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磁盤陣列不如NAS服務(wù)器快的原因探究

時(shí)間：2012年7月31日

　　NAS是一臺(tái)服務(wù)器,有自己的核心,如CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)、磁盤系統(tǒng),而磁盤陣列只是一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)。NAS直接接到交換機(jī)或集線器上,磁盤陣列接到服務(wù)器后端。NAS不依賴于服務(wù)器,NAS有自己的文件管理系統(tǒng),把服務(wù)器管理文件的包袱卸掉,提高服務(wù)器性能,磁盤陣列沒(méi)有自己文件管理系統(tǒng),完全依托于服務(wù)器,當(dāng)數(shù)據(jù)流量很大時(shí),給服務(wù)器造成的壓力很大,易形成I/O瓶頸,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能降低。磁盤陣列技術(shù)的出現(xiàn),是為了提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。它用效率來(lái)?yè)Q取可靠性。NAS把磁盤陣列技術(shù)融合在它的文件系統(tǒng)中,這樣既提高了數(shù)據(jù)的可靠性,又利用磁盤的并行操作,提高了系統(tǒng)的整體性能。 由上可基本看出NAS比磁盤陣列速度快的原因,下面就讓我們來(lái)具體對(duì)NAS和磁盤陣列速度做一個(gè)比較。

　　控制普通磁盤的是通用操作系統(tǒng),如UNIX或NT, 控制磁盤只是其職能中的一部分,I/O操作算法效率不高。而NAS的操作系統(tǒng)是專用的,它只管磁盤I/O,算法效率最高。

　　通用文件服務(wù)器的CPU當(dāng)進(jìn)行I/O操作時(shí),系統(tǒng)發(fā)生中斷,等待I/O完成后才能恢復(fù)應(yīng)用運(yùn)行。在有NAS的系統(tǒng)中,應(yīng)用程序需要進(jìn)行磁盤I/O操作時(shí),I/O操作由NAS完成,在磁盤I/O操作中最費(fèi)時(shí)間的是寫操作,NAS將寫請(qǐng)求先寫到NVRAM(不掉電內(nèi)存)中,這個(gè)動(dòng)作完成后,應(yīng)用程序即可恢復(fù)運(yùn)行,所以要比磁盤陣列速度快得多,不但速度提升,效率也明顯高于磁盤陣列。

　　磁盤陣列速度慢的根本原因在于磁頭臂的查找是機(jī)械動(dòng)作,所以減少磁頭臂的移動(dòng)次數(shù)是提高效率的關(guān)鍵。NAS對(duì)磁盤的I/O操作算法,尤其是寫操作,比通用操作系統(tǒng)做了極大的改進(jìn),它最大限度地減少了磁頭臂的移動(dòng)次數(shù)。其算法保證磁頭總是停留在一個(gè)可寫的位置上,并從這個(gè)位置連續(xù)寫下去。

　　通常的RAID(磁盤陣列)系統(tǒng),對(duì)于通用操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是外加的,是額外負(fù)擔(dān)。人們使用RAID是為了得到高可靠性,但這是以犧牲一定的系統(tǒng)效率做前提的。NAS的RAID系統(tǒng)是設(shè)計(jì)在它的專用操作系統(tǒng)中的,它不僅不是額外負(fù)擔(dān),相反由于多個(gè)磁盤的磁頭臂可以同時(shí)并行讀寫,所以I/O速度更高了。

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