NAS技術(shù)時常用的磁盤陣列技術(shù)中很常用的一種，它有很多特點(diǎn)限制了它在視音頻和多媒體應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用。一個獨(dú)立的數(shù)據(jù)流只能使用一個TCP/IP傳輸流，不能使用兩個或兩個以上的TCP/IP流來將一個媒體流分成幾部分同時傳輸。這樣一來，由于單個TCP/IP流由其協(xié)議的限制最多可以到6M字節(jié)/秒左右，造成對媒體流大小的限制。同時大多數(shù)媒體流具有實(shí)時性，而TCP/IP的打包傳輸特點(diǎn)不能提供一個持續(xù)穩(wěn)定的傳輸，會導(dǎo)致媒體流的掉幀的或質(zhì)量的下降。NAS的共享能力只有60M字節(jié)/秒，而對于實(shí)時性很強(qiáng)的媒體流類型應(yīng)用來說，有效的共享能力可能只有30至40M字節(jié)/秒，這種有限的共享能力對存儲工程師目前的需求來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在媒體流應(yīng)用中，如果用戶的需求超過NAS存儲所能提供的共享能力時，將導(dǎo)致對每一個用戶的服務(wù)質(zhì)量下降。在使用多個NAS系統(tǒng)時，由于視音頻數(shù)據(jù)流的應(yīng)用的特點(diǎn)，用戶數(shù)據(jù)訪問的數(shù)據(jù)流一般都很大，但訪問次數(shù)相對較小，即使有一定的規(guī)律性也有可能發(fā)生對不同NAS系統(tǒng)的需求不均衡的現(xiàn)象，這樣極易造成某個NAS系統(tǒng)阻塞。所以NAS存儲系統(tǒng)也同樣不適合使用于視音頻和多媒體的共享應(yīng)用領(lǐng)域。

 

SANDataDirector

DataDirectNetworks公司的SANDataDirector存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是一個全新的存儲系統(tǒng)概念。它無論對單臺主機(jī)有序的數(shù)據(jù)訪問還是來自多臺主機(jī)的不確定的數(shù)據(jù)訪問，它都擁有同樣的高性能：單臺SDD實(shí)際的寫性能可以到760M字節(jié)/秒，實(shí)際的讀性能可以到800M字節(jié)/秒，單個邏輯單元的性能可以到650至700M字節(jié)/秒。這樣高的性能來自于它的獨(dú)特的對存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的多主機(jī)環(huán)境進(jìn)行專門設(shè)計的并行體系結(jié)構(gòu)，它不只是一個高性能的存儲系統(tǒng)，它還是一個存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備。

多CPU的并行處理技術(shù)，尤其是其中的軟件技術(shù)一直當(dāng)今世界計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。不同種類的CPU對于不同種類用途的并行處理能力是不同的，DataDirectNetworks公司采用獨(dú)特的軟硬件技術(shù)率先將適用于IO處理的RISCCPU的并行處理技術(shù)應(yīng)用于存儲和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)當(dāng)中，徹底改變了總線結(jié)構(gòu)和交叉點(diǎn)交換結(jié)構(gòu)在這一領(lǐng)域的跟不上發(fā)展需求的現(xiàn)狀。

DataDirectNetworks公司的SANDataDirector存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備擁有八個用于連接主機(jī)或連接存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的主機(jī)接口和二十個用于可以連接高達(dá)1250塊磁盤驅(qū)動器的磁盤接口。在每一個端口上都有一個用于與其它端口進(jìn)行并行處理的GALEFORCe特定用途集成電路。在這二十八個GALEFORCe特定用途集成電路中，每個包含一個RISC處理器，用于控制和區(qū)分命令路徑和數(shù)據(jù)路徑，向主機(jī)以及存儲器提供高速的數(shù)據(jù)傳輸路徑。巨大的并行處理緩存池與DMA之間的高速數(shù)據(jù)信息包傳送機(jī)制和這些特定用途集成電路的結(jié)合，為所有的主機(jī)提供了通過緩存池對所有的存儲進(jìn)行直接的和并行的訪問能力。

由于所有的數(shù)據(jù)訪問都要經(jīng)過緩存，SDD的并行處理機(jī)制將無論是來自單臺主機(jī)的有序數(shù)據(jù)訪問請求還是來自多臺主機(jī)的不確定的數(shù)據(jù)訪問請求都進(jìn)行重新排隊和有序化，SDD的并行處理機(jī)制為來自所有端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一排序提供了基礎(chǔ)。同時SDD的GALEFORCe特定用途集成電路不只在互相之間做功能強(qiáng)大的并行處理，而且還利用磁盤驅(qū)動器提供的軟件接口，跟所有的與SDD磁盤端口相連接的磁盤驅(qū)動器的內(nèi)置處理器進(jìn)行并行處理，通過磁盤驅(qū)動器內(nèi)置處理器對數(shù)據(jù)請求命令再次排序并且充分有效地利用磁盤的自帶緩存。這種獨(dú)特的SDD與所有磁盤驅(qū)動器的一體化并行處理，最大限度地、充分地最小化了驅(qū)動器的尋道次數(shù)，將磁盤驅(qū)動器的機(jī)械反應(yīng)時間降到最低。SDD不但沒有在多主機(jī)訪問時產(chǎn)生性能衰減，而且還利用多臺主機(jī)的并發(fā)數(shù)據(jù)訪問發(fā)揮出它的單臺主機(jī)無法用到的極高的性能。

SDD獨(dú)有的另外一個突破性的技術(shù)是directRAID技術(shù)，它對系統(tǒng)性能的貢獻(xiàn)與SDD的并行處理技術(shù)同樣重要。directRAID技術(shù)結(jié)合并行處理技術(shù)征服了傳統(tǒng)RAID技術(shù)的單數(shù)據(jù)流限制，使多個校驗(yàn)組數(shù)據(jù)流可以在一個directRAID中并行存在，多個校驗(yàn)磁盤同時運(yùn)行，在提供無縫的數(shù)據(jù)保護(hù)的同時不引起絲毫的性能衰減。它的重建操作只需要傳統(tǒng)RAID技術(shù)的三分之一的時間，消除了傳統(tǒng)RAID技術(shù)在重建時停止工作或性能明顯下降的現(xiàn)象。

這種將冗余組和邏輯單元之間關(guān)系虛擬化的directRAID技術(shù)在首先提供了比傳統(tǒng)RAID技術(shù)的更高的數(shù)據(jù)保護(hù)功能以外，它為存儲工程師帶來了比傳統(tǒng)的RAID系統(tǒng)高數(shù)十倍的單邏輯單元并發(fā)數(shù)據(jù)訪問性能，使單邏輯單元的數(shù)據(jù)訪問能力可以達(dá)到650至700M字節(jié)/秒,并且這個性能在多主機(jī)的情況下沒有衰減。這種非常高的單邏輯單元性能解決了在視音頻和多媒體的共享應(yīng)用環(huán)境中的對某一個邏輯單元數(shù)據(jù)的需求不均衡的現(xiàn)象造成的阻塞問題，消除了人工負(fù)載均衡的難題。

SANDataDirector存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是目前世界上擁有最高性能價格比的存儲系統(tǒng)，是適用于大規(guī)模視音頻媒體流共享應(yīng)用領(lǐng)域的存儲系統(tǒng)中的最佳選擇。

 

SnapShot技術(shù)詳解

核心文件系統(tǒng)WFAL中向大家詳細(xì)介紹了WAFL這種文件系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢。SnapShot是WAFL文件系統(tǒng)“任意位置寫入”功能帶來的一項突出優(yōu)勢。一份SnapShot是文件系統(tǒng)的在線只讀拷貝。創(chuàng)建文件系統(tǒng)的一份SnapShot僅僅需要幾秒鐘的時間，并且除非原始文件被刪除或者更改，數(shù)據(jù)快照并不占用額外的磁盤空間。這種只有當(dāng)數(shù)據(jù)快發(fā)生改動時才進(jìn)行數(shù)據(jù)快復(fù)制的技術(shù)被稱作“Copy-on-write”，只有修改活動文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊并寫入磁盤中新的位置時，SnapShot才會占用額外的磁盤空間。

用戶可以采用SnapShot作為數(shù)據(jù)的在線備份，以備將來進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時使用。用戶也可以方便的把SnapShot快照備份到磁帶上。無需將Filer系統(tǒng)下線，用戶管理員就可以將最近的SnapShot快照備份到離線存儲系統(tǒng)中。

 

SnapShot技術(shù)詳述

WAFL文件系統(tǒng)本身就可以理解成數(shù)據(jù)塊樹狀結(jié)構(gòu)，其根部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述了inode文件信息。這份inode文件信息則包含了對文件系統(tǒng)中所有inode的描述，它包含諸如空閑塊圖和空閑inode圖等元數(shù)據(jù)信息。WAFL通過復(fù)制根數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)拷貝SnapShot。因?yàn)楦鶖?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只有128B，并且不需要在硬盤上復(fù)制其他數(shù)據(jù)塊，一個新的SnapShot幾乎不耗額外的磁盤存儲空間，除非用戶修改或者刪除文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

Filer可以對一個卷組創(chuàng)建最多255個SnapShot快照。SnapShot快照可以通過手動或者人為預(yù)先定制策略的方式來自動創(chuàng)建。每一個SnapShot快照可以保存的時間取決于文件系統(tǒng)變動的頻度。在眾多應(yīng)用環(huán)境中，文件系統(tǒng)中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)并不是每天在變化，比如一個使用10MB大小HomeDirectory的用戶，其數(shù)據(jù)通常每天只變動100到500KB。當(dāng)文件變動緩慢的時候，SnapShot可以在線保存數(shù)天甚至數(shù)周，直到他們消耗的磁盤空間過多以至用戶無法接受。而另外一些文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)則在經(jīng)常不停的變動，比如CAD應(yīng)用環(huán)境下，需要經(jīng)常覆蓋寫入許多大尺寸的文件，甚至可能一兩天內(nèi)就會更新整個文件系統(tǒng)的存儲內(nèi)容。在此類環(huán)境下，可能只有保存數(shù)小時SnapShot的空間。

用戶對SnapShot的訪問方式

文件系統(tǒng)中含有包含SnapShot數(shù)據(jù)快照的子目錄，允許用戶自行訪問稍早些時候創(chuàng)建的SnapShot數(shù)據(jù)快照。假設(shè)一個用戶從文件系統(tǒng)中意外刪除掉一個名為foo的文件，現(xiàn)在需要利用SnapShot來對其加以恢復(fù)。則可以在UNIX/NFS客戶端執(zhí)行以下操作：

%ls–lu.Snapshot/*/foo

-rw-r--r--lhitz16787Jun1615:00.Snapshot/hourly.0/foo

-rw-r--r--lhitz16744Jun1612:00.Snapshot/hourly.1/foo

-rw-r--r--lhitz16811Jun1610:00.Snapshot/hourly.2/foo

采用-U選項查看三份SnapShot數(shù)據(jù)快照，用ls命令可以顯示文件foo的創(chuàng)建時間，要恢復(fù)foo文件，用戶只需將foo不同時期的快照版本復(fù)制回當(dāng)前工作目錄即可。

%cp.snapshot/hourly.0/foo

將.snapshot/hourly.0中的文件列表，將顯示創(chuàng)建hourly.0數(shù)據(jù)快照時包含的所有文件。.snapshot目錄是隱藏目錄。如果.snapshot目錄可見，可以使用find命令找到更多符合要求的數(shù)據(jù)快照副本。但是類似強(qiáng)制刪除目錄的命令，如rm–rf對SnapShot快照目錄無效，因?yàn)镾napShot文件是只讀文件，所以不能刪除。然而Windows用戶則可以在窗口中看到一個名為~snapshot的文件夾。正確理解SnapShot