论文导读：网格计算是一种分布式计算技术。这些公益网格通过互联网。IP存储技术就是以高速以太网连接为基础,通过IP协议进行数据交换的存储技术,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输,其支持数据块形式的I/O访问和共享存储。
关键词：网格,IP存储,互联网
网格计算是一种分布式计算技术，它利用了众多计算机（有时甚至达到数百万台）的空闲资源来联合进行某项计算作业。诸如惠普等公司目前已经向市场推出了按小时收费的网格计算服务。全球还有一些公益性质的网格计算项目，这些公益网格通过互联网，使遍布世界各地的计算机能够集中起来完成大型的计算项目。
一、网格技术及应用状况和前景
美国Insight研究公司发表了一篇名为《网格计算：2007-2011垂直市场研究》的报告。该公司在报告中预计，今年，全球网格计算市场的价值将为18亿美元，到2011年，这一数字将增加到245亿美元。Insight公司针对目前网格计算的普及情况在十四个行业领域进行了调查，结果发现，网格计算应用相对走在前列的当属金融服务和制造行业。免费论文。
报告指出，在未来五年中，全球网格计算的市场将以每年70%的复合增长率高速增长。不过在今天，网格计算还只是处在一个初步引入的阶段。目前，许多公司都在防火墙分割的公司网络内部组建了网格，他们的目的是进行初步的测试。免费论文。显然，公司网络范围的网格还无法发挥出网格计算的巨大优势。
二、IP存储技术
随着现时代人们信息交流量日益扩大，人们对信息的安全通信和信息的安全存储需求等级越来越高。如何解决互联网时代人们信息安全存储问题是一个制约互联网应用、经济及发展的十分重要的问题。
（一）、互联网存储技术种类
在互联网发展过程中，根据其出现时间的先后,大致可将数据存储技术的发展分为4个阶段:直接附属存储(DAS),网络附属存储(NAS),存储区域网(SAN),IP存储(IPS)。
1、DAS
20世纪90年代以前,存储产品大多作为服务器的附属设备通过电缆直接连接到各种服务器,这种形式即是DAS。DAS完全以服务器为中心,不带有任何存储操作系统。DAS方式是长期以来大多数服务器采取的方式。主机通过专用接口与存储设备相连接,透过RAID技术将这些单个硬盘,按RAIDLEVEL组合成更大的硬盘。当主机需要访问存储设备时,主机发出指令给存储设备,存储设备根据指令进行相应操作,将数据返回给主机,或者将主机传输过来的数据写入到磁盘。DAS中存储设备可以是磁盘驱动器,也可以是RAID子系统,或是其他存储设备。
DAS技术的数据安全性差,难以备份/恢复;性能一般,可扩充性差,容量有限;数据被存放在多台不同的服务器上,难于访问,不支持不同操作系统访问。DAS技术成本低廉,易于安装,但需停止用户现有系统,且难以维护,存储利用率低。
2、NAS
20世纪90年代出现了NAS技术。NAS包括存储部件和集成在一起的简易服务器管理软件。NAS是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点。在这种配置中,一台NAS服务器处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来。集成在NAS设备中的定制服务器系统可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。NAS设备的物理位置灵活,通过物理链路与网络连接。NAS无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据。
其特点是,易于备份/恢复;性能高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同的存储器上,易于访问,支持不同操作系统访问。NAS技术成本低廉,易于安装和维护,存储利用率较高。
3、SAN
SAN是允许在存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络连接,通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。SAN可以被看作是存储总路线概念的一个扩展,它使用局域网和广域网中类似的单元,实现存储设备和服务器之间的互联。SAN具有高传输速度、远传输距离和支持数量众多的设备等优点。采用了专用的拓朴结构,不能直接使用通用的IP网络连接各个SAN存储网络。目前,多数供应商的SAN解决方案大多采用光纤通道技术,即FC—SAN。
SAN技术的特点是,易于备份/恢复;性能极高,可扩充性强,即插即用,容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上,提供统一的用户访问视图,易于访问,但不支持不同操作系统访问。SAN技术成本昂贵,需要长时间的设计和安装,且难以维护,存储利用率很高。
4、IP存储
IP存储技术就是以高速以太网连接为基础,通过IP协议进行数据交换的存储技术,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输,其支持数据块形式的I/O访问和共享存储。它采用iFCP和iSCSI协议,由于光纤通道已经包含了SCSI协议,这种方法无需重大技术改造,就能满足SCSI协议的要求。
（二）、基于网格IP存储技术的实现
1、基于网格的IP存储技术实现机制
网格计算形成之后，可以充分利用分布式数据存储的类似的模型的出现也就只是个时间问题了。大多数存储网络都是以星型配置建立起来的，在这些网络当中，所有的服务器和存储设备都与一台单一的中央交换机相连接。
以一个由24个存储节点组成的简单的网络为例。在这个环境里，所有节点需要进行互访。设计这个网络的常用办法就是，在一个星型配置里使用2个各有24个端口的交换机，其中一个交换机用于故障恢复。因此，每个交换机都与24个节点的每一个节点相连接，而每一个节点也和2个交换机相连接，这样，我们就拥有48个线连接和2个昂贵的交换机。在任意两个节点之间可能有两条路径。如果我们想要扩展网络，我们可以只增加更多的节点，同时，用配有更多可用端口的交换机更换原来的交换机。
而在网格设计里，我们可以把节点设计成6组，每组4个节点，每个节点都与一个只有4个端口的简单的交换机相连接。我们也可以使用另外6个各4个端口的交换机，每一个交换机都与4个节点小组当中每一个小组里的一个节点相连接。那么，现在我们就拥有了48个线连接，但是，却是用16个各有4个端口的交换机取代了2个各有24个端口的交换机，而每一个节点都与2个交换机相连接。一旦任意一个交换机出现故障，我们有许多可能的路径来连接任意两个节点。与常规配置相比，这种设计更具弹性，也更不容易出现灾难性故障。如果想扩展网络，我们可以增加更多的节点以及更多的小型交换机，而不需要对整个结构进行重新设计。
2、基于网格的IP存储技术的多层次存储体系
在现行应用性较强的存储网格中其存储体系一般由多个层次构成，以NETAPP网格存储为例，其存储体系分为四个层次：第一层为用户的各类业务应用，第二层为存储网络层，提供各类设备的连接，第三层为网格管理层，使用文件服务器与全局命名空间对整个存储网格进行管理，第四层为用户实际存放数据使用的存储设备。免费论文。
多层次存储体系结构图
三、小结
基于网格的IP存储技术提供快速简单的对于容量、性能、服务质量和连接协议的可升级性，可对用户所有数据进行统一查看和管理，远远超出当前有限的虚拟化实现途径，还可优化分布式企业远程数据访问的性能。存储网格架构可实现数据库和企业之间更紧密的应用整合，提供更高的数据保护，并可基于策略更简单地管理数据资源。这些优势极大地降低了用户在购买、扩容和管理时的费用。网格技术将是促进互联网提供更为优质服务的重要新技术。
参考文献：
1、李村合.谈网络环境下的信息存储技术.情报学报,2002(1)
2、罗宁.SAN与NAS融合技术的研究.计算机应用与软件.2004(10)
3、王晨.基于网格的Web Services。情报理论与实践,2004,27(1)
|
