NAS网络存储技术研究

NAS网络存储技术研究

柏阳

重庆钢铁集团电子有限责任公司 重庆 400000

摘要：当下正是电商信息化蓬勃发展的时期，网络信息大爆炸，数据膨胀严重，这对于计算机的网络数据存储设备提出了更高的要求，数据存储系统不仅要满足具备大容量、高效率的要求，还要能保证存储数据的安全性。NAS是一种网络存储器，其具有低成本、高效率的优点，因而应用越来越广泛，该存储模式打破了传统的本地存储模式，实现了存储设备与服务器的彻底分离，能够实现对数据的集中化管理。NAS系统摆脱了过去服务器的限制，将储存空间得以充分扩展，同时还保证了数据的安全性。本文对NAS网络存储技术进行了详细的分析与研究，总结出实现NAS的方式与技术重点，希望可以对相关行业内人士起到一定的参考作用。

关键词：NAS；网络存储技术；研究

1. NAS网络存储技术系统的软硬件组成

与传统的存储设备相比，NAS的应用性更强，能够实现对大量数据的集中管理，这种技术为服务器接收多台不同主机的访问提供了便利，而且适用于任何网络环境。NAS主要包含两部分，其中硬件主要是网络和存储，其存储单元主要是为总线技术提供支持，依托于不同类型的控制器，主要是符合工业标准的控制器，可以实现各种设备的任意连接；NAS硬件中的网络控制模块主要用于进行适配网络的功能，例如对数据的生成、识别与传输等等，并且还可以对数据传输的错误以及硬件的故障问题进行检测。在NAS硬件中，去掉一些不必要的系统控制或处理的功能，有利提高了存储系统的通信能力，同时也降低了系统成本。作为一个整体系统，必须要有一个核心的操作系统进行支撑，这就是NAS的软件系统了。

核心系统除了存储模块，还包含网络模块，一般在驱动器中，依次是网络协议、网络应用。作为使用者，在从客户端访问时，要先借助客户端下载软件才能使用，同时系统管理员，还可以远距离的控制NAS.,打破了时空限制。

2. NAS网络存储技术系统的实现方式

NAS主要有两种形式，一种是集成式，另一种是网关式。其中集成式主要是

实现所有组件的聚合，如存储器等组件，在集成式中又细分两种，分别为高度和低端，两种解决方案差异较大，高端的NAS解决方案是非常复杂的，所有的组件都需要准备双份，这样可以有效地防止单点失效，还可以大大提高系统的运行速度和储存性能。NAS的低端解决方案所需要的成本相对较低，但是它只能与一些小型的数据中心进行匹配，只需要做到数据的集中储存管理即可，所以低端的NAS性能较差，如果需要扩容，还要额外增添设备，管理起来相对麻烦。

另外，关于网关式，其构成除了单独的NAS头，还要存储阵列，这种方式的优点是，客户机可以对NAS环境中的资源进行访问，并且NAS通过协议来对客户端的文件请求进行处理。此种实现方式具有很强地可扩展性，其中的NAS头和存储阵列都是进行单独的升级扩展。但是网关式的NAS成本也是非常高的，因为要实现一个稳定的NAS环境，必须充分考虑到网关式NAS的负载能力和组件，注重性能且要预防单点失效，这样所得到的高效性能也是通过大量的成本投入所实现的。

3. NAS网络存储的实现技术重点

3.1共享文件的解析与生成

在NAS系统实现共享服务配置文件的解析与生成之前，需要进行大量的实验，将各种共享服务客户端、文件夹以及访问权限进行配置，并使用相应的配置工具进行管理。所以，要想保证NAS存储系统可靠地进行运行，需要一套清晰简洁以及可以及时处理错误的解析库。NAS系统中的配置文件解析库可以将多个配置选项进行解析，之后生成关键性因素的条目，最后写入配置文件。此外，该解析库还具有处理配置文件中空行、续航以及注释的能力。

3.2配置数据要与系统状况保持一致

NAS系统中的配置数据除了用户及用户组的信息，还包括共享文件夹信息、资源信息等，配置数据对于整体系统数据的准确稳定的运行起到了决定性作用，所以保障NAS网络存储技术系统中的配置数据与系统状况的一致性是非常重要的。NAS会将数据库中的配置数据发送到具体可以实现业务的服务系统中去，这样服务系统方可以根据接收到的配置数据来对外进行服务。但是会有一些意外情况的发生，如系统的内外部环境的改变，或者是没有及时处理系统内的操作异常，这时就会造成配置数据时实际状况不一致的现象。这种现象会对NAS系统的可靠性与稳定性产生非常大的不良影响，所以我们需要通过一定的技术手段尽量避免、检测和处理这种不一致的状况。一般NAS系统中的配置数据和实际状况有差异的情况主要有以下几种表现：系统中差找不到NAS资源所对应的数据；挂载与在线状态不一致；；用户所分配到的配额与系统中的配额实际情况不同等等。针对这几种情况主要的处理方法有三种：第一，在系统刚启动时，重新将数据库中的配置数据下发一遍；第二，应加强定期检查，主要检查数据库和各业务系统的状况是否一致；第三，在获取数据时，要注意检查与数据库状况是否一致。

3.3获取共享用户的连接状况

NAS中可连接用户主要有两种，一种是Samba用户，另一种是FTP用户。其中前一种连接过程中主要包含用户名、共享文件夹、客户设备名称、IP地址等。FTP用户的连接状况主要除了与前面Samba用户所显示的几项内容相同之外，还有连接的持续时间以及连接的空闲时间。目前可以实现NAS系统与用户进行连接的方案有解析法和应用程序接口法两种。

解析法：对开源软件所提供的命令进行解析，将系统中用户当前处于的连接状态以特定的格式打在屏幕上，我们可以对输出的管道或者文件进行重新定向，然后按照输出的特征对文件进行解析。这种方法的优点是原理更易理解，操作相对简单，但是需要shell命令才能调用，而且文件解析过程相对比较复杂。另外，此种方法的可扩展性与灵活度不强，如果开源软件进行了升级，此解析程序便要进行相应地更改，甚至是重新设置。

应用程序接口法：通过开源软件的应用程序接口所保存的信息进行读取来获得用户连接状况。此操作方法法优点是：直接将底层的接口进行调出，可以获得较为全面的信息。因为开源软件进行升级时，一般接口的状况是不会改变的，所以对此程序并不会造成很大影响。应用程序接口法的缺点主要是源代码的分析需要投入大量的时间和精力，增加隐形成本。

总体而言，可以看出应用程序接口法相较于解析法的优点较多，因为NAS在获取用户连接状况时大多使用应用程序接口法。

3.4对于文件系统的及时检修

在NAS系统中，主要依靠各系统用户态套件所提供的命令来对文件系统进行检修。使系统中被损坏或者异常的文件被检测到，而后得到修复。在文件系统的检查与修复命令时，系统会运行得非常慢，所以，人们一般习惯于用子进程来进行所需要的检查操作，而用父进程进行文件系统的修复操作。父进程与子进程之间用管道进行联通，这样子进程可以将文件系统的检查情况通过信息输出与退出的状态来传递给父进程。不仅如此，对于NAS网络存储器中文件系统的检查与修复要进行定时定点的检查，这样才可以保障文件系统数据的可靠性与稳定性。

4. 结束语

综上所述，伴随着互联网技术的不断发展，网络存储成为一种趋势,NAS的应用有效解决了存储信息膨胀的问题。NAS除了应用在办公自动化方面，在税务、广告、教育等行业也应用较多，其为使用单位存储大量数据信息提供了有效推进，也保障了信息存储的安全性。NAS通过对数据进行合理整合可以大大减少管理成本，提高数据的可靠性与实用性。本文针对NAS系统的软硬件组成、实现方式以及技术重点进行分析，来实现对于NAS网络存储技术的研究目的。

参考文献：

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2. 梁禄金,乔强. NAS存储技术在现代数字图书馆中的应用研究[J]. 现代情报(12):99-100.

3. 李世畅, 杨浩澜, 李世亚, et al. NAS存储技术的研究与应用[J]. 计算机工程与应用, 2003, 39(013):194-196.