什么是NAS技术？

Jerry：NAS是直接连接到网络(如局域网)的一种存储器．使用NFS(网络文件系统)和CIFS(公用Internet文件系统)等标准化协议提供文件级的数据访问。事实上NAS并不是一种新的思想，在网络环境中，打印机和磁带备份系统以及早期用于局域网的文件服务器等都是NAS的雏形。之所以NAS没有发展起来，一是这些早期的文件服务器非常昂贵；二是受限于当时的网络技术和磁盘存储技术。然而到了今天网络技术和磁盘存储技术飞速发展，再加上市场上也有着广泛的需求．所以NAS有了较快地发展。
计算机系统通过网络从NAS中访问数据前，将通过文件转向器(FiIe
Redirector)，把对本地计算机上的文件系统的访问变换成用TCP实现的网络 *** 作，连接到一个支持多个客户访问的远程服务器。如图一所示。该远程服务器和它所连接的存储系统称为附网存储(NAS)。NAS服务器上的文件系统的功能主要是确定应用程序所请求的数据是在Cache中还是在存储器中

硬盘常见的技术指标有以下几种：1、
每分钟转速（RPM，Revolutions
Per
Minute）：这一指标代表了硬盘主轴马达（带动磁盘）的转速，比如5400RPM就代表该硬盘中的主轴转速为每分钟5400转。 2、
平均寻道时间（Average
Seek
Time）：如果没有特殊说明一般指读取时的寻道时间，单位为ms（毫秒）。这一指标的含义是指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道（应该是柱面，但对于具体磁头来说就是磁道）上方所需要的平均时间。除了平均寻道时间外，还有道间寻道时间（Track
to
Track或Cylinder
Switch
Time）与全程寻道时间（Full
Track或Full
Stroke），前者是指磁头从当前磁道上方移至相邻磁道上方所需的时间，后者是指磁头从最外（或最内）圈磁道上方移至最内（或最外）圈磁道上方所需的时间，基本上比平均寻道时间多一倍。出于实际的工作情况，我们一般只关心平均寻道时间。 3、
平均潜伏期（Average
Latency）：这一指标是指当磁头移动到指定磁道后，要等多长时间指定的读/写扇区会移动到磁头下方（盘片是旋转的），盘片转得越快，潜伏期越短。平均潜伏期是指磁盘转动半圈所用的时间。显然，同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。7200RPM时约为4167ms，5400RPM时约为5556ms。 4、
平均访问时间（Average
Access
Time）：又称平均存取时间，一般在厂商公布的规格中不会提供，这一般是测试成绩中的一项，其含义是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间，包括了平均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务 *** 作时间（如指令处理），由于内务 *** 作时间一般很短（一般在02ms左右），可忽略不计，所以平均访问时间可近似等于平均寻道时间+平均潜伏期，因而又称平均寻址时间。如果一个5400RPM硬盘的平均寻道时间是9ms，那么理论上它的平均访问时间就是14556ms。 5、
数据传输率（DTR
，Data
Transfer
Rate）：单位为MB/s（兆字节每秒，又称MBPS）或Mbits/s（兆位每秒，又称Mbps）。DTR分为最大（Maximum）与持续（Sustained）两个指标，根据数据交接方的不同又分外部与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率，外部DTR是指缓冲区与主机（即内存）之间的数据传输率。外部DTR上限取决于硬盘的接口，目前流行的Ultra
ATA-100接口即代表外部DTR最高理论值可达100MB/s，持续DTR则要看内部持续DTR的水平。内部DTR则是硬盘的真正数据传输能力，为充分发挥内部DTR，外部DTR理论值都会比内部DTR高，但内部DTR决定了外部DTR的实际表现。由于磁盘中最外圈的磁道最长，可以让磁头在单位时间内比内圈的磁道划过更多的扇区，所以磁头在最外圈时内部DTR最大，在最内圈时内部DTR最小。 6、
缓冲区容量（Buffer
Size）：很多人也称之为缓存（Cache）容量，单位为MB。在一些厂商资料中还被写作Cache
Buffer。缓冲区的基本要作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区，等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。随着技术的发展，厂商们后来为SCSI硬盘缓冲区增加了缓存功能（这也是为什么笔者仍然坚持说其是缓冲区的原因）。这主要体现在三个方面：预取（Prefetch），实验表明在典型情况下，至少50%的读取 *** 作是连续读取。预取功能简单地说就是硬盘“私自”扩大读取范围，在缓冲区向主机发送指定扇区数据（即磁头已经读完指定扇区）之后，磁头接着读取相邻的若干个扇区数据并送入缓冲区，如果后面的读 *** 作正好指向已预取的相邻扇区，即从缓冲区中读取而不用磁头再寻址，提高了访问速度。写缓存（Write
Cache），通常情况下在写入 *** 作时，也是先将数据写入缓冲区再发送到磁头，等磁头写入完毕后再报告主机写入完毕，主机才开始处理下一任务。具备写缓存的硬盘则在数据写入缓区后即向主机报告写入完毕，让主机提前“解放”处理其他事务（剩下的磁头写入 *** 作主机不用等待），提高了整体效率。为了进一步提高效能，现在的厂商基本都应用了分段式缓存技术（Multiple
Segment
Cache），将缓冲区划分成多个小块，存储不同的写入数据，而不必为小数据浪费整个缓冲区空间，同时还可以等所有段写满后统一写入，性能更好。读缓存（Read
Cache），将读取过的数据暂时保存在缓冲区中，如果主机再次需要时可直接从缓冲区提供，加快速度。读缓存同样也可以利用分段技术，存储多个互不相干的数据块，缓存多个已读数据，进一步提高缓存命中率。这是我们经常能看到的硬盘参数指标，正确理解它们的含义无疑对选购是有帮助的 7、
噪音与温度（Noise
&
Temperature）：这两个属于非性能指标。对于噪音，以前厂商们并不在意，但从2000年开始，出于市场的需要（比如OEM厂商希望生产更安静的电脑以增加卖点）厂商通过各种手段来降低硬盘的工作噪音，ATA-5规范第三版也加入了自动声学（噪音）管理子集（AAM，Automatic
Acoustic
Management），因此目前的所有新硬盘都支持AAM功能。硬盘的噪音主要来源于主轴马达与音圈马达，降噪也是从这两点入手（盘片的增多也会增加噪音，但这没有办法）。除了AAM外，厂商的努力在上文的厂商介绍中已经讲到，在此就不多说了。至于热量，其实每个厂商都有自己的标准，并声称硬盘的表现是他们预料之中的，完全在安全范围之内，没有问题。这一点倒的是不用担心，不过关键在于硬盘是机箱中的一个组成部分，它的高热会提高机箱的整体温度，也许硬盘本身没事，但可能周围的配件却经受不了，别的不说，如果是两个高热的硬盘安装得很紧密，那么它还能承受近乎于双倍的热量吗？所以硬盘的热量仍需厂商们注意。

一切以客户的需求为出发点。传统存储以文件系统为典型代表，但是随着数据爆炸性增长，传统文件系统已经无法满足对存储系统的容量、性能等需求，因此，云存储应运而生。云存储最大的特点是数据被集中存储在数据中心，公有云存储将客户数据存放在公有云服务商数据中心，而私有云存储则是将公有云存储能力私有化部署在客户自身的数据中心。既然提到了数据中心，可想而知云存储最大的特点应该是海量：解决数以PB至EB的数据存储需求。所有云存储技术面对的通用问题有如下几个：

扩展性：即容量可以通过横向增加服务器、磁盘等线性扩展，软件不应该成为限制扩展性的瓶颈；

可靠性：如何保证数据不丢失，或者丢失概率极低；

可用性：如何保证数据always online；

性能：不同的客户的不同使用场景对云存储性能提出不同需求。

RAID分为8个级别，分别如下：

1、RAID 0

RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，但实现成本是最低的。

2、RAID 1

RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像，所以磁盘控制器的负载也相当大，尤其是在需要频繁写入数据的环境中。为了避免出现性能瓶颈，使用多个磁盘控制器就显得很有必要。

3、RAID 0+1

RAID 0+1是把RAID0和RAID1技术结合起来，数据除分布在多个盘上外，每个盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能力，允许一个以下磁盘故障，而不影响数据可用性，并具有快速读/写能力。

4、RAID: LSI MegaRAID、Nytro和Syncro

MegaRAID、Nytro和Syncro都是LSI 针对RAID而推出的解决方案，并且一直在创造更新。LSI通过MegaRAID提供基本的可靠性保障;通过Nytro实现加速;通过Syncro突破容量瓶颈，让价格低廉的存储解决方案可以大规模扩展，并且进一步提高可靠性。

5、RAID2：带海明码校验

RAID 2 同RAID 3类似， 两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上， 条块单位为位或字节。然而RAID 2 使用一定的编码技术来提供错误检查及恢复。

6、RAID3：带奇偶校验码的并行传送

RAID3访问数据时一次处理一个带区，这样可以提高读取和写入速度。校验码在写入数据时产生并保存在另一个磁盘上。

7、RAID4：带奇偶校验码的独立磁盘结构

RAID4和RAID3很象，不同的是，它对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘。

8、RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构

RAID5的奇偶校验码存在于所有磁盘上，其中的p0代表第0带区的奇偶校验值，其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。

9、RAID6：带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构

RAID6是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。

10、RAID7：优化的高速数据传送磁盘结构

RAID7所有的I/O传送均是同步进行的，可以分别控制，这样提高了系统的并行性，提高系统访问数据的速度；每个磁盘都带有高速缓冲存储器，实时 *** 作系统可以使用任何实时 *** 作芯片，达到不同实时系统的需要。

11、RAID10：高可靠性与高效磁盘结构

RAID10是一个带区结构加一个镜象结构，新结构的价格高，可扩充性不好。主要用于数据容量不大，但要求速度和差错控制的数据库中。

12、RAID53：高效数据传送磁盘结构

RAID53就是RAID3和带区结构的统一，因此它速度比较快，也有容错功能。但价格十分高，不易于实现。

扩展资料：

利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：

1、通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能；

2、通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度；

3、通过镜像或校验 *** 作提供容错能力。

RAID技术的特点以及成就：

RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。

IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

参考资料来源：百度百科-RAID

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