在以数据为中心的信息年代，存储已成为IT基础设施的中心之一。数据存储现已成为继互联网热潮之后的又一次技能浪潮，它将网络带入了以数据为中心的年代。
因为近年来C/S核算模型的广泛选用，服务器都带有自己的存储体系，信息涣散到各个服务器上，构成了所谓的“信息孤岛”，不利于信息整合与数据同享。而网络存储便是一种利于信息整合与数据同享，且易于办理的、安全的新式存储结构和技能。现在，网络存储现已成为一种新的存储技能，本文将从体系结构的视点简述现在的存储体系。
直接衔接存储DAS
直接衔接存储DAS(Direct Attached Storage)是对SCSI总线的进一步开展。它对外运用SCSI总线通道和多个主机衔接，处理了SCSI卡只能衔接到一个主机上的缺点。对内运用SCSI总线通道或FC通道、IDE接口衔接多个磁盘，并完结RAID技能，构成一个磁盘阵列，然后处理了数据容错、大存储空间的问题。
DAS是以服务器为中心的存储体系结构，难以满意现代存储运用大容量、高牢靠、高可用、高功用、动态可扩展、易维护和开放性等多方面的需求。处理这一问题的关键是将拜访形式从以服务器为中心转化为以数据和网络为中心，完结扩展容量、添加功用和延伸间隔，尤其是完结多个主机数据的同享，这推动了存储与核算的别离，即网络存储的开展。
网络隶属存储NAS
NAS(附网存储体系)体系是用一个装有优化的文件体系和瘦操作体系的专用数据存储服务器，供给跨渠道的文件同享功用。NAS产品与客户之间的通讯选用NFS(Network File System)协议、CIFS(Common Internet File System)协议，这些协议运行在IP之上。。
虽然NAS集成了体系、存储和网络技能，具有扩展性强、运用与办理简略、跨渠道文件同享、功用优化等特色。但是，NAS体系也有其潜在的局限性。首先是它受限的数据库支撑，NAS文件服务器不支撑需许多依赖于数据库处理结果的运用(块级运用)。其次是缺少灵活性，它是一种专用设备。最终，NAS备份与康复的完结适当困难。
存储区域网SAN
SAN(存储区域网)是经过专用高速网将一个或多个网络存储设备(如磁盘阵列RAID)和服务器衔接起来的专用存储体系。
SAN以数据存储为中心，选用可弹性的网络拓扑结构，供给SAN内部恣意节点之间的多路可选择的数据交流，而且将数据存储办理会集在相对独立的存储区域网内，完结最大极限的数据同享和数据优化办理，以及体系的无缝扩大。正是因为光纤通道技能的开展，使得SAN得以支撑远间隔通讯、易于扩展、能够处理网络数据的存储备份、高可用性、灾祸康复等有关问题，它能够供给高功用数据管道和同享的会集办理的存储设备。因而选用网络和通道技能彼此交融的光纤通道接口的SAN将LAN上的存储转化到首要由存储设备组成的专用网络上，使得数据的拜访、备份和康复不影响LAN的功用，在许多数据拜访时，不会大幅度下降网络功用。
SAN首要用于存储量大的工作环境，而且SAN的适用性和通用性较差，在体系的装置和晋级方面功率不高，且因为SAN运用专用网络(一般为光纤网络)，相应的设备价格昂贵，整体完结费用较高，局限于大中型运用。
NAS和SAN技能都表现了数据存储从传统的服务器中独立出来的思维，它们是网络存储范畴中的两个开展方向。跟着NAS和SAN之间的边界越来越含糊，其间更重要的差异或许便是在NAS/SAN混合体系中所选用的协议了：IP、光纤通道，或许iSCSI等。
IP存储
传统的SAN一般选用光纤通道技能，其本钱高，间隔受约束，因而根据IP的存储正成为一个新的热门，首要有FCIP(Fibre Channel over IP)、iFCP(Internet Fibre Channel Protocol)、mFCP(Metro Fibre Channel Protocol)、iSCSI(Internet SCSI)等技能。
上述协议有一个十分重要的共同点：都能充任SCSI命令集的传输机制。经过IP存储介质与存储设备通讯的主机仍能表达SCSI的含义。而iSCSI则是从主机到存储设备的整个传输链路便是一条IP链路，没有选用光纤通道，根据主机的运用经过IP与网络存储设备通讯。iSCSI坚持了SCSI命令集的原状，一起用IP替代了传输协议。但因为iSCSI经过映射至IP来保存SCSI命令集，存在延时问题，已有专门的iSCSI芯片组把转化代码布置在硬件傍边。IP-SAN的优势在于：简略扩展成超大规划的存储网络;不用受光纤通道SAN的间隔约束，衔接在IP网络上的服务器都能享受网络存储服务;衔接灵活多样，廉价老练的网络架构本钱，使得高端也能到达Gbps速率，有较高的功用价格比。
集群存储
因为现在一些存储运用受容量可扩展性、功用可扩展性、可用性、可办理性的应战，“催生”了许多存储集群体系的发生。集群存储是将每个存储设备作为一个存储节点，经过高速互联网络衔接起来，将数据涣散开存储在多台独立的设备上，这些设备能够独立运作，彼此之间又能够协作。每个I/O节点不只能够拜访本节点的存储空间，还能够拜访其他节点的存储空间。一切存储节点的空间以一个虚拟磁盘的办法供给给客户端用户。组成集群存储能够是块等级的SAN集群、文件等级的NAS集群和并行文件体系的集群，它们的拜访、特征与适用环境参见表1。
集群存储有效地提升了存储设备的容量可扩展性、功用稳定性及体系可办理性。集群存储十分合适那些持续增长的一切规划的不同环境，完结即时供给(Just-in-time)存储，防止破坏性晋级和添加办理的复杂性。在大型数据中心或高功用核算中心的集群存储处理方案，具有高性价比，简略、易于维护，高牢靠性/可用性，具有十分高的整合带宽等长处。集群存储最典型体系是Google体系结构，它是许多机器内硬盘的组合，含899个机架(每架80台PC,每台PC有2个硬盘)，共79,112台PC机，有158,224个硬盘, 总容量为6180 TB。
对等(P2P)存储
对等结构(P2P)从用户的运用办法来看，体系中每个用户既向其他用户供给资源，也从其他用户那里获取资源。从体系结构来看，无中心结构，结点之间对等，经过互相协作来完结用户使命。P2P结构的长处表现在：没有中心结点，不易构成体系瓶颈、不易受攻击，可扩展性好，自组织性好。
用P2P的办法在广域网中构建大规划分布式存储体系，将许多机器用对等的办法组织起来共同为用户供给超大容量的数据存储服务，存储结点来自于存储服务方，用户运用存储空间并付费，用户还经过该渠道自主寻觅其他结点进行数据备份和存储空间交流。
P2P存储与SAN的运用特色不同。前者首要着重可用性，而SAN首要面向的是高功用;P2P存储易于维护、可扩展好、自装备功用强，特别是P2P存储能够许多加盟的PC机和服务器中的存储器来组合成存储体系，供给高带宽的视频服务和其他同享服务。
集群存储与P2P存储都是分布式存储。前者多在大型数据中心或高功用核算中心运用，后者是构建更大规划的分布式存储体系，能够跨多个大型数据中心或高功用核算中心运用。
网格存储
一切的存储、服务器和网络资源都被虚拟为一个资源池，并将其视作同享资源，这个资源池便是存储网格。存储网格的关键是虚拟化与一致性办理问题。
存储网格既可运用于SAN环境，又可运用于NAS环境，它供给快速简略的关于容量、功用、服务质量和/或衔接协议的可晋级性，可对公司一切数据进行一致检查和办理，远远超出当时有限的虚拟化完结途径，还可优化分布式企业长途数据拜访的功用。存储网格架构可完结数据库和企业之间更严密的运用整合，供给更高的数据维护，并可根据有关规定更简略地办理数据资源。这些优势极大下降了用户在购买、扩容和办理时的费用。
面向目标的存储
目标存储模型归纳了NAS和SAN结构的特色，存储目标具有文件和块二者的长处：像数据块相同在存储设备上被直接拜访，经过一个目标接口，像文件相同，在不同操作体系渠道上完结数据同享。在SAN中，定位逻辑和文件体系都坐落主机中。而在面向目标的存储中，存储空间不再需求运行在主机上的文件体系办理，而由存储体系自己办理和分配。
一个存储目标是关于一个存储设备的逻辑字节调集，它有存储办法、数据特点和存储安全策略等。因而，目标存储体系在根据文件级的数据布局、服务质量的灵活性和可办理等方面有很大改进。别的，根据目标存储的最直接作用是将空间办理从存储运用中剥离，如图2所示，存储设备具有自办理特性，包含重新组织数据来进步功用、调用规矩的备份和失利康复等。
未来存储设备的特性或许包含自装备、自维护、自优化、自康复和自办理。将块接口用目标来替代是一个开展方向。现在，面向目标的存储依然处在规范拟定之中，还没有得到广泛的承受。
内容寻址存储CAS
内容寻址存储(Content Addressed Storage，CAS)是针对固定内容存储需求的网络存储技能。CAS具有面向目标存储特征，根据磁记录技能，它依照所存储数据内容的数字指纹寻址，具有杰出的可搜干脆、安全性、牢靠性和扩展性。CAS、SAN和NAS的差异参见表2。CAS存储技能的代表性产品是EMC公司的Centera 体系，现在还具有十分多的局限性。
数据库只针对的是结构化数据，而许多非结构化的数据办理有更大的存储需求，而内容办理的目标是以各类非结构化数据为主的数字内容。CAS技能的呈现使非结构化数据办理(包含企业的各种文档、报表、账单、网页、图片、传真、扫描印象，以及许多的多媒体音频、视频信息等等的归档和查询)成为存储业新的热门。未来需求一种新的根据内容办理的存储体系渠道，它扩展了最新的目标存储体系结构，支撑目标仓储和联邦数据库技能，支撑联系和 XML作为首要数据模型，并严密地集成了内容办理服务、工作流、音讯传递、剖析和其他企业运用程序服务。
根据IB的存储
InfiniBand(IB)是针对处理器和智能I/O设备之间数据流而提出的一种新体系结构，用于在服务器中替代PCI总线。选用IB技能支撑多处理器集群，将答应服务器供给更高的带宽和可扩展才能，并增强了存储设备扩大的灵活性，并用于支撑长途I/O和长途存储器，如图3所示。IB作为一种能够为体系与存储之间供给低推迟和高带宽的衔接处理方案，现已为一些用户所承受，预期根据IB的存储将在存储范畴会占有一席之地。
