NAS存储架构：实现数据集中化管理及访问优化

NAS是一种网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直连存储设备、网络磁盘阵列，将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，对不同主机和应用服务器进行访问。它基于LAN，以网络为中心，按照TCP/IP进行通信，面向消息传递，以文件的I/O方式进行数据传输，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总成本、保护投资。拥有自己的文件系统，通过NFS或CIFS对外提供文件访问服务。NAS设备提供统一的存储空间，操作简单、设备精简、数据基于“文件”的存储。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。采用NAS存储视频流的模型示意图如图6-43所示。常见的设备如Netstor NAS 200、IBM NAS 500等。

NAS设备直接连接到以太网上，不再挂接到服务器后端。自身内嵌操作系统软件，提供跨平台的文件共享，实现了数据文件式的集中管理。NAS使用NFS和CIFS的标准协议，提供文件级的数据访问。NAS设备提供RJ-45接口和单独的IP地址，可以将其直接挂接在主干网的交换机或其他局域网的HUB上，通过简单的设置（例如设置机器的IP地址等）就可以在网络上应用NAS设备，完全是即插即用，而且进行网络数据在线扩容时也无需停顿网络，从而保证数据流畅存储，因此对照传统的服务器或DAS存储设备，NAS拥有更大的存储空间和相对低廉的价格。

图6-43 NAS存储视频流的模型示意图

NAS设备的安装、调试、使用和管理非常简单，具有较低的设备管理与维护费用。NAS设备在网络中占用一个IP地址，相当于一台高性能的文件服务器，用户选用NAS设备后只需购买相应的应用服务器就行了，从而节省大量的设备成本。NAS设备可完全融合已经建好的网络，可作为独立的数据存储设备搭配其他的各种服务器。

NAS设备可以完全实现文件在不同操作系统平台下的共享，用户通过不同的网络协议可进入相同的文档，无需改造现有网络，NAS设备就可以无缝混合地应用在多种操作系统平台下，用户不必再为不同的操作系统购买各自的数据存储设备。

NAS设备采用集中式存储结构，摒弃了DAS的分散存储方式，网络管理员可以方便地管理数据和维护设备，同时NAS设备允许用户在网络上存取数据，有效改善了网络的性能。NAS设备内置优化的独立存储操作系统，可以有效紧密地释放系统总线资源，全力支持I/O存储，因此NAS设备的效率较DAS设备高出60%以上。同时NAS设备一般集成本地的备份软件，可以不经过服务器将NAS设备中的重要数据进行本地备份，而且NAS设备提供硬盘RAID、冗余的电源和风扇以及冗余的控制器，可以满足7×24h的稳定应用。

NAS的诸多优势已使其设备成为IT行业、金融行业、教育、政府、工业、交通、通信、法律、CAD/CAM、ISP/ASP、网络Web服务器群集、E-mail主机群集、搜索引擎和在线数据仓库等领域的主要数据存储设备。

视频监控管理服务器的存储应用是基于DAS本地硬盘或外挂磁盘阵列的方案，通常会产生这些问题：(www.xing528.com)

1）存储难于扩展，也无法在线扩充，安装、维护都比较复杂；

2）数据处理和数据存储的功能未能分开，视频监控管理服务器对本地硬盘或是外挂磁盘阵列等存储设备的频繁访问需要占用大量系统资源，降低了处理流数据的能力；

3）存储利用率低，数据共享困难；

4）容易发生单点故障，当本地硬盘或外挂磁盘阵列出现逻辑或物理故障时，所有存储的数据可能全部丢失，从而导致应用中断。

相比之下，NAS更适合新一代的网络视频监控系统应用。网络视频监控系统支持分布式网络存储，可以根据需要随时扩容，存储设备可分布在网络的任何地方，可以灵活地制订存储备份策略。

NAS的存储解决方案的问题：

1）访问效率低。NAS（网络附加存储）只能以“文件”为单位，一定程度上影响了访问效率和应用模式。

2）大容量NAS成本高。大容量的高端NAS设备价格高昂，且后期扩展费用也很高。