网络附加存储NAS

  概述

  网络附加存储(Network Attached Storage，NAS)是采用网络(TCP／IP、ATM、FDDI)技术，通过网络交换机连接存储系统和服务器主机，建立专用于数据存储的存储私网。也就是说，NAS是部门级的存储方法，将存储设备通过标准的网络拓扑结构(比如以太网)，连接到一群计算机上，从而帮助工作组或者部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。需要共享大量CAD文档的工程小组就是典型的例子。

　 随着IP网络技术的发展，网络附加存储(NAS)技术发生质的飞跃。由于网络附加存储采用TCP／IP网络协议进行数据交换，TCP／IP是IT业界的标准协议，不同厂商的产品(服务器、交换机、NAS存储)只要满足协议标准就能够实现互连互通，无兼容性的要求；在万兆以太网的基础上，存储网络带宽将大大提高NAS存储的性能，NAS解决方案见下图。

  NAS的使用特点

  NAS是一种直接连接到IP网络之中的任务优化高性能的存储设备。存储设备由高性能磁盘阵列组成。NAS将专业化的文件服务器与存储技术相结合，通过文件系统的集中化管理实现网络文件的共享访问。允许一个异构(多协议)环境中的多个客户机和其他服务器共享数据。与传统存储技术相比，NAS主要有以下使用特点。

  (1)易于安装。NAS设备的安装非常简单，不需要任何其他专业操作就可以很容易地集成到网络中。只需将NAS服务器连接到交换机上，分配一个IP地址即可，几分钟内就可完成安装并运行。

  (2)易于部署。NAS设备物理位置灵活。它可以放置在网络中心机房内，靠近数据中心的应用服务器；也可放在其他地点，通过物理链路与网络连接起来。用户可根据需要来确定NAS的物理位置，一般将其放置在 访问频率最高的地方，以进一步缩短用户的访问时间并提高网络吞吐量。

  (3)方便使用和管理。客户不需安装任何额外软件，NAS服务器设置、升级及管理均可通过Web浏览器远程实现。

  (4)整体性能高。无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据；这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。

  (5)跨平台使用。基于TCP／IP的数据传输使NAS可以支持多种网络文件系统，如NFS、CIFS、NCP和AFP等。NAS独立于操作系统平台，可以支持Windows、UNIX、Mac、Linux和Netware等不同操作系统。

  (6)提高数据可用性。采用RAID5技术，NAS可保证磁盘数据安全与完整。采用嵌入式操作系统，具有很强的稳定性和可靠性。网络管理员可方便地设置用户或用户组对NAS服务器的访问权限。

  NAS直接和以太网相连，其安全性存在着一定的问题。通常为了保障安全性，需要通过防火墙设置保护NAS安全的规则。大量数据存储都通过网络完成，增加了网络的负载，特别不适合于音频、视频数据的存储。灾难恢复比较困难，通常需要一个专门定制方案。

  NAS的体系结构

  NAS的体系结构如图所示。一个NAS包括网络管理模块(如LAN)、文件服务管理模块和由多个硬盘驱动器构成的存储模块。NAS可以应用在任何网络环境中。主服务器和客户端可以非常方便地在NAS上存储任意格式的文件，包括SMB格式(Windows)、NFS格式(UNIX、Linux)和CIFS格式等。NAS系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。其特性包括：独立于操作系统，不同类的文件共享，交叉协议用户认证，浏览器界面的操作，管理，增加和移出服务器不会中断网络服务等。NAS是在RAID的基础上增加了存储操作系统，因此，NAS的数据能由异类平台共享。

  NAS的市场应用

  NAS能够满足那些希望降低存储成本但又无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。究竟哪些行业可以使用到NAS设备呢？首先，看这个单位的核心业务是否建立在某种信息系统上，对数据的安全性要求很高；其次，看该信息系统是否已经有或者将会有海量的数据需要保存，并且对数据管理程度要求较高；最后，还可以判断一下网络中是否有异构平台，或者以后会不会用到。如果上述有一个问题的答案是肯定的，那么就有必要重点考虑使用NAS设备。

  1.办公自动化NAS解决方案

  办公自动化系统(OA)是政府机构和企业信息化建设的重点。现代企事业单位的管理和运作是离不开计算机和局域网的，企业在利用网络进行日常办公管理和运作时，将产生日常办公文件、图纸文件、ERP等企业业务数据资料以及个人的许多文档资料。传统的内部局域网内一般都没有文件服务器，上述数据一般都存放在员工的电脑和服务器上，没有一个合适的设备作为其备份和存储的应用。由于个人电脑的安全级别很低，员工的安全意识参差不齐，重要资料很容易被窃取、恶意破坏或者由于硬盘故障而丢失。

  从对企事业单位数据存储的分析中可以看出，要使整个企、事业单位内部的数据得到统一管理和安全应用，就必须有一个安全、性价比好、应用方便、管理简单的物理介质来存储和备份企业内部的数据资料。NAS网络存储服务器是一款特殊设计的文件存储和备份的服务器，它能够将网络中的数据资料合理有效、安全地管理起来，并且可以作为备份设备将数据库和其它的应用数据时时自动备份到NAS上。

  2.税务NAS解决方案

  税务行业需要的是集业务、信息、决策支持为一体的综合系统。行业业务系统主要是税收征管信息系统，还有税务业务信息、通用业务信息等。整个系统将行政办公信息、辅助决策信息与业务系统结合起来，组成一个通用的综合系统平台，从而形成一个完整、集成、一体化的税务业务管理系统。

  税务行业的业务数据资料、日常办公文件资料及数据邮件系统非常重要，一旦数据资料丢失将会给日常工作和整个地区的税收工作带来麻烦。保证整个数据资料的安全运行及应用成为了税务行业中一个必须解决的现实问题。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，以此来保证税务行业数据的安全运行。

为合理解决数据业务资料备份和存储的问题，可以使用一台NAS 网络存储服务器来存储和备份业务数据资料以及日常办公数据。在业务主机内，数据库里的信息资料直接通过数据增量备份功能备份到NAS中。连同局域网内部的业务资料以及工作人员的日常办公文件资料或是基于光盘的数据资料，都可以存储到NAS服务器上，以便工作人员随时使用和浏览这些数据资料。使用NAS后，管理员能够有效、合理地安排和管理其内部数据资料，使数据文件从其它网络机器上分离出来，实现数据资料的分散存储，统一管理数据资料环境系统。

  3.广告NAS解决方案

  广告设计行业是集市场调研、行销策略、创意生产、设计执行、后期制作和媒介发布为一体的综合服务行业。

  很多广告公司的数据存储模式比较落后，成本较高且效率低下，主要问题在于数据安全性差；整体数据量大以及原有大量陈旧的数据难以存储管理；存在多操作系统平台，设备繁杂导致存放的数据难以共享和管理，造成效率低下；广告设计人员的离职造成设计资料无辜丢失。采用NAS存储和备份广告设计行业网络中的业务数据资料，实现数据的集中存储、备份、分析与共享，依据设计研究单位对不同数据的不同要求，充分利用现有数据，合理构建广告设计行业的数据存储平台，从而提高了信息资料的传送速度，节省了时间，提高了工作效率。

  4.教育NAS解决方案

  自提出”校校通”工程后，各个学校都在积极建设自己的校园网，以便将来能及时适应信息时代的发展。随着”校校通”工程逐步到位，”资源通”成为下一步信息化建设的重点，具体体现在学校需要大量的资源信息以满足学生与教师的需求。随着校园内数据资源不断增加，需要存储数据的物理介质具有大容量的存储空间和安全性，并要有非常快的传输速率，确保整个数据资料的安全、快速存取。

  2012年以后在校园网建设过程中偏重于网络系统的建设，在网络上配备了大量先进设备，但网络上的教学应用资源却相对匮乏。原有的存储模式在增加教学资源时会显现很多弊病：由于学校传统的网络应用中所有教育资源都存放在一台服务器上，具有高性能与高扩展能力的服务器成本较高；教学资源的访问服务会与应用服务争夺系统资源，造成系统服务效率的大幅下降；应用服务器的系统故障将直接影响资源数据的安全性和可用性，给学校的教学工作带来不便。

  针对这些问题，可以引入NAS设备来实现集中存储与备份。

  （1）.NAS提供了一个高效、低成本的资源应用系统。由于NAS本身就是一套独立的网络服务器，可以灵活地布置在校园网络的任意网段上，提高了资源信息服务的效率和安全性，同时具有良好的可扩展性，且成本低廉。

  （2）.提供灵活的个人磁盘空间服务。NAS可以为每个学生用户创建个人的磁盘使用空间，方便师生查找和修改自己创建的数据资料。

  （3）.提供数据在线备份的环境。NAS支持外接的磁带机，它能有效地将数据从服务器中传送到外挂的磁带机上，保证数据安全、快捷备份。

  （4）.有效保护资源数据。NAS具有自动日志功能，可自动记录所有用户的访问信息。嵌入式的操作管理系统能够保证系统永不崩溃，以保证连续的资源服务，并有效保护资源数据的安全。

  5.医疗数据存储NAS方案

  医院作为社会的医疗服务机构，病人的病例档案资料管理是非常重要的。基于CT和X光的胶片要通过胶片数字化仪转化为数字的信息存储起来，以方便日后查找。这些片子的数据量非常大而且十分重要，对这些片子的安全存储、管理数据与信息的快速访问以及有效利用，是提高工作效率的重要因素，更是医院信息化建设的重点问题。据调查，一所医院一年的数据量将近400TB，这么大的数据量仅靠计算机存储是胜任不了的，有的医院会使用刻录机将过去的数据图片刻录到光盘上进行存储，但这种存储解决方式比较费时，且工作效率不高。医院需要一种容量大、安全性高、管理方便、数据查询快捷的物理介质来安全、有效地存储和管理这些数据。使用NAS解决方案可以将医院放射科内的这些数字化图片安全、方便、有效地存储和管理起来，从而缩短了数据存储、查找的时间，提高了工作效率。

  6.制造业NAS解决方案

  对于制造业来说，各种市场数据、客户数据、交易历史数据、社会综合数据都是公司至关重要的资产，是企业运行的命脉。在企业数据电子化的基础上，保护企业的关键数据并加以合理利用已成为企业成功的关键因素。因此，对制造行业的各种数据进行集中存储、管理与备份，依据企业对不同数据的不同要求，从而合理构建企业数据存储平台。采用NAS的存储方式是比较适合的，可以实现数据的集中存储、备份、分析与共享，并在此基础上充分利用现有数据，以适应市场需求，提高自身竞争力。

  综上所述，在数据管理方面，NAS具有很大优势，在某些数据膨胀较快、对数据安全要求较高、异构平台应用的网络环境中更能充分体现其价值。另外，NAS的性能价格比极高，广泛适合从中小企业到大中型企业的各种应用环境。

  7.NAS的影楼存储解决方案

  NAS数据保护存储方案，为数据提供有效保障，可对重复数据进行删除、压缩以优化存储空间，最高可有效节省80%的存储空间，并且可以通过NAS特有的RAID机制，对硬盘进行有效的保障。NAS支持多电脑及终端设备共享，无论存取，都可以方便使用。设置不同的使用权限，即可以方便用户查看，也可以防止数据丢失;性价比高，影楼配置铁威马F4-NAS增强版的NAS存储器，另加4块4T的企业级硬盘，一套下来总价不到一万元，是用服务器存储成本的十分之一不到，安全方便，实惠高效。