CAS与传统存储方式的区别

copyking

CAS是英文"Content Addressing storage"的缩写，中文意义为固定内容寻址存储。这里所指的固定内容就是指一旦生成就不再发生改变的信息，比如数字媒体(图像、音视频等)、扫描影像、法律和参考文档、医疗影像、电子邮件、银行票据等。CAS主要适合于存储固定内容数据。
一、传统存储模式的弊端
传统上，保存归档数据的存储架构为SAN、NAS、磁带库(或光盘库)模式，而这类存储管理模式产生于在线存储磁盘阵列成本较高的年代，单纯采用磁盘阵列作为主要存储设备。随着用户需要永久保存的信息越来越多，传统方式一方面成本非常高，容量固定且有限，另一方面又易受病毒攻击，不利于数据保存。
传统模式的成本过高。由于用户的存储数据呈现持续线性增长，而数据容量的增长势必导致存储系统随时都可能面临空间不够的问题。如果不实现分级存储，纯粹采用SAN或NAS结构，那么，由于这些存储设备的价格一直居高不下，用户面临的将是高额的成本投入，而且这种高额投入是长期的、无限制的。
SAN或NAS模式是基于RAID组、逻辑卷和文件系统的管理模式，随着数据量的增长，管理的复杂程度也在增加，例如文件系统结构、权限、配额等。为了保存不断增长的数据，用户必须创建大量的卷和文件系统，因此带来繁重的管理开销。
在使用磁带库(或光盘库)作为归档设备时，由于种种原因可能导致存储介质上的数据因磨损或静电等原因而损坏，不能读出数据，直接影响对数据的调阅。
以卷和文件系统为存储基础的传统模式需要对数据进行备份，因此会带来额外的备份工作。随着数据不断增长，备份的工作负担也会越来越重。
二、CAS存储的特点
不需要记住文件路径
CAS和SAN、NAS在技术层面有一个最大的区别。SAN、NAS在存储文件的时候是按照地址存放文件，用户找文件的时候一定要知道它放在哪个磁盘分区的哪个目录里，否则就要搜索。而CAS没有分区、没有目录，用户不需要记住文件路径，只需要把数据交给CAS，CAS给用户一个数字指纹，相当于公民身份证，靠一串数字和字母组合的数字指纹来识别用户存储的数据。当用户需要找这个数据的时候，要提交数字指纹来获取数据，所以它的技术和传统的SAN、NAS是完全不同的。

免维护
由于CAS存储数据方式的不同，导致与NAS、SAN最大的不同点就是CAS的免维护性。这种免维护性，一方面减少了维护系统的人工成本开销，在NAS和SAN的情况下，一个管理员最多只能管理十几个TB的数据，而在CAS的情况下，一个管理员则能够轻松管理500TB的数据。另一方面，免维护性也增加了数据的安全性和可靠性，例如，在NAS和SAN中，管理员可能在维护过程中意外甚至有意地删除、修改数据，在CAS中，数据的修改是无法实现的，系统会根据最初数据存储的情况自动修复。
助SAN瘦身

此外，当用户的数据量越来越大的时候，其数据就一定要放在CAS，因为当用户的数据从1TB扩展到50TB的时候，SAN的性能会急剧下降，所以必须把固定内容数据、长期的具有历史保存价值的数据剥离出来，使SAN"瘦身"，让SAN的性能重新回到高效，使现有的存储达到更好的优化，NAS也是一样。
由此可见，CAS的出现是对SAN和NAS的补充，唯有从SAN、NAS和CAS三方面来考虑存储，才是一个完整的存储架构。
SAN、NAS开始之前，我们的数据都放在光盘、磁带库里。但随之而来的最大的问题是维护量太大，驱动器非常容易坏，数据安全得不到保证。因为要通过介质读取数据，光盘要靠光驱，磁带要靠磁带机，如果这两个介质坏了数据就读取不了。唯有CAS技术能保证10年以后的数据还是好的，而这正是客户所需要的。另外，没有CAS之前，如果要保证磁带、光盘数据的安全性，每隔3年要把数据倒出来，做大量数据的迁移，如此大数据量的迁移，保证数据的安全是严峻的挑战。所以当用户需要数据恢复的时候，一定会选择CAS，而不会选择光盘、磁带。
三、
CAS存储的优势
合理的存储架构
提高整体系统性能 由于分级存储架构对档案数据的合理承载，大部分数据归档到CAS上，因此核心系统保存的数据就少了，系统资源的占用也就少了，系统的整体性能自然也就提高了。
改善数据的可用性 处于归档状态的数据归档到CAS设备上，这样就无需反复保存，减少了存储的时间，同时提高了在线数据的可用性，使磁盘的可用空间维持在系统要求的水平上。
降低存储管理开销
易于管理 CAS大大简化了存储数TB内容的系统规划和管理，用户无需选择RAID类型，合并LUN或创建文件系统，应用程序无需管理传统存储拓扑的复杂性。
无需重新配置的可扩展性 CAS的优秀功能提供了自我配置、自我管理和自我修复能力，这些特性再结合CAS的RAIN架构，有助于硬件的扩展，而且在扩充容量时不会带来中断。CAS可自动进行存储管理，从而降低总体拥有成本，提高投资回报率。
消除介质管理成本
CAS的内容镜像、内容再生和地域复制功能可确保无论出现什么故障，始终都会有一份受到保护的固定内容的拷贝。相比之下，使用辅助性存储介质(例如磁带和光盘)时，通常需要在存储库内外以及生产站点之外保存多个内容拷贝。不仅如此，使用辅助性存储介质还必须每隔2~4年刷新一次，因为这些介质容易磨损。另外，如果用户决定升级介质或驱动器格式，还需要进行完整的数据迁移，这通常会导致有些数据丢失或无法存取。为了确保这些备用存储介质的可读性和安全性，还需要对它们进行管理，这些管理工作就会产生各种各样的成本，而使用CAS就可以避免这些成本。
保障数据安全可靠
数据的安全性、完整性、正确性直接影响档案服务质量，因此存储系统需要具有很强的数据安全性，必须能够采用一些高级的数据存储保护技术。CAS系统设备全部为冗余设计, 没有单点故障。为了确保内容的完整可靠，CAS为每个存储对象指定一个惟一的内容地址。这个地址是由内容本身衍生而来的，同一内容绝不会重复保存。数据全部采用镜像或奇偶效验方式存储, 即使发生磁盘及某个存储部件损坏的情况，也不会出现数据丢失，而且CAS具有自我治愈功能，因此对服务的要求也大大降低。
快速的在线访问
CAS中的所有数据永远在线，无论数据保存多久，数据都可以在几秒钟内被访问到，响应时间可以得到充分保证。但是，一旦数据被保存在磁带或光盘上成为离线数据，访问时间几乎不可能保证在5分钟内。试想，一个历史数据在保存了3年甚至更长时间后需要被提取时，需要在大堆的介质中找出所需要的磁带或光盘，访问时间确实难以保证。假如按离线数据的查询概率小于10%来估算，平均每10次查询请求就会有1次数据处在离线状态，假如每天平均查询次数为1000次，则会有近100次的查询数据在光盘中，那么用户可能需要安排专门的人员来按照查询的要求提取光盘，这些工作最终成了用户的额外负担。对于CAS
解决方案
来说，根本不存在这些问题，CAS存储系统可以保证数据在几秒钟内被提取到。
降低总体拥有成本
CAS方案提供了一些非常具有吸引力的选择。CAS方案使用户可以规划业务系统的全在线存储模式，真正实现所有归档数据全部处于在线状态，为系统的快速响应能力提供完全保障。由于磁盘阵列成本的主要部分是硬盘，而硬盘单位存储容量的价格通常会呈明显下跌的趋势，逐年扩展CAS容量可以作为用户控制存储投资的首选方式。采用CAS方案，可以省去传统归档存储方案中昂贵的光盘库或磁带库的长期投资，使系统整体投资水平和执行效率都可同时获得优化。
综上所述，CAS分级存储模式对用户来说是既合理又经济的存储方式。对档案数据保存来说，CAS是一个完善的综合归档平台，其卓越的功能、超前的技术、坚实的服务保障体系，可以满足目前和未来的数据归档及管理需求。
四、总结对比
对比参数/类型
CAS架构
SAN架构
NAS架构
磁带、光盘
存储性能
基于CAS架构，非常适合于存储固定内容的非结构化数据，速度以节点方式扩容，性能不会随着数据量的增加而下降。
基于SAN架构，扩容方式必须配机头，性能随着数据量的增加而下降。适合数据库应用
基于NAS网络访问架构，适合大量经常要被修改的网络文件存放，扩容及性能影响同SAN
存储方式
CAS没有分区，没有目录，每个数据有一个数字指纹，提交数字指纹既可获取数据。
按照地址存储文件，需要记住文件路径，否则就要搜索。
同SAN
安全性
CAS具有防删除、防篡改的功能，即使不小心删除时它也会按照最初存储时进行自我的修复，除了自身系统访问外没办法访问。
管理员在维护过程有不小心删除或修改数据的意外。
同SAN
节省存储空间
相同内容文件只存储一份，
无此技术。
无此技术
节省维护成本
免维护，高达500TB一个管理员就可轻松维护，这也增加了数据的安全性和可靠性。
一个管理员最多只能管理10几个TB的数据。
同SAN
共享
接入网络，技术上无共享障碍，根据具体应用部署
共享同一块数据区域要外安装软件，对性能有影响
可以是想共享方式
离线的存储，无共享
安全性
保存时间长达几十年


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/66684/showart_1384960.html