NAS虚拟化将多个NAS设备聚合在一起作为一个设备运行。一种新的文件系统可以实现这种聚合，既可以替换原来的文件系统，也可以在现有文件系统之上。一个全局文件系统允许文件保留自己的名字空间。用户只需要访问一个文件系统就能访问到系统中的任何数据。所有被移动的文件仍然在它们原始的目录和路径里。

NAS网络存储作为前端存储网关接口集成后端存储资源与设备：既可以是同一厂商类似型号的服务器的集成，也可以是不同厂商不同类型服务器的集成。这种方式把多个NAS服务器上的所有资源全部虚拟化，整合设备为用户提供虚拟化的存储。但处理的响应时间可能会对性能有不良影响。

一个NAS网关作为光纤SAN的前端，允许用存储池的方法管理存储设备。有些网关还实现了跨设备的文件系统分配的文件容量管理。

分布式的虚拟化技术并不意味着每台服务器都需要附加层。这就取消了对非共享的虚拟化设备的需求，还能缓和某些时候和带内虚拟化技术有关的性能问题。在存储池中增加NAS服务器和增加单机服务器相比，企业会同时获得更好地可调节性能和更大的容量。这种方法更高效地把每个单台服务器的容量整合成一个无缝存储池。

这一类型的虚拟化是通过分布式文件系统(DFS)来实现的。DFS允许一个文件系统跨越所有DFS集群中的节点，并为所有文件生成一个统一的逻辑名字空间。这是一个任何用户通过任意一台服务器节点共享文件的环境。分布式服务器虚拟化一般使用常用的操作系统和硬件平台。

虚拟化产品不仅仅包括软件解决方案，还延伸到包括软硬件的完全系统。软件类的虚拟化解决方案装配在一个标准服务器上，相关的软件需要装配在聚合在一起的所有服务器上。通过这种解决方案，用户可以连接到存储服务器，而不受磁盘阵列品牌的限制。

一个完整虚拟化系统的解决方案包括一台服务器或外存储器，虚拟化软件和磁盘阵列。一个集成的软硬件系统是通过了厂商的完全测试的，并且可以为系统中的任意一个组件提供支持。

评估NAS虚拟化实现效果

虚拟化实现了灵活的动态管理方式以及存储卷的灵活分配。允许用户根据业务需要完全透明地扩大或缩小存储池，并根据用户策略在存储池内动态移动数据。NAS虚拟化产品在实现和功能上都存在很大差异。

用户最关心的五个特性--可用性、伸缩性、性能、可管理性和成本。对于NAS虚拟化，一般还需要有两个额外的评价指标，那就是连接性和易用性。评价产品最好的方法就是在实际环境中测评这几个特性。

可用性

用户最关心的就是数据和程序的可用性，可用性和可靠性是息息相关的。除了系统和路径的冗余以及故障跨越以外，数据的可用性还包括了热插拔，非中断管理，可重配置，自动故障检测、隔离和恢复，在线修复和故障后的完全系统恢复。

对于NAS虚拟化来说，下面是需要明确的问题：系统是否存在单点故障的可能?是否提供了自动故障切换的高可用性集群?磁盘/RAIN阵列是否可以在NAS前端间共享?是否使用了热备设备?有多少?

伸缩性

伸缩性是虚拟化软件产品需要具备的重要功能之一。伸缩性包括了容量、性能、可连接性，最好能不影响目前系统中正在进行的操作。

有关伸缩性的问题还可能包括：系统是否可以独立调节容量、性能和输入/输出子系统?是否可以在不影响用户的情况下，对带宽或者性能进行提升?系统是否支持不同种类的阵列?一个单一的文件系统是否可以透明地调整到多台服务器?支持多少节点和以太网端口?系统是否能满足长期增长目标的需要?

性能

用户希望通过实施虚拟化获得的最大收益就是性能的提升。可以通过类似实时负载均衡、动态路径重新分配等功能来达到不同等级的性能提升。与性能有关的问题包括：数据是否为负载均衡性能作了移动?处理器的型号、数量和速度如何?读写缓存的大小?是否支持服务器节点间文件的分块?是否自动执行负载均衡?可以集群多少台服务器?性能与节点数目之间是否有线性关系?

可管理性

存储管理是网络管理中投入资金最大的一块。在存储管理中的主要标准就是在网络上任意一点都有管理所有存储部件和服务器的能力。

可管理性包括了处理器配置，监控，负载均衡，诊断和报告机制。NAS虚拟化引擎可以集成和自动执行下面的操作：有没有对于多个NAS设备的统一管理?管理是集中的还是分布的?是否具有兼容性，也就是说，是否可以集成任何厂商的NAS设备，还是限制为一个厂商的系统?已经被打开的文件是否可以透明地移动?系统能否自动识别新增加的服务器和存储设备?是否可以用全局的名字空间?

成本

存储真正的成本并不是在于软硬件方面的投入，而是在管理存储的劳动和相关的生产力的损失。因此，需要考虑的总体拥有成本，包括了由于提升性能而带来的生产率的提高，管理的简化，更高的资源利用率，减少过度供应，提高数据的可用性。

需要强调的问题包括：解决方案是否是基于低成本的常用硬件?什么是总体拥有成本?

系统是否包括了简化服务和最大化存储的软件?价格是否包含了可以共享、合并和保护数据的管理软件?

可连接性

可连接性包括了不中断现有业务而增加新设备的功能，延长连接距离，为多种平台和操作系统服务。在任意的连接中，每台主机都必须能够访问到网络中的任意一台存储设备。如果用了交换机，可影响连接性能的参数有端口的数量和每一个端口在全双工模式下连接到其它任意端口：系统是否允许与Windows，Unix，Linux和Apple平台相连接，而且操作系统能够无缝地共享文件。虚拟化产品能否使用现有的软硬件资源?支持什么类型的磁盘(ATA，SATA，SCSI，SAS，Fiber Channel等)?是否能够使用第三方磁盘阵列?虚拟化系统能否与其它厂商的NAS系统聚合?解决方案是否能够使用现有的备份和复制软件?是否具有广域网的连接能力?

性能和管理问题一直困扰着一些已经上线的NAS虚拟化系统。对用户而言，虚拟化技术主要强调的是简化。虚拟化技术将管理整合，提升持续性能和分布存储的可靠性，更好地利用服务器，外存储器和存储资源，将成本优化，并加强数据保护。

ReadyNAS在包钢存储建设中的成功应用

包头钢铁公司自54年建厂以来，成为了内蒙古自治区最大的工业企业，其全年实现纯利润达到7.74亿元，总资产达414亿元。是国家“一五”建设的重点项目之一。在如此规模的公司中，根据其得实际需求，需要建立一套晚上的网络监控系统。我们就以包钢为例，来系统的讲解一下ReadyNAS的实际应用。

ReadyNAS应用背景分析

包钢是国家在“一五”期间建设的 156 个重点项目之一， 1954 年建厂， 1998 年改制为公司制企业，拥有包钢股份和稀土高科两个上市公司，是我国重要的钢铁工业基地和最大的稀土工业基地，是内蒙古自治区最大的工业企业。 2006 年 全年完成 铁 738 万吨、钢 748 万吨、商品坯材 706 万吨，同比分别增长 7.7% 、 6.6% 、 6.2% ；全年生产 稀土产品折合氧化物 4.01 万吨，同比增长 35.5% ； 全年实现销售收入 273 亿元，实 现利润 7.74 亿元，上缴税金 25 亿元；截至 2006 年末，总资产达 414 亿元。

ReadyNAS用户需求

根据包头钢铁集团自动化部计算机网络监控系统建设的实际需求，整个网络监控系统核心要求支持30T左右的存储空间，支持200路网络视频监控存储，存储系统网络接口采用千

兆以太网技术。由于监控系统数据的重要性，要求存储系统实现数据分散存储，集中管理。由于包钢厂区面积巨大，数据网络结构比较复杂，用户要求存储设备简单易用，而且必须基于现有IP网络，实现视频监控数据IP可达访问。

存储网络设计原则

根据用户网络工程具体的技术要求，参照典型企业网络存储的设计模式及原则，以采用先进成熟性技术手段为设计思路，充分发挥NETGEAR公司产品技术优势，结合最新网络技术发展，我们将设计以千兆位以太网交换技术为骨干，海量存储的网络工程解决方案。在总体设计理念上,ReadyNAS网络建设的设计应以下要求.

（1）、设备的先进性与成熟性

本方案适应新技术发展的潮流，既兼顾了技术上的成熟性，同时也保证了系统的先进性。

（2）、系统的开放性

ReadyNAS系统在设计时均采用国际标准协议。系统设备支持标准RAID技术，存储硬盘均采用标准SATA技术硬盘

（3）、性能可扩展性

所有设备均可满足用户的目前大数据量和性能需求，又能轻易扩展以保障用户将来直接的平滑升级至更高容量的存储系统。

(4)、高性能

采用高性能的Layer2和Layer3交换机以及高性能网络存储设备，提供线速交换和数据访问。采用线路捆绑和高帶寬骨干链路以及负载分担技术，保证整个网络负载均衡，不存在瓶颈。

（5）、安全性、可靠性

ReadyNAS设计方案不但要保证理论上可行，更重要的是实际上可用。要充分考虑具体情况，充分满足网络需求。为了使网络可靠地运行，本方案选用了高品质、高性能价格比的产品，把故障率降到最低。

（6）、从实际出发

本着从实际情况出发，采用先进的网络技术，建立一个高速、宽带、扩充性能良好的计算机网络存储系统。

ReadyNAS视频监控存储系统设计