振铃电路主要用SGS公司的LS1240芯片，通话电路用TEA1061实现，发码电路使用可单片机接口的HT9200A芯片，可实现DTMF数据的发送，且容易对其进行软件控制。
另外，考虑到后面的设计需自动摘机，转换开关用继电器实现，以利于单片机控制。
2.2 录音功能的实现
2.2.1 ISD2590芯片
录音时主要用ISD2590芯片，它是美国ISD公司的`专门产品，具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。该芯片采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过A/D或D/A转换。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。片内信息可保存1（无需后备电源），存储单元可反复录音十万次。
（1） 芯片的电路特性
・手动操作/微控制器控制兼容；
・多段信息处理，可分1～600段；
・输入采样频率5.3kHz；
・典型带宽2.3kHz；
・外部时钟频率1024.0kHz。
（2） 部分引脚描述
・节电控制（PD）
本端拉高使芯片停止工作，进入不耗电的省电状态。芯片发生溢出，即OVF端变低后，要将本端短暂变高复位芯片，才能使之再次工作。
・片选（CE）
本端变低后（而且PD为低），允许进行录放操作。芯片在本端的下降沿锁存地址线和P/R端的状态。
・录放模式（P/R）
本端在CE的下降沿锁存。高电平选择放音，低电平选择录音。录音时，由地址端提供起始地址，录音持续到CE或PD变高，或内存溢出。如果CE是前一种情况，芯片自动在录音结束处写入EOM标志。放音时，由地址端提供起始地址，放音持续到EOM标志。如果CE一直为低，或芯片工作在某些操作模式，放音会忽略EOM，继续进行。
・信息结尾标志输出端（EOM）
信息何时结束在录音时进行设定。只要CE端上升沿到来，录音就停止，此时ISD芯片会在内部一个独立的EEPROM单元内设置一个信息结束标志EOM。当由CE端脉冲触发放音时，放音持续到EOM位为止。
ISD芯片存储阵列的每一行都可以独立寻址，每一行中均匀地布置4个EOM定位点，因此芯片共有2400个定位点（4×600=2400）。例如ISD2590采样频率为5.3kHz，每行的寻址时间为160ms，则EOM的分辨率为40ms。这样，从信息结束到EOM信号输出的最大延时是40ms。EOM信号为负脉冲，脉宽为20ms。上升沿实际上标志信息的结束，因此语音在EOM处于低电平时仍继续从芯片输出，而在上升沿时停止。
・地址/模式输入端（Ax/Mx）
地址端有两个作用，取决于最高两位（A8、A9）的状态。当最高两位中至少有一个为0时，所有输入均解释为地址位，作为当前录放操作的起始地址。当这两位全部为1时，地址端就作为工作模式选择端（高电平有效）。因此操作模式和寻址是相互排斥的（具体的操作模式可参考有关资料）。地址端只作输入，不输出操作过程中的内部地址信息。地址在CE的下降沿锁存。
・话筒前置放大器输出端（ANA OUT）
这个输出经电容耦合到模拟输入（ANA IN）脚。前置电压增益取决于AGC端电平。
・模拟量放大器信号输入端（ANA IN）
本端为芯片录音信号输入端。它接到输入阻抗约为2.7kΩ的固定增益放大器。对话筒输入来说，ANA OUT端应通过外接电容连至本端。该电容和本端的3kΩ输入阻抗给出了芯片频带的附加低端截止频率。其他音源可通过交流耦合直接连接至本端（绕过了ISD的前置）。
・话筒输入信号端（MIC）
本端用于放大1～20mV的信号，它是增益可控的跨导放大器，输入阻抗10kΩ，最大增益24dB。一般驻极体话筒输出的电平足够驱动该放大器。由于输入阻抗已知，频率响应的下限由音频信号源和输入耦合电容决定。对于ISD2590，驻极体话筒选用0.1μF的耦俣电容，它和本端的10kΩ输入阻抗决定了芯片频带和低频截止点。
芯片上的AGC电路控制前置放大器的增益，使增益在0～20dB之间变化，以维持合适的输入电平。
・话筒参考端（MIC REF）
该端是前置放大器的反向输入端，当以差分形式连接话筒时，可抵消噪声，提高共模抑制比。这个输入端如果不用，必须悬空。
2.2.2 录音部分的电路原理
录音部分的电路如图3所示。
（1） 单片机除了要控制ISO2590的CE、P/R、PD和EOM4个控制端，还要控制地址端的高4位(A9～A6)，以使信息的分辨率最小为9.6s。
（2） 图3中的继电器开关J1-2可以控制芯片的录音方式：当如图3所示连接开关，芯片从MIC录音；当断开J1-2，语音信号从20脚（ANA IN）录入芯片，MIC不起作用。
3 软件设计
3.1 主程序
先扫描键盘（采用非编码键盘），若所按键的键值小于或等于0CH，表示要发码，转入发码（SENDCODE）程序。这些键共包括：0～9、*和#键。
若键值大于0CH，则表示是功能控制键，依次判断是哪个键，然后转入相应子程序。这里功能键共包括：ON/OFF、PLAY、READY、RECORD。
流程图如图4所示。
3.2 键盘扫描子程序
本程序采用非编码键盘，单片机必须对所有按键进行监视。一旦发现有键按下，单片机应通过程序加以识别，找出它的行列值，并求出它的键值，然后转入相应的处理程序，实现该键功能。
3.3 ON/OFF键子程序
ON/OFF键是摘挂机控制键，它对应的键值是10H。
当有振铃信号输入或欲输出话音时，要将通话电路与电话线接通。此时可以按下ON/OFF键，单片机检测到此键便控制继电器JK1(使P1.4取反)完成此要求。
3.4 RECORD键子程序
RECORD键是录主人留言信息控制键，它对应的键值是0DH。
主人要把自己不在家的留言信息（例如：“您好，这是XX的自动留言机，主人不在家，请留言，留言时间是80s”）。预先录入ISD2590芯片中，以便需要时可以随时调用。在这里留有9s的时间用来录这段话。具体操作是：选按下RECORD键，程序检测到此键后，便开始示主人留言信息并启动单片机的T0中断定时。9s后自动停止。
由于对ISD2590进行直接寻址时，信息的最小分辨率是150ms，所以将A0～A5都接地，将A6～A9连到单片机输出端。这样可以使信息的最小分辨率变为9.6s（150ms×2 6=9.6s）。利用单片机的T0中断定时器从ISD的初始地址（即A6～A9都为0）开始定时9s，并段时间留作主人留言区（剩下大约0.6s不用）。把接下来的80s用来录对方留言信息。
3.5 READY键子程序
READY键是准备实现自动留言功能控制键，它对应的键值是0EH。
当主人出门前，预先按下此键等待。当有振铃信号输入时，振铃检测电路检测到振铃响了4次后，便发给单片机一请求信号。单片机响应后，首先将通话电路与电话线接通（模拟摘机），然后将主人留言信息发给呼叫方，发送完毕后马上准备进行录音。本程序留有80s的时间录对方留言信息，每次录音都从上次录音结束处开始到此次对方录音完毕并挂机为止，循环录制（自动覆盖最前面信息），每次录音完毕自动挂机。主人回家后，可以按下复位键，再进行其他的操作（比如播放留言信息）。
流程图如图5所示。
3.6 PLAY键子程序
PLAY键是播放留言控制键，它对应的键值是0FH。
当主人要听自己留言信息或对方留言信息时可以按下此键，这时便开始播放第一段信息（主人留言）；若不想听此段信息，可以不等其播放完，再按一下PLAY键，便从第二段开始播放（对方留言）；若再按此键，便重新播放第一段信息；只要按的不是PLAY键，就跳出此子程序，ISD2590停止播放。
流程图如图6所示。
本文设计实现了一种数字芯片存储式自动答录系统。该系统具有实用性强、稳定性高等诸多优点，适合家庭和商业两用，且在功能上可以扩展。
（1） 若想录多方留言信息，可以将这80s的时间细分成多段，每段多长时间预先设定好。也可在电路中加入摘挂机检测电路，当对方挂机时自动停止录音。这种情况下每段录音时间不固定。
（2） 此电路还可以扩展，加一些其他功能，例如：
・温度报警功能。只要将温度传感器输入端连至单片机外部中断脚，当温度达到一定值时，便进入中断，单片机控制语音收发电路自动拨号（例如拨119），并告如对方这里有火灾。
・自动转接分机。可以将语音芯片再留出一小部分用来存储转接的语音提示信息（例如：请拨分机号，1为xx处，2为xx处），然后电路判定对方发来的DTMF码并通过软件和继电器将对方自动转接到相应的分机上。
数字存储式自动应答录音系统
摘要：介绍用单片机进行控制，利用ISD2590芯片设计实现的一种数字式自动答录系统。该系统具有一定程度的智能化，且实现简单，具有较大的可扩充性。关键词：单片机 ISD2590芯片 录音 双音多频（DTMF）
随着电子技术特别是数字技术的迅猛发展，电脑自动应答、数字点歌、自动音频服务、自动应答录音电话等各种自动答录系统在越来越多的场合发挥着重要的作用。这些技术极大地方便了人们的工作和生活，提高了效率。本文介绍以数字存储方式设计实现的`一种简单的自动应答录音系统。该系统主要采用ISD2590语音芯片进行数字录音，其特点是：音质好，且可随时更改主人留言信息。另外该系统利用单片机控制，具有一定程度的智能化及可扩充性。
1 系统原理
数字存储式自动应答录音系统的原理如图1所示，其核心器件是单片机。利用单片机检测键盘、摘/挂机、铃流等输入信号，并相应地控制和实现双音多频（DTMF）信号的发送、语音芯片的录放音等功能。
在电源方面，振铃电路和通话电路由电话线上的直流馈电直接提取，其它电路用外电源（5V）供电。
系统分为硬件和软件两部分。
2 硬件设计
整个电路按功能主要分成两大部分：语音收发电路和录音部分。
2.1 语音收发电路的实现原理
语音收发部分的内部组成如图2所示。要求可传送的语音信号在300Hz～3400Hz之间。
语音收发电路主要包括三大部分：振铃电路、通话电路和发码电路。其工作过程为：平时通话电路和发码电路同电话线断开；当振铃信号到达时，振铃电路工作，促使蜂鸣器发声；摘机后，即通过转换开关使通话电路和发码电话线接通，交换机检测后立即停止发送振铃信号，而转接双方的话音信号，通过通话电路实现通话。若欲向外输出话音信号，首先摘机动作使发码电路与电话线接通，交换机检测到即送到拨号音；然后交换机负责把呼叫方拨发的DTMF信号送给被叫方，使被叫方电话振铃。
振铃电路主要用SGS公司的LS1240芯片，通话电路用TEA1061实现，发码电路使用可单片机接口的HT9200A芯片，可实现DTMF数据的发送，且容易对其进行软件控制。
另外，考虑到后面的设计需自动摘机，转换开关用继电器实现，以利于单片机控制。
2.2 录音功能的实现
2.2.1 ISD2590芯片
录音时主要用ISD2590芯片，它是美国ISD公司的专门产品，具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。该芯片采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过A/D或D/A转换。因此能够非常真实、自然地再现语音、音
[1] [2] [3] [4] [5]
弹性架构促业务成长
在当前的IT环境中，业务与IT已无法分割，存储架构是满足企业 IT发展的基础建设，万丈高楼从地起，架构是规划未来蓝图的重要基础。IT是业务不断发展的源动力，当业务严重依赖着某些IT应用，尤其是对于数据安全和存储要求较高的应用，为了保障业务永续，此时一个具有弹性的存储设施是解决企业后顾之忧的最佳选择。存储的弹性，有利于企业进一步的IT规划建设，充分适应业务的需求，保障业务的安全稳定。
在众多企业级信息存储架构解决方案中，惠普的方案独具特色，以惠普存储全线产品的基础保障加上强大的惠普软件技术，可以为任何客户提供定制化的服务。无论多么独特的IT架构要求，总有一款惠普产品与技术能适应客户的需求。
而另一方面，惠普存储架构又具有超强的整合能力。以惠普XP外部存储方案为例，X P 存储设备具有超大存储容量， 满足数据增长需求;支持多种不同的外部阵列，可以有效利旧、降低成本，并构建分级存储;同时，用户数据可以在多层存储系统之间进行复制和移动，构建数据复制系统。而且这样的架构具备更大的弹性，可以使众多企业按照自己的业务发展来逐步扩展其存储架构，并支持异构系统，从而有力促进了客户的业务成长。
数据防弹保业务安全
当有了很好的存储架构以后，企业所考虑的就是如何保证计算机系统的连续不断运行，因而保护企业中最宝贵的数据资产，成为企业稳定发展的关键。随着电子商务业务的不断拓展，将会有越来越多的关键业务集中于计算机系统中，能否提供一个高可靠性和高可用性的网络服务成为衡量服务质量的一个重要指标，因此整个计算机网络系统的安全可靠地运行将直接关系到企业的生存和未来发展。
而实际上，计算机系统时刻受到来自自然灾害、人为因素、供电、病毒、攻击等各方面的破坏和侵袭。因此，具备快捷方便的数据备份、灾难恢复和数据恢复功能是现今系统网络管理的重要目标。基于以上问题已构成数据安全的巨大隐患，需要采用专业的数据备份方案来解决以上问题。
惠普数据保护解决方案就包括：企业在24小时连续应用的过程中，如果规定时间进行数据备份的话，数据本身会不断增大，这样一来就迫切需要把这种能够缩短RPO(恢复点目标)和RTO(恢复时间目标)的技术补充进来。各个企业都能从HP StorageWorks的备份恢复解决方案中根据自己的实际需要选择最佳解决方案，从而降低风险、缩短垃圾时间，为业务体系的完善健全做出贡献。
业务连续性未雨绸缪
“惠普是亚太地区少数几个真正经历过客户灾备方案实际应用的厂商之一”，中国惠普有限公司企业计算及专业服务集团存储产品经理周志峰在接受笔者采访时说。周志峰说的是五年前上海地铁4号线施工时所造成的塌方，当时造成旁边的一栋大厦随时有倒塌的危险，而大厦里正好有惠普客户的数据中心。因此当时客户马上通知惠普将数据中心在短时间内切换到了同城的另一个备份数据中心上，保证了客户业务的安全运行。
上面的例子也就是说，在系统架构已经完成，数据的安全和系统化管理进一步推进的同时，企业应该越来越重视对数据本身进行的风险管理。为了在发生故障时，能够用最快的速度重新展开或继续工作，很多企业都已经把BCP的策划当成了自己的一项必须履行的义务。
惠普所提供的业务连续解决方案是端到端的整体解决方案，包括技术、流程、人员三个方面， 涵盖从服务器，存储系统，光纤网络互连设备到软件、数据库在内的相关IT范围，还包含人员组织建设，人员培训和容灾知识普及，灾难恢复流程设计及演练，以及实施完成之后的持续支持服务，
而惠普的灾难恢复方案尤其适用于对应用系统要求7x24小时不间断运行的企业用户， 特别适用于对数据的完整性、实时性极为敏感的银行、电信以及大中型企业用户。
自动归档使业务一点就通“ 眼看着数据也安全了， 也避免了风险，CIO们好象可以高枕无忧了，可是又一个问题冒了出来，企业这么庞大的数据该如何利用，发现其中的价值，如何利用企业最宝贵的这笔财富，又开始让许多经营者大伤脑筋。”徐志钧表示。
的确，随着数据爆炸性地增长以及各行业对信息系统的依赖，对于每个企业来说最重要的是数据，同样最头疼的是如何管理这些数据。据IDC统计，全球的数据存储量已经达到了1610亿GB，如果形象一点，这相当于现有书籍信息量的300万倍，如果将这些信息出书并排列起来，其总长度是地球到太阳距离的12倍。
而且随着安然事件的发生和萨班斯法案的签署实施，世界各国均制定了相应数据保存、不可修改和检索的强制性法律，实际迫使公司将这些非结构化的数据保留更长一段时间。
根据这一行业发展趋势， 惠普在业内率先推出了针对整个信息生命周期的自动归档存储解决方案， 以便将数以T B 记的数据转换为企业有体系的知识资产。例如，HPStorageWorks ILM就是当前业界成熟、可靠、可扩展的解决方案和架构。惠普在该领域所进行的创新，帮助客户成功将全生命周期的数据转化为了使业务清晰可见、一点就通的财产。
智能管理成就业务高效
随着数据信息的指数化增长，全球众多的咨询研究机构预测，未来几年所产生的信息数据将超过整个人类历史所产生的全部数据之合。企业如何利用IT、如何部署和管理IT资源来支撑业务策略和业务系统，已经成为了企业经营的基本手段。如何有效的管理数据，利用数据并生成对企业有利用价值的信息，是当今企业普遍面临的挑战。
因此在实现了整个信息生命周期的内容归档后，客户开始希望能从数据的“海洋”中跳脱出来， 利用智能管理， 跨越信息孤岛，充分实现IT对业务的支持与推动。惠普多年来一直致力于统一IT架构策略，大力推广基于开放标准平台的成长企业所具有的简单、易管理和适应性理念。
惠普统一存储管理平台，由基础部分以及其上的智能插件组成。基础部分包括：拓扑发现、事件管理、容量管理、策略管理等功能，通过智能插件可以提供应用管理，包括：oracle、exchange、sybase以及文件系统等。
通过惠普的统一存储管理平台，可以极大的简化存储架构管理，对各个层面的人都带来极大的受益，提升IT的价值，利用IT
架构提升企业的竞争力。对于企业的CIO 来说，通过该管理平台可以严格控制预算，及时掌握存储资源的利用情况以及未来的增长趋势，合理规划未来的资源增长需求，降低企业存储架构的总拥有成本，提高投资的回报率。
性能优化加速业务优化
最后，客户仍然希望能继续优化性能，从而不断优化其业务成效。为此，惠普存储性能优化解决方案提供了从应用层、操作系统层到存储层全面的I /O性能资源优化、管理、分配等功能。
其主要特点是：模块化方案设计，支持灵活扩展，惠普提供的存储性能优化方案可以从存储资源分配，提供存储服务质量，可靠性以及I/O性能等各方面优化用户IT环境的存储系统。而且根据用户的不同需求，惠普可以灵活配置各种软、硬件以满足用户在不同阶段，不同环境的方案需求。不同需求采用的模块，软硬件均可以单独配置，也可以和其他模块组合，方便用户扩展、升级。
惠普存储性能优化解决方案可以帮助用户进一步优化系统存储资源，提升系统性能，降低用户IT成本，并加速业务优化的步伐。
网络存储技术论文
[摘要]网络数据信息爆炸性的增长，使网络存储技术变得越来越重要，已成为Internet及其相关行业进一步发展的关键。本文详细介绍了常见的三种网络存储技术的优缺点及应用范围，并介绍了几种新的网络存储技术，使读者对网络存储技术有一个全面的了解。
[关键词]网络存储直接连接存储网络附加存储存储区域网络
一、引言
信息是一个企业可持续发展的核心动力之一，信息的可靠存储是一个企业得以正常运作和发展壮大的根本所在。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中，用户对存储和管理信息的能力产生了新的需求。为更有效地使用和管理信息，用户对信息系统的搭建、数据中心的建设、数据的管理模式、数据的有效使用、信息存储介质的选择以及信息的安全存储等方面，提出多样化的要求，以达到数据的最佳利用。
网络存储设备提供网络信息系统的信息存取和共享服务，其主要特征体现在：超大存储容量、大数据传输率以及高可用性。要实现存储设备的性能特征，采用RAID作为存储实体是必然选择。传统的网络存储设备都是将RAID硬盘阵列直接连接到网络系统的服务器上，这种形式的网络存储结构称为（DASDirectAttachedStorage），目前，按照信息存储系统的构成，SAN（StorageAreaNet-work）和NAS（NetworkAttachedStorage）是最常见的两种选择。本文将详细介绍这三种存储技术的优缺点和应用范围，并将介绍几种新的网络存储技术。
二、传统网络存储技术
1.DAS存储
直接连接存储（DAS——DirectAttachedStorage）是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上的方式。这种连接方式主要应用于单机或两台主机的集群环境中，主要优点是存储容量扩展的实施简单，投入成本少、见效快。
DAS适用于以下几种情况：(1)服务器在地理分布上很分散，通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时；(2)存储系统必须被直接连接到应用服务器，如某些数据库使用的“原始分区”上时；(3)包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接到存储器上。
当服务器在地理上比较分散很难通过远程连接进行互连时，或传输速率并不很高的网络系统，直接连接存储是比较好的解决方案，甚至可能是唯一的解决方案，但是由于DAS存储没有网络结构，存在许多缺点：一方面该技术不具备共享性，每种客户机类型都需要一个服务器，从而增加了存储管理和维护的难度；另一方面，当存储容量增加时，扩容变得十分困难，而且当服务器发生故障时，数据也难以获取。因此，难以满足现今的存储要求。
2.NAS存储
网络附加存储（NAS——NetworkAttachedStorage）即将存储设备通过标准的网络拓扑结构例如（以太网），连接到一群计算机上，提供数据和文件服务。NAS服务器一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成。简单的说，NAS是通过与网络直接连接的磁盘阵列，它具备了磁盘阵列的所有主要特征：高容量、高效能、高可靠。
NAS由于其较好的可扩展性、可访问性、低价位、安装简单、易于管理等优点，广泛应用于电子出版、CAD、图像、教育、银行、政府、法律环境等那些对数据量有较大需求的应用中。多媒体、Internet下载以及在线数据的增长，特别是那些要求存储器能随着公司文件大小规模而增长的企业、小型公司、大型组织的部门网络，更需要这样一个简单的可扩展的方案。
但在实际应用中，NAS也存在着以下不足：(1)在文件访问的速度方面。NAS采用的是FileI/O方式，这带来巨大的网络协议开销。正是因为这个原因，NAS不适合在对访问速度要求高的应用场合，如数据库应用、在线事务处理。(2)在数据备份方面。需要占用LAN的带宽，浪费宝贵的网络资源，严重时甚至影响客户应用的顺利进行。(3)在资源的整合和NAS的管理方面。NAS只能对单个存储(单个NAS内部)设备之中的磁盘进行资源的整合，目前还无法跨越不同的NAS设备，难以将多个NAS设备整合成一个统一的存储池，因而难以对多个NAS设备进行统一的集中管理，只能进行单独管理。
3.SAN存储
存储区域网络（SAN--StorageAreaNetwork）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。其中的服务器用SAN的接入点。SAN是一种特殊的高速网络，连接网络服务器和诸如大磁盘阵列或备份磁带库的`存储设备，SAN置于LAN之下，而不涉及LAN。利用SAN，不仅可以提供大容量的存储数据，而且地域上可以分散，并缓解了大量数据传输对于局域网的影响。SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。
SAN的应用主要可以归纳为下面集中应用：构造群集环境，利用存储局域网可以很方便地通过光纤通道把各种服务器、存储设备连接在一起构成一个具有高性能、较好的数据可用性、可扩展的群集环境。(1)数据保护，存储局域网可以做到无服务器的数据备份，数据也可以后台的方式在存储局域网上传递，大大减少了主要网络和服务器上的负载，所以存储局域网可以很方便地实现诸如磁盘冗余、关键数据备份、远程群集、远程镜像等许多防止数据丢失的数据保护技术；(2)数据迁移，可以方便地进行两个存储设备之间的数据移动；(3)灾难恢复，特别是远程的灾难恢复；(4)数据仓库，用来构建一个网络系统的存储仓库，使得整个存储系统可以很好地共享。
在实际应用中，SAN也存在着一些不足：(1)设备的互操作性较差。目前采用最早和最多的SAN互连技术还是FibreChannel，对于不同的制造商，光纤通道协议的具体实现是不同的，这在客观上造成不同厂商的产品之间难以互相操作。(2)构建和维护SAN需要有丰富经验的、并接受过专门训练的专业人员，这大大增加了构建和维护费用。(3)在异构环境下的文件共享方面，SAN中存储资源的共享一般指的是不同平台下的存储空间的共享，而非数据文件的共享。(4)连接距离限制在10km左右等。更为重要的是，目前的存储区域网采用的光纤通道的网络互连设备都非常昂贵。这些都阻碍了SAN技术的普及应用和推广。
三、新的网络存储技术
1.NAS网关技术
NAS网关与NAS专用设备不同，它不是直接与安装在专用设备中的存储相连接，而是经由外置的交换设备，连接到存储阵列上——无论是交换设备还是磁盘阵列，通常都是采用光纤通道接口——正因为如此，NAS网关可以访问SAN上连接的多个存储阵列中的存储资源。它使得IP连接的客户机可以以文件的方式访问SAN上的块级存储，并通过标准的文件共享协议（如NFS和CIFS）处理来自客户机的请求。当网关收到客户机请求后，便将该请求转换为向存储阵列发出的块数据请求。存储阵列处理这个请求，并将处理结果发回给网关。然后网关将这个块信息转换为文件数据，再将它发给客户机。对于终端用户而言，整个过程是无缝和透明的。NAS网关技术使得管理人员能够将分散的NASfilers整合在一起，增强了系统的灵活性与可伸缩性，为企业升级文件系统、管理后端的存储阵列提供了方便。
2.IP-SAN技术
网络存储的发展产生了一种新技术IP-SAN。IP-SAN是以IP为基础的SAN存储方案，是一种可共同使用SAN与NAS，并遵循各项标准的纯软件解决方案。IP-SAN可让用户同时使用GigabitEthernetSCSI与FibreChannel，建立以IP为基础的网络存储基本架构，由于IP在局域网和广域网上的应用以及良好的技术支持，在IP网络中也可实现远距离的块级存储，以IP协议替代光纤通道协议，IP协议用于网络中实现用户和服务器连接，随着用于执行IP协议的计算机的速度的提高及G比特的以太网的出现，基于IP协议的存储网络实现方案成为SAN的更佳选择。IP-SAN不仅成本低，而且可以解决FC的传播距离有限、互操作性较差等问题。
四、结束语
数据的重要性越来越得到人们的广泛认同。未来网络的核心将是数据，网络化存储正是数据存储的一个发展方向。这里我们简要的介绍了几种当前比较流行的网络存储技术，当前网络存储技术还在不断的快速发展，SAN和NAS的融合、统一虚拟存储技术是未来发展的两个趋势。
图书馆、阅览室的数据存储系统与其他行业的存储系统有较大不同，主要表现在:①数据量庞大。一座大型图书馆每年的数据增量可达10TB以上;②存储周期长。图书馆数据需要较长的存储时间，甚至可达50年以上;③数据类型多样。现代图书具有影像、图像、文字、声音等数据，均需要存储;④高度的可靠性和安全性要求。作为一所信息化程度较高的图书馆，为了构建一个满足业务需要的高效数据存储系统，可以利用数据压缩、重复数据删除、自动精简配置、自动分层存储等现代数据存储技术，对大数据进行高效的存储和管理。
一、数字图书馆大数据存储容量不足的问题
现代图书馆是一个十分复杂的机构，完备的图书馆除了具有对借阅人员信息、图书还借与出人信息、图书设备信息等硬数据进行管理外，数据量最大最复杂的当属对图书资料本身的软数据管理以及现代电子图书资料的储存与管理，特别是大型图书馆或高校图书馆，门类齐全、借阅量大、内容及设备多样，更使得它所产生的数据结构复杂且数据增量大。
图书馆的数据量随时间线性增长，随着各种类型的数字化图书及设备越来越多，信息化程度的不断加强，对图书及读者管理规范程度的不断提高，以及读者对资源要求的不断加深，致使数据容量加速增长。
当前大型图书馆每年的数据增量大约为20~30TB,如此浩大的数据量，对于一个拥有100TB存储容量的图书馆一也只能满足3一5年的`数据存储需要，因此需要采取有效的应对措施予以解决。
日前，许多高校图书馆的存储设备容量利用率不到50%，大有潜力可挖。在图书馆实际管理工作中，在缺乏技术的情况下，经常采取整理碎片的技术来提高存储空间利用率和数据查询效率，这对于一般性的小容量操作是可行的，但对于大型数据系统其耗费的时间是难以估计的。况且，碎片的整理并不能有效消除分配卷中未使用的空间，达不到精简配置的目的。
二、数字图书馆大数据存储容量不足的应对
措施日前许多图书馆采取的办法是由被购买了电子图书的商家作数据备份，这显然不是最有效的数据存储机制。为了大幅度提高数据存储效率，最有效的办法是采用数据压缩技术和重复数据删除技术。
1、利用压缩技术提高空间利用率
对于书籍等图书资料文件，其文件内和文件间存在大量的相似性关系，Delta压缩技术则可以对文件内和文件间的数据进行比较，删除文件内和文件间的冗余数据，达到数据压缩的日的，相似程度越高，压缩比越小。
2、利用消重技术提高空间利用率
图书馆数据在存储过程中往往有大量的备份数据，数据经过多次备份后，产生较多的数据重复，重复数据删除技术在备份过程中能够较好地消除重复数据，进而节约空间。对于重复数据备份，可以分为时间数据消重和空间数据消重。对于电子书籍等产生的数据一般属于自然数据，其主要特点是，数据的变化率较低、完备的数据备份、数据长期保存、数据内容可以感知等，因此，适合采用时间数据消重。因此，就本校图书馆的数据整理，大约每三个月进行一次。
图书馆数据量庞大，仅仅一所5000人规模学校的中型图书馆，其电子图书数据量就可达到15TB以上。因此，不能简单采用与中小备份类似的解决方案，由于存在大量的图形文件及影像文件等，其海量数据备份是一个非常耗时的过程，在热备份情况下，可能需要花费近一个月时间。最佳实践做法是，采用备份设施来拷贝数据并同时保证应用程序仍然可以让客户端使用。重要数据的备份可以使用有冗余级别配置的主机或硬盘RAID。两个独立硬件控制的RAID阵列的软件镜像可以用来备份其关键数据。这种技术可以保证当某个磁盘或阵列发生故障时整个系统仍然可以使用，任何网络组件的故障，如网卡、视频设备、IDE控制器、电源等可以容易地替换而不影响运行。最经济且非常有效的数据备份方案可以采取冗余技术RAID4,即若干个数据盘带一个冗余盘，在这些盘中的相应块内，存储的相应位的1的个数必须是偶数个。当某一个数据盘发生故障而更换了新盘后，只要按照偶数个1的原则就可以将损坏了的数据恢复到新盘中。
在实际操作中，可以有多种备份方案，通常采用停机备份:正常关闭待操作数据，进行数据的冷备份。备份所有数据文件、控制文件、日志文件和参数文件，把冷备份拷贝到新存储设备上，然后新建一个同名实例，最后再把备份数据文件重新打开即可。
3、提高存储空间的利用率
对于某项应用，传统空间分配方案采用完全供给，以确保该应用拥有足够的增长空间，这势必造成大量的存储空间闲置，在空间浪费的同时也造成了能源损失。采用自动精简配置是一种较新的存储空间管理技术。利用自动精简配置技术，能够帮助用户在不降低性能的情况下，大幅度提高存储空间利用效率，能使用户实现接近100%的存储空间利用率，因为数据需要多少空间系统则按需要进行分配，基本不产生多余的空间。自动精简配置技术的一个明显的优势在于可自动扩展分配卷，无须手动扩展，而且当需求变化时，无需更改存储容量设置;通过虚拟化技术集成存储，减少超量配置，降低总功耗。这也是解决机房耗能问题的很有效的方法。
三、总结
总的来说，对于数字图书馆大数据的存储和管理都十分关键，有效地存储和管理大数据是现代图书馆信息化管理的必要基础，良好的数据管理技术能够为图书馆管理工作的顺利开展提供保障。所以，加强大数据存储工作的管理，是未来数字图书馆发展的重要保证。
参考文献
[1]彭磊.建立SAN(存储局域网)——高校图书馆数据存
Riak CS 是一个基于 Riak 的云存储解决方案，
Riak CS 可用于构建可靠的私有和公有云，而 Riak CS Enterpirse 目前有很多大公司在使用，包括 Datapipe, Deutsche Verm?gensberatung (DVAG), IDC Frontier, Rovio, and Yahoo! JAPAN.等，
主要特性：
高可用性，容错存储
支持大对象
S3 兼容的 API 和认证
多租户和每用户报表
容量的追求操作简单
可靠的统计检测和度量
对于需要多数据中心复制和企业级支持的可考虑企业版 Riak CS Enterprise (商业版)。
项目主页：www.open-open.com/lib/view/home/1363792949546
电台NAS存储信息网络论文
1、电台信息网络数据存储现状
1.1信息网络构成
自开始，随着信息化建设工作的深入推进，我台信息网络建设规模不断扩大，已拥有路由器、防火墙、交换机等30余台，服务器20台的网络规模。整个台站的网络被2台防火墙分为了接入网、OA网、技术网3个部分，接入网路由器通过广域网链路与局机关广域网核心路由器相连。局机关广域网通过防火墙与台办公网核心交换机相连，该交换机负责台办公网的服务器及终端的接入。办公网交换机通过防火墙与技术网核心交换机相连，用于技术网服务器和终端的接入，网络拓扑如图2所示。在此网络架构下，已初步完成了台站信息化管理平台（以下简称台平台）的搭建，为安全播出业务提供有力的支持和保障。台平台按系统担负的业务性质可以分为生产管理系统和保障管理系统两部分，应用系统结构如图3所示。生产系统运行在技术网中，负责全台广播播出系统的管理。保障管理系统运行在办公网中，主要负责发射台日常行政办公业务。技术网中各应用系统的业务数据均保存在本地关系数据库中，未产生大量的非结构化数据。办公网中的应用系统除办公自动化系统、档案管理系统外，产生的非结构化数据量比较大，主要是各种文档、图片等。
1.2数据存储容量计算
(1)技术网运行管理系统数据存储容量估算技术网运行管理系统主要负责对电台安全播出系统调度和管理，实时与各发射机房自动化系统进行数据交换，各发射机自动化系统按秒实时将发射机的身份信息、上传数据的时间、模拟量表值、状态开关量、故障信息、操作信息等数据（大约0.6k的数据量）上传到运行管理系统，运行管理系统按分钟进行数据存储。每天1440分钟则一部发射机每天最大存储数据条数为1440条。以下以一个台站按20部发射机为例进行技术网数据存储容量估算：发射机状态数据容量=0.6k(每部发射机、每分钟)×1440(每天条数)×20(20部机器)×365×5(保留五年)/1024≈30797MB其他业务数据容量=2MB(其他数据增量)×365×5(保留五年)≈3650MB数据总容量=（30797+3650）×200%(增长系数)≈68894MB≈70GB(2)办公网技术业务管理系统估算说明办公网主要运行的是电台日常行政办公业务系统，其中技术业务管理系统主要负责对电台安全播出的技术管理，如计划检修、报表上传等，同时还可以在办公网中提供对发射机播出状态的查询。同上，以一个台站按20部发射机为例进行技术网数据存储容量估算：发射机状态数据容量=0.6k(每部发射机、每分钟)×1440(每天条数)×20(每台站20部机器)×365×5(保留五年)/1024≈30797MB其他业务数据容量=4MB(其他数据增量)×365×5(保留五年)≈7300MB数据总容量=（30797+7300）×200%(增长系数)≈76194MB≈80GB
1.3数据存储现状及存在的`风险
目前对各业务系统服务器操作系台站安全传输发射管理平台技术业务管理系统生产系统保障管理系统运行管理系统机房运行监控系统办公自动化系统智能物资管理系统固定资产管理系统发射机自动化系统天馈线自动化系统节传自动化系统电站自动化系统自台质量保证系统档案管理系统门户管理系统统的磁盘采用RAID1工作模式来保证系统的安全运行，即操作系统安装在两块硬盘上，这两块盘的内容相同，任何一块盘损坏，都不影响操作系统的运行，代价是牺牲一块硬盘的容量。对各系统的业务数据的存储采用在本机硬盘上建立专用分区，通过备份软件，每天定时备份数据的方法进行数据安全保护。由数据存储容量估算可以看出办公网及技术网中的应用系统所需最低的存储空间也在70GB左右，随着信息系统的增加，所需存储的数据量也会大幅度地增加。目前对这些应用系统的数据存储和系统备份采用的方式都是进行本地硬盘存储，对存储的空间压力较大。一旦发生硬盘损坏或操作系统故障、应用软件启动失败等问题时，造成的数据丢失就无法恢复，给日常工作带来不可估量的损失。解决这个问题的办法，就是将这些数据资料存储或备份到一个安全、快速、方便的应用环境中，以此来保证系统和数据的安全运行。
2、NAS存储方案介绍
2.1方案设计
根据平台现有应用情况，采用三套磁盘存储阵列实现应用系统的存储和备份，其中两套磁盘阵列（每个6TB）分别配置在办公网和技术网，用来做数据存储。用另一套磁盘阵列（12TB）单独搭建一个小型备份网络，专门用作备份功能。技术网应用系统的数据均保存到本地存储磁盘阵列，操作系统和业务数据备份到NAS备份存储磁盘阵列，保证了生产业务系统相对独立，对现有运行方式没有影响；办公网非结构化数据保存到本地存储磁盘阵列，操作系统和文件数据备份到NAS存储阵列。考虑主要因素如下：(1)存储、备份磁盘独立配置，防止备份应用未及时整理过期数据而带来的磁盘空间争夺；(2)技术网应用均为生产系统，需要保证各系统能够独立稳定运行；(3)技术网现有系统的运行方式不变，只是将操作系统和业务数据备份到磁盘阵列；(4)办公网应用系统如OA、FTP、物资管理等系统，有存储大量非结构化数据需求。
2.2备份网络拓扑结构设计
技术网主要应用为运行管理系统，办公网主要应用为技术业务管理系统、办公自动化系统等，给技术网、办公网各配置一套磁盘阵列用于存储应用系统数据。同时再采用一套NAS磁盘存储阵列，利用服务器双网卡特点，单独搭建一个专门的存储网络，将台站部署的服务器通过存储网络交换机连接至NAS存储设备。为各应用系统分别建立账号，在NAS网络存储上为每个应用系统划分专用磁盘分区，进行系统和数据的备份。具体拓扑如图4所示。这种方法可以在不改变现有的系统网络体系架构基础上，通过单独架设的专用备份存储网络，避免了网络存储与广播业务系统使用同一网络时，因备份数据占用主干网络流量造成的网络拥塞问题。数据备份在存储设备层实现，具备与主机“无关”的特点，在整个备份的过程中不影响应用系统的运行。
2.3数据备份流程
技术网、办公网所有应用均将数据定期备份到专用NAS备份磁盘阵列，为数据库、应用系统建立专用备份目录。具体的备份可以分为，主机到磁盘阵列的备份和磁盘阵列到磁盘阵列的备份。备份流程如图5所示，其中红线表示办公网数据备份，绿线表示技术网数据备份。
3、结语
综上所述，通过采用NAS存储技术的网络存储方案，既保证了发射台信息系统的数据备份要求，又能满足今后更多系统投入使用后备份数据量激增的要求。利用单独架设的存储网络，可以有效地避免因备份数据占用主干网络流量的问题，同时通过对磁盘阵列的配额管理、用户访问控制管理，还可以进一步确保网络数据的安全、稳定，为电台信息网络中的数据存储及备份提供了可靠的技术支持。
1 概述
自从网络概念问世以来， 从局域网到广域网， 网络规模不断扩张， 给人们的生产生活带来了巨大的变化。二十一世纪以来， 随着信息时代的到来， 互联网已经成为人们生产生活中必不可少的重要组成部分， 特别是随着智能手机、平板电脑等移动终端设备的普及， 使得互联网的接入方式更加便捷。随着互联网规模的不断增长， 网络信息量十分巨大， 特别是随着信息化进程的不断深化， 网络信息量仍将进一步增长， 网络的信息容量已经成为制约互联网进一步发展的重要瓶颈， 网络数据的存储开始得到人们的广泛关注。互联网信息容量大， 数据交互速率高， 这就要求网络中的数据存储既要满足较大容量的存储需求， 又要满足高效快速的读取、存储速率， 这就给计算机网络存储技术提出了新的较高要求。本文主要针对计算机网络存储技术的发展现状进行了分析， 并对下一步新型存储技术的发展进行了探讨与展望。
计算机网络作为连接计算机等设备的数据网络， 提供了网络节点间数据交互的通道， 承担着数据交互的路由传输功能。随着网络规模的不断扩张， 网络结构愈加复杂， 节点设备类型也愈加繁琐， 为了保证网络内高效的数据信息流， 网络的智能化水平不断提升， 存储设备也开始在网络中得到应用， 承担着网络中数据信息的缓存功能。当前来看， 根据不同的存储需求与特点， 直接连接存储、存储区域网以及云存储等几种存储技术在计算机网络中得到了较为广泛的应用。
2。1 直接连接存储技术
直接连接存储技术是一种存储介质与服务器通过数据通道直接相连实现数据存储的技术， 在这种网络存储模式下， 存储设备不具有操作系统， 这决定了存储介质只承担数据的存储功能而不具备数据管理等功能。直接连接存储技术是一种针对计算机网络中数据存储问题而形成的一种直接的解决方案， 其在一定程度上缓解了网络中的数据存储问题， 但随着计算机网络规模的进一步扩展， 一方面数据存储量越来越大， 专用数据接口给服务器带来的负担较重， 另一方面这种存储模式的灵活性欠佳， 难以适应复杂的网络结构。
2。2 存储区域网技术
为了解决直接连接存储技术存在的存储量瓶颈以及可扩展性问题， 存储区域网技术开始在计算机网络中得到应用。存储区域网技术将网络中的数据存储设备与服务器独立开来， 利用光通道搭建了数据存储网络， 不仅大大提高了对网络中数据信息的存储量， 更实现了数据的集中式管理， 提高了网络中数据存储管理的可控性。光纤技术的发展大大推动了存储区域网技术的革新， 专用的存储网络借助光纤的高效高可靠传输能力， 实现了远端的数据快速存储与读取， 大大提高了存储设备在计算机网络中布局的灵活性。
2。3 云存储技术
近年来， 云计算开始得到人们的广泛关注， 在谷歌、亚马逊、微软以及国内的阿里、腾讯、百度等互联网巨头的推动下， 云计算技术已经落地， 在工业生产、日常生活中的诸多领域得到了应用， 利用云端设备实现本地数据的处理计算。在云计算平台下， 云存储技术应运而生， 利用云端的存储设备， 实现了本地数据的可靠存储， 本地设备不需要考虑数据存储问题， 只需要通过网络将数据上传即可。云存储平台通过数据分析与管理， 将用户上传的数据合理存储至相应的存储服务器中， 不仅有效保证了存储数据的安全性与可靠性， 避免了本地存储设备损毁可能带来的数据丢失问题， 更便于用户随时随地访问云端对上传的数据信息进行管理。
3 新型存储技术展望
针对当前计算机网络存储技术存在的问题以及网络的下一步发展需求， 虚拟化存储技术、无线存储技术以及动态存储技术等新型存储技术发展十分迅速， 并开始在实际中得到应用。
3。1 虚拟化存储技术
在虚拟机技术、数据快照技术以及数据定位技术等新型技术的基础上， 虚拟化存储技术逐步发展起来， 其利用虚拟化技术实现了数据存储的位置无关性， 进而实现了对异构存储系统的统一化管理， 大大提高了存储系统的使用率与使用效率。虚拟化存储技术的应用， 使得数据存储的介质选择变得无差别化， 即使在异构存储系统中， 不同的存储介质具有不同的特点与属性， 虚拟化存储技术都能够将其统一为简单的数据存储访问模式。随着计算机网络规模的不断扩张， 网络结构日趋复杂， 网络中设备类型的差别越来越大， 传统的数据存储技术需要根据数据类型以及存储设备的特点选择存储介质与存储方式， 当待存储的.数据量较高时存储效率十分低下， 且存储设备不能够得到有效的利用。虚拟化存储技术无差别地利用了异构存储设备， 大大简化了数据存储流程， 同时借助其数据分配策略、存储空间划分等技术， 进一步提高了计算机网络中数据存储的效率。
3。2 无线存储技术
随着智能手机、平板电脑等智能终端的普及， 人们越来越追求网络入口的便携化， 企图摆脱传统有限网络的束缚， 实现随时随地的互联网访问。在智能终端设备的推动下， 无线网络近年来发展十分迅速， 基于无线网络的数据存储技术也成为领域的一大研究热点。考虑到无线网络中智能手机等智能终端设备的数据处理能力有限， 且数据存储需求具有明显的时效性， 这就要求无线存储技术要避免给终端设备带来过多的负担， 同时保证高效的唤醒能力， 一旦智能终端设备开始发出数据流， 立即唤醒相应的存储进程实现数据的高效有序存储。无线存储技术有效保证了用户便携化的使用需求， 促进了智能终端设备的进一步发展与普及。
图2 虚拟化存储技术
3。3 动态存储技术
计算机网络作为一个动态变化的数据大系统， 不仅仅是网络中的数据流每时每刻都在变化， 网络的结构、规模等也在不断发生变化。在这样一个动态的网络系统中， 为了实现高效的数据存储功能， 动态存储技术营运而生， 通过引入网络监控功能实现了对网络的实时监控， 并根据网络实时状态实现了对数据存储的动态决策， 对数据存储过程进行动态调整与优化， 使得数据存储策略能够随时根据网络状态的变化保持最优， 有效保证了动态网络中数据存储的高效性与可靠性。
4 结束语
互联网时代的到来使得世界真正进入万物互联的新时代， 给人们的生产生活带来了便利， 也给社会发展提供了动力。随着互联网规模的不断扩张， 网络信息容量增长迅速， 如何保证互联网中数据的高效存储与传输已经成为影响互联网进一步发展的关键。本文主要针对计算机网络中的数据存储技术进行了研究， 分析了当前网络中常用的数据存储技术， 并对下一步新型存储技术的发展进行了展望， 相信随着新技术的发展与成熟， 互联网必将得到长足的发展。
参考文献
[1]李森。计算机网络存储技术[J]。环球市场信息导报， （2） ：129。
[2]王超。企业中计算机网络存储技术的应用现状及发展研究[J]。商情， 2017 （22） 。
[3]杨震乾， 杨泳丹。面向大数据的分布式存储技术的发展与应用[J]。电子技术与软件工程， （2） ：201。
[4]倪澎涛。计算机数据存储备份的技术的研究[J]。中国新通信， 2017 （15） 。
[5]马晓峰。浅谈计算机网络存储技术[J]。科技传播， 2016， 8 （16） 。
[6]唐龙俊。云存储技术在安防领域的具体应用初探[J]。科技视界， 2017 （7） ：135。
网络存储技术比较研究论文
摘 要：随着信息技术的飞速发展，网络存储已成为信息社会不可或缺的关键技术之一，本文深入分析网络存储技术的现状及存在的问题，重点讨论当前网络存储的两大主流技术NAS和SAN的主要的特点，相对于传统网络存储技术他们的优缺点，最后，提出一些较高可行性的存储解决方案。
关键词：网络存储；NAS；FC SAN；IP SAN
回顾计算机技术的发展历程，不难发现计算机核心技术主要有三次大的迁移，计算机发明初期由于主要用于科学计算，因此中央处理器CPU的计算能力是研究的核心技术；随后计算机网络大面积应用，使计算机通信成为耗费时间最多的事件，因此如何提高网络带宽的技术成为热点；现今，计算机的主要应用模式己转化为数据的存储和访问，存储技术业已成为计算机核心热点技术。
受机械部件自身性能的限制，磁盘存储设备数据访问时间平均每年只提高7％～10%，而数据传输率也只是以每年提高20%的速度发展。根据摩尔定律，计算机中央处理器和内存以平均每18个月增长一倍的速度发展。根据吉尔德定律，网络带宽以每6个月增长一倍的速度发展。很显然处理器、网络带宽和磁盘IO之间的性能差距越来越大，而计算机系统性能的提高受限于系统中最慢的部件。因此，数据的存取速度己经成严重影响计算机系统的性能。传统的存储技术难以解决这一问题，采用新的存储技术，提高数据存储的I/O性能的需求越来越迫切。
1 直接附加存储(Direct Attached Storage，DAS )
直接附加存储，是传统的.存储模式，以服务器为中心的存储结构，将存储设备通过传统的I/O总线、SCSI接口或光纤通道直接接驳到服务器上使用，数据的读写、存储直接发送到存储设备端。DAS不带操作系统，所有的输入输出操作都要通过服务器实现。如果需要访问存储器上的数据，必须先给文件服务器发送请求信息。
DAS的主要优点是特别适合地理上分散分布的服务器环境和存储系统必须直连到应用服务器上的场合。
DAS的不足一是安装、调试比较烦琐 , 也没有独立的存储操作系统，易造成网络瘫痪。二是因DAS采用异地备份 , 所以备份操作复杂。三是虽然DAS依靠双服务器实现双机容错功能 ,但若两台服务器同时出故障 , 则无法进行正常数据存储。
2 网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）
网络附加存储是提供文件级服务的存储设备，通过标准的网络拓扑结构连接到一组计算机上，通过网络文件系统（NFS）或者基于I P网络的网络文件协议等标准的协议提供文件级的数据访问。NAS实际是一种带有网络文件瘦服务器的存储设备。
NAS是以存储设备为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。
NAS 的优点：一是易于安装的即插即用性。NAS内置了网卡，通过交换机直接连接到网络中，基本上不需特别设置就可支持多个计算机平台使用。二是极易部署性。NAS 设备可放置于任何地方，只通过网络连接，用户可直接在网络上存取数据。这既减轻了应用服务器的系统开销，又显著改善了网络性能。三是安全性高。NAS通常将操作系统驻留在主板芯片内，大大提高了整个系统的稳定性和病毒防犯能力。四是扩充方便。NAS 设备本身内置了多个 I/O 接口，使扩充其存储容量极为方便，同时也允许在网络中自由增加 NAS 设备。NAS 为当今异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。
NAS 的不足：一是NAS同样采用普通数据网络传输备份和恢复，备份时网络带宽的消耗较大，当网络上有其他大数据流量时会严重影响系统性能。二是由于存储数据通过普通数据网络传输， 因此易产生数据泄漏安全问题。三是NAS存储只能以文件方式访问，而不能直接访问物理数据块，因此对事务处理和数据库等应用无能为力。
3 存储区域网络（Storage Area Network，SAN）
网络存储的主角SAN是一种以数据存储为中心，面向网络的存储结构。目前常见的可使用SAN技术主要有两种，一种是采用的是光通道（FC，Fiber Channel）技术，即FC SAN；另外一种技术是利用基于高速以太网协议（TCP/IP协议）的互联网小型计算机系统接口（iSCSI）技术，即IP SAN。
（1）FC SAN
FC SAN通过一个或多个光纤通道交换机以网络拓扑形式为主机服务器和存储设备提供互联。FC SAN 实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP 网络之外的专用网络。它的核心是 FC（Fiber Channel） ，其中的服务器和存储系统各自独立，地位平等 ，SAN 的接口通常不是以太网，而是小型计算机系统接口（SCSI）、串行存储结构（SSA）、企业系统连接 (ESCON)、高性能并行接口（HIPPI）或是光纤通道。通过光纤设备进行连接，使用FC通讯协议的SAN网络我们称为FC SAN。
FC SAN的优点：一是允许用户独立增加存储容量，当数据容量增大时，可以随时追加存储空间，相比传统的存储架构SAN有更为出色的可扩展性优势。SAN可不停止系统运行进行应用服务器和存储资源的追加和置换。二是具有更高的带宽。因采用了光纤接口，利用光纤通道技术，SAN传输数据效率更高，特别是在传输大数据块时。三是显著减少备份和恢复的时间，可以灵活地进行时间表/权限管理以及备份/灾难恢复控制，容易通过计划任务使备份数据免除人为干预，同时减少网络上的信息流量。四是管理更为方便。SAN采用的集中式管理软件允许远程配置、监管和无人值守运行。五是SAN使用RAID硬件或软件确保存储的可靠性，从使用方面来讲，在很大程度上提高了系统的可靠性和可用性。
FC SAN 的不足：一是价格昂贵。不论是 SAN 阵列柜还是光纤通道交换机价格都很昂贵，就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不易被小型企业所接受；二是由于必须单独建立光纤网络，因此异地扩展比较困难；三是虽然光纤通道技术标准存在，但SAN本身缺乏统一标准，所以多个厂商生产的SAN产品互操作性极差。目前，一些 SAN 厂商试图通过SNIA 等国际组织来制定统一的SAN产品标准，以便逐步解决互操作问题。
（2）IP SAN
随着数据在远程存储需求的扩大，网络存储领域产生了一些新的技术热点，互联网小型计算机系统接口（iSCSI）技术就是其中之一，iSCSI协议利用普通的 TCP/IP网来传输本该用SAN来传输的SCSI数据块，从而达到通过网络进行I/O操作的目的，我们称为基于IP协议的SAN。
IP SAN既有同NAS一样的前端管理部分，又能像SAN一样提供裸设备供主机使用。相对于需要单独建立光纤网络的FC SAN，IP SAN的成本要少很多。同时随着千兆网的普及，万兆网也逐渐的进入主流，使 IP SAN 的速度相对 FC SAN 来说并没有太大的劣势。
IP SAN的优点：一是IP SAN融合了FC SAN和NAS的优势，使网络存储更为高效、同时又大大的降低了成本，提高了系统的灵活性。二是iSCSI协议整合了现有的主流存储协议SCSI和主流网络协议TCP/IP，实现了存储和网络的无缝融合。
IP SAN的不足：一是当前能提供完整的IP SAN解决方案的厂商较少，同时对管理者技术要求也高；二是通过普通网卡存取iSCSI数据时，解码成SCSI需要中央处理器进行运算，无形中增加了系统的性能开销；三是由于使用数据网络存取，存取速度要受网络运行状况的影响。
4 结束语
通过以上比较研究， 四种网络存储技术各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业，可采用简单的 DAS 技术方案 。对于中小型商业企业，他们服务器数量比较少，有一定的数据集中管理需求，但没有大型数据库需求，NAS具有安装管理方便、价格平民化等优点，自然成为存储的优选方案。特别是对于部门服务器或独立工作组级的客户，更能充分享受NAS性能价格比的好处。
对于大中型商业企业，FC SAN和IP SAN则是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中， 且对系统性能要求极高，可考虑采用FC SAN技术方案。FC SAN一直以来是构建存储网络的首选，以性能稳定可靠，技术成熟著称，在关键应用领域的高可靠性毋庸置疑。对于希望使用存储的服务器相对比较分散，又对性能要求不是很高的，可以考虑采用IP SAN技术方案。IP SAN在近年有了较快发展，很多厂商的IP SAN产品销路很好，IP SAN的市场份额有了较大的增长，不过总体来说，目前仍然还是FC SAN占据上风，它广泛的用于商业企业级数据存储、服务器集群、远程灾难恢复、Internet数据服务等多个领域。
参考文献：
[1] 李瑛. 常见的网络存储技术研究与比较. 科技创新导报，,(06)
[2] 何丰如. 网络存储主流技术及其发展趋势. 广东广播电视大学学报 , 2009,(02)
[3] 朱晓虹. SAN存储技术在校园网络系统中的应用. 鸡西大学学报, 2009，(05)
[4] 何佳. 数据存储技术的比较及发展趋势. 怀化学院学报 , ,(11)
探析网络存储技术研究论文
0引言
云计算浪潮席卷全球，推动着社会信息基础设施的重大变革。以虚拟化为代表的新技术已经成为数据中心的基本组织方式，商业产品如VMware和开源产品如KVM、Xen已得到普及使用。统计数据显示，至2012年底已有超过一半的x86服务器使用了虚拟化，至2014年这一比例将扩大到700%。
虽然虚拟化技术获得快速发展，但在面向云计算数据中心的存储系统设计仍然而临诸多挑战和困惑。人们目前对虚拟机环境下的文件系统I/O特征还缺乏深入认识和理解，在虚拟机环境下存储技术路线的选择方而缺乏理论与实验数据支撑的有效指导。在云计算数据中心中，一类重要的存储需求是为每个虚拟机提供一个虚拟磁盘映像。该应用需要存储系统具有良好的可扩展性，支持为任意数量的虚拟机提供磁盘映像，并支持高性能访问;可以支持磁盘映像的快照与克隆、迁移、动态扩展等高级特性。
NAS和SAN是目前数据中心所使用的主要存储设备形式，NAS存储可以支持数据共享，具有更好的可扩展性、可管理性和可用性;SAN在大多数传统应用场景中具有更好的性能，但配置和管理较为复杂。在功能上，NAS和SAN都可以作为虚拟机的磁盘映像存储设备，虚拟磁盘映像既可以对应到SAN设备的一个逻辑卷，也可以映射到NAS的一个或多个文件。
本文将简要分析NAS和SAN的工作原理，探讨虚拟化环境下的存储系统架构和I/O访问路径，然后模拟数据中心的虚拟化环境对NAS和SAN的性能进行测试，对测试的结果进行分析探讨，在此基础上提出而向数据中心的存储方案实施建议。
1网络存储系统的类型
NAS和SAN是目前云计算数据中心所使用的两类主要存储设备，本节简要分析其工作原理并比较其差异。
1.1 NAS
NAS(Network Attachment Storage)存储系统上运行有文件系统，对外部提供文件和目录、元数据的数据视图。其中目录和文件的内容称为文件系统的'数据，而把用于描述和实现文件系统所用到的数据称为元数据(Metadata)，如文件大小、修改日期、以及访问控制等。目前使用比较广泛的NAS访问协议有NFSv3, NFSv4和CIFS。其中UNIX/Linux环境使用NFS协议，而windows系统使用CIFS协议。
NAS可以支持多个程序对文件的共享和并发访问，并采取较为严格的一致性语义。如NFSv3规定对元数据的访问使用同步操作;客户端在打开文件时根据文件的最后修改时间对已缓冲文件数据的有效性进行检查;对写入的文件数据的缓存也有时间限制。
1.2 SAN
SAN (Storage Area Network)提供的数据视图和磁盘完全相同。根据通信网络的不同，SAN分为光纤通道( FC-SAN)和基于TCP/IP网络的IP-SAN(通信协议为iSCSI)。总体来看，FC-SAN性能表现更加稳定，但iSCSI具有显著性价比优势，iSCSI在应用普及程度方而已经远远超过FC-SAN;随着万兆以太网的普及，有理由相信iSCSI将会在性能方而追赶上FC-SAN。
需要指出的是，在功能上SAN设备只提供了最基本的块存储功能，只能被动的接受读写命令;由于SAN设备上无文件系统，因此，不具有存储空间和数据管理能力;其配置和管理也更加复杂。
2虚拟机环境下的存储架构
虚拟机上运行有文件系统，当应用程序访问文件时，文件系统将其转换为对磁盘设备的请求，这些请求以模拟磁盘方式或准虚拟化方式发送到虚拟机监视器(Hypervisor)。虚拟机监视器判断后端存储设备的类型，如果为NAS，则将对磁盘的请求转换为文件操作，发送请求给NAS服务器;如果后端存储设备为SAN，则将磁盘块访问请求发送给SAN设备。
如果后端存储设备为NAS, VM所访问的虚拟磁盘实际为NAS存储系统中的文件。这种模式下Hypervisor访问存储设备的I/O模式与传统应用自接访问NAS设备有很大不同。在传统应用中，元数据操作高达I/O操作总数的70%，而在虚拟化环境下，所有元数据操作都转换为对文件数据的操作，因此，元数据操作数量将显著减少，与此同时，文件数据访问呈现出更多的随机访问特征。
3虚拟机环境下NAS与SAN的性能测试
本节将测试虚拟机环境下NAS和SAN的性能。使用一个计算机作为存储服务器，其CPU为Pentium(R) Dual-CoreE5300 2.60GHz,配置有8GB内存和2块2TB SATA硬盘，配置有1块千兆以太网卡，操作系统为CentOS6.4;在其上运行有NFS服务器和ISCSI软件，可同时作为NAS和SAN存储设备;另有一台计算机作为虚拟机服务器，CPU为Pentium(R) Dual-Core E5300 2.60GHz，内存为8GB ,配置有1个千兆以太网卡，操作系统均为Ubuntu 12.04;创建2个虚拟机，每个虚拟机内存大小限制为2GB，虚拟机磁盘大小为30GB 。
测试文件设定为4GB，为虚拟机内存大小的2倍，以尽量消除虚拟机内存cache对读写性能的影响。
从测试结果可以看出，NAS的read. reread性能稍高于SAN，其原因在于NAS端的文件系统执行了预读策略;而在random-read测试中，NAS的性能要低于SAN，则是由于在随机读情况下，NAS的预读策略失效;在虚拟机环境下NAS和SAN的write . rewrite性能基本持平，而在randrom-write测试中，NAS的性能要稍高于SAN，这是由于NAS端的文件系统具有缓冲功能，可以将随机写入的数据进行缓冲，并在此基础上进行I/O的优化。
虚拟机数量对测试性能有显著影响。虚拟机数量增加时，性能有明显下降。这是由于当只有一个虚拟机访问存储设备时，读写操作均为顺序访问;而当多个虚拟机并发访问存储系统时，不同虚拟机的请求交替到达，总体上在存储设备端表现为随机访问，造成额外的磁头移动，从而导致性能下降。
上述测试显示了与传统非虚拟化环境完全不同的结果。在传统非虚拟化环境中，SAN的性能要显著高于NAS，尤其在元数据密集型操作中SAN的性能高达NAS的3倍，究其原因，在于SAN的客户端可以采取有效的缓冲策略，减少与存储设备端的交互;而NAS由于数据一致性的要求客户端需要及时将新的数据提交到存储服务器，从而导致大量通信开销。在虚拟机应用环境中，虚拟机上运行有文件系统，可以对数据采取有效的缓存策略，有效减少了和后端存储设备的通信开销;与此同时，所有在虚拟机上的文件系统中产生的元数据操作，都被转换为针对NAS存储系统中文件数据的操作，因此可以采用异步方式写入NAS存储设备，也进一步有效减少了通信开销。
4总结
现代云计算数据中心需要为虚拟机提供可扩展、易于管理、支持快照和克隆等高级特性、并具有高性能的虚拟机映像存储方案。本文的研究结果揭示出，虽然在传统应用场景中SAN和NAS的性能有显著差异，但这一性能差异已在虚拟机应用环境中得以消除。由于NAS存储具有更好的可扩展性和易管理性，我们有理由相信NAS存储是数据中心虚拟机映象存储的更好选择。
