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旗標電腦文摘 第224期 93.6.17
內容提供：
   旗標出版公司

旗 標 電 腦 文 摘

第224期 2004.6.17
旗標電腦文
已發行電子報





PCDIY 硬碟技術與管理實務
書號：F968
定價：480 元

施威銘研究室 著

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本期文摘：硬碟的新型態儲存概念

本文摘錄自旗標 F968「PCDIY 硬碟技術與管理實務」一書

DAS、NAS、SAN、iSCSI、SAS － 新型態儲存概念

因應網路環境的普及, 目前在資料儲存方面, 正在醞釀新的概念；您大概會在雜誌報導中, 經常看到幾個全新的名詞：DAS、NAS、SAN、iSCSI、SAS。

其中 DAS 的全名為 Direct Attached Storage, 是指『直接安裝在 PC 內的儲存裝置』 , 這其實就是一般人最熟悉的資料儲存概念, 例如硬碟、隨身碟、光碟、軟碟等, 都屬於 DAS 類。而 SAS 全名是 Serial Attached SCSI, 是新一代的 SCSI 界面。

其餘 3 項 (NAS、SAN、iSCSI) 都與網路有關, 讀者可能比較陌生；因此以下將花點篇幅, 介紹一下新的知識與概念。

NAS

相對於 DAS, NAS (Network-Attached Storage) 是將儲存設備連接在網路上, 讓所有使用者用來存取資料的方式。大家常用的網路硬碟、分享資料夾等, 也都是運用類似的概念。

與 DAS 相較, NAS 型態的儲存裝置能夠提供以下的好處：
  • 安裝容易：NAS 主機的安裝非常容易, 只要接上網路即可使用。
  • 資料集中管理、備份：所有重要資料皆儲存在 NAS 主機, MIS 人員僅需針對該主機做管理、維護的動作即可。
  • 有效運用儲存裝置、節省成本、不浪費：一般而言, 使用者真正重要的資料並不多；若將這些資料存放在 NAS 上, 可提高儲存裝置的使用效益, 減少購買許多硬碟的成本。
  • 異地存取：將資料存放在 NAS 上, 使用者只要透過網路即可直接存取, 不一定要安裝在同一區域或辦公室。
以下是 NAS 的連接架構圖：


SAN

SAN (Storage Area Network) 是目前企業界應用較普遍的儲存架構, 它是利用高速網路與多部 NAS 或檔案伺服器, 在邏輯概念上組合而成的大型儲存裝置；對伺服器的管理者而言, SAN 就是 1 部高速的網路磁碟機。由於需要應付大量的資料存取, 因此在 SAN 中的伺服器多採光纖為網路通道。以下便是 SAN 的架構示意圖：

一般傳統的網路環境中, 各伺服器必須經由 LAN 在彼此間交換資料, 因此會受到網路頻寬及伺服器速度的限制；而 SAN 則是以光纖為通道, 提供至少 1 Gb/s 以上的傳輸率, 讓各伺服器可直接由儲存設備中快速地存取資料, 因此可大幅提升資料傳遞的效能。

使用光纖界面 (FC) 的 SAN 有以下幾點好處：
  • 可在多平台伺服器間提供高速資料傳輸：不論是 Windows、Linux、Unix...等平台的伺服器, 皆可透過光纖通道, 高速交換資料。
  • 儲存設備可集中管理：MIS 人員只要在 1 台伺服器上安裝 SAN 管理軟體, 即可對儲存設備做各項管理、維護的動作, 不須分別至每部伺服器上做處理。
  • 不需中斷伺服器服務即可增加、重新分配儲存資源：由於儲存設備並非連接在單一伺服器上, 因此在更動時不需關閉伺服器 (指邏輯上的 SAN)、中斷服務工作, 可避免對使用者造成影響。
  • 儲存設備網路與 LAN 之間相互獨立：儲存設備自成一個獨立的網路, 如此可確保資料的安全性。
  • 可支援最具可靠性的磁帶備份：許多大型企業使用磁帶來做資料備份, 而 FC SAN 亦可支援 Tape Archive, 更加提高了資料的可靠性。
不過光纖通道 SAN 的最大缺點便是成本昂貴、且相容性不佳, 各家廠商的交換器通常無法混用。因此, 出現了另一種成本低廉的儲存型態 － iSCSI, 提供了企業界不同的選擇方案。

iSCSI

iSCSI (Internet SCSI) 是使用 TCP/IP 通訊協定, 在網路設備間傳遞 SCSI 指令, 藉以高速傳送資料的技術, 主要是因應 SAN 的堀起而開發。不過它也可以用在 LAN 或 Internet 上, 只要利用現有的乙太網路, 即可連接各設備, 與用光纖架構 SAN 相比, 建置成本降低許多。

採用 iSCSI 的系統, 當使用者需要儲存、或讀取資料時, 作業系統會產生適當的 SCSI 命令, 並且將它加入到 IP 封包中, 藉由 IP 網路傳送。該封包由 SCSI 控制器接收、處理後, 再交由儲存裝置執行相對應的要求。

其網路架構圖如下：


iSCSI 之所以能夠崛起, 必然有其獨到之處, 以下便列出幾點供您參考：
  • 軟體更動少：iSCSI 運用現有的 SCSI 指令集與 TCP/IP 架構, 軟體部分不需做太大幅度的變動。
  • 使用現有乙太網路, 安裝容易、成本低廉：不需額外建構昂貴的光纖網路、交換器、與集線器, 直接接上現有的網路即可。
  • 異地存取：iSCSI 採用 TCP/IP 協定, 可在網際網路中傳遞資料；因此非常適合遠距離傳輸、甚至跨國企業的伺服器互連。
  • 使用 IPSec 協定, 確保資料在網際網路中傳遞的安全性：由於 iSCSI 可透過網際網路傳遞資料, 因此如何在傳輸過程中確保資料不被他人任意取得、解讀就顯得格外重要；在這方面, iSCSI 則是使用 IPSec (IP Security Protocol) 協定來提供安全上的保障。
目前 iSCSI 的傳輸速率不及 FC, 技術上也較不成熟；不過有 Cisco、IBM、Intel 等三大資訊廠商的支持, 加上本身種種有利的條件, 相信會成為一顆閃亮的明日之星。

　--- 本篇完

　
  • 這本書還有以下內容哦：
    • 檔案系統篇 ─ 接受度最高的 FAT 檔案系統
    • RAID ─ 以 XP/2000/2003 架設 RAID
    • SCSI 篇 ─ 高效能、超穩定的 SCSI
    • NAS 篇 ─ 使用者的 NAS 資料讀寫技巧
    • NTFS 的硬碟管理實務 ─ 限制硬碟使用空間的容量配置 (Quota) 
欲知詳情請參考：
　　　F968 PCDIY 硬碟技術與管理實務

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Java Web Services 實務程式設計
書號：F8352
定價：520 元

李昇暾 詹智安 著

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本期文摘：JAVA SOAP: XML文件的訊息服務

本文摘錄自旗標 F8352「Java Web Services 實務程式設計」一書

本期文摘，我們將進入Web Services程式設計的另一個殿堂。首先為各位介紹 Web Services 中最重要的「簡易物件存取協定」SOAP (Simple Object Access Protocol)。一般讀者初次接觸Web Services，最感挫折的莫過於一堆協定、術語、技術甚至工具的學習；其實，學習新知也可輕輕鬆鬆為之。為此，本章特以本系列書籍的特色－「純手工」的方式來介紹SOAP觀念，期許讀者能一窺SOAP全貌，而不至於一開始就迷失在諸多工具的「拖、拉、放」窘境，也能體會到所謂簡易物件存取協定的「簡易」之真諦。

淺談SOAP

在介紹SOAP之前，請讀者不妨放鬆身心，參參Simple Object Access Protocol的意境，就字面上解釋，它是一種「簡單的」物件存取協定，一句話道盡玄機！它不過就是支援網路服務協定的一種，只是這種協定可以讓應用程式以一種很「簡單的」的方式存取網路上的物件！這裡有兩個重點：「物件」與「簡單的」，參透了這兩個課題，本章就可算圓滿結束了。什麼是「物件」呢，我們曾在「Java實務程式設計」一書（旗標出版）第二章言及，欲答此問，需先了解「什麼不是物件」，蓋器世間萬事萬物皆由因緣和合而起，所謂的物件即為此處的「萬事萬物」，就一般網路而言，不外乎就是文字檔案、影音片段(clip)、應用程式資料檔以及「應用服務」等。

再者，請思考一下，就字面翻譯，往昔的Internet被稱為網際網路，而Web則為網頁，何以現在大家都稱Web Services為網路服務，甚至都把Web稱為網路了？有心的讀者或許也發現，近來國外一些IT文章已悄悄地把Internet改為internet；其實這些改變在在說明了網路已是吾人生活中不可或缺的一部份，而推動這項改變幕後最大的推手莫過於Web技術。

就細項來說，則是HTTP超文字傳輸協定與HTML超文字標示語言，由於這兩者的巧妙搭配，使得地球村的目標得以實現，分散在世界各地的資訊與資料（物件），透過Web瀏覽器（請注意！不見得需要滑鼠喔！！）即可「簡單地」隨處可得(access)。

因此！所謂的SOAP也希望能以「如同」（並非一模一樣）Web的方式，存取遍存於各地的物件（包括服務），這項願景則需藉由某種協定加以落實，這個協定就是「簡易物件存取協定」SOAP。

接著談談SOAP協定在Web Services的地位。但在談Web Services之前，還是得先來聊聊老祖宗的遠端函數呼叫 (Remote Procedure Call, RPC)，方能意會其精髓。

什麼是「遠端函數呼叫」呢？這個觀念由來已久，在分散式環境中，每一台伺服器的運算能力不盡相同，為了提升整體運作效能，系統建置者往往讓運算能力較佳的伺服器執行需要花費較多系統資源的工作，例如人工智慧的推理運算與資料採礦(data mining)等。因此，為了實現分工合作的目的，程式之間便透過不同的實作方式，呼叫某個執行於遠端伺服器的程序（可稱為函數或方法），並將執行結果取回，這種運算模式即為遠端函數呼叫。

Web Services也提供類似的機制；然而和傳統遠端函數呼叫不同的是，Web Services的RPC機制乃基於「以XML實作的通訊協定」所建置而成，這個通訊協定就是前述的SOAP協定。右圖為一SOAP在通訊協定堆疊中所處的典型位置示意圖（註：除了HTTP協定外，SOAP也可架構在SMTP、FTP…等其他通訊協定之上）。

事實上，SOAP除了被視為實作RPC機制的通訊協定外，也可說是物件RPC (object remote procedure call, ORPC)、一般訊息(messaging)、及XML轉換(XML transform)的通訊協定。

再者，當我們試著深入了解SOAP的內涵時將會發現，雖然SOAP的全名為 "Simple Object Access Protocol"，但它並非真的是「簡單」的通訊協定。利用SOAP通訊協定所發送的訊息，稱為SOAP訊息(SOAP message)，它包含了SOAP信封(SOAP envelope)、SOAP編碼規則(SOAP encoding rules)及SOAP RPC呈現方式(SOAP RPC representation)三大部份，形成整個Web Services的交換機制；在SOAP 1.2版後還新增了SOAP鏈結(SOAP binding)…等其它正式的延伸規格。

(1) SOAP信封

SOAP信封定義了SOAP訊息的整體架構，包括訊息內容為何、是否為選擇性屬性…等；除此之外，SOAP信封還可細分為SOAP標頭(SOAP header)與SOAP內容(SOAP body)兩大部份。

(2) SOAP編碼規則

定義資料類型的交換方式、資料如何編碼等規則。

(3) SOAP RPC呈現方式

定義如何利用XML封裝RPC之呼叫與回應。

雖然SOAP稍嫌複雜，但所幸這些細節對Java程式設計師來說並不會造成任何困擾，就像當初利用Java所提供的URL或URLConnection類別撰寫HTTP網路程式時，吾人不需深入了解HTTP協定，僅需掌握其封裝性(encapsulation)的精神即可。
Java語言實作Web Services RPC機制的套件稱為JAX-RPC套件。目前所支援的協定版本分別是SOAP1.1與HTTP1.1。本章暫時不對程式設計做任何的介紹，因為在此之前，讀者必須先對SOAP通訊協定有基礎性的認識與了解才是。所謂的SOAP，就是一種以XML為基礎，去實作訊息交換或RPC機制之新一代輕量級的(lightweight)通訊協定。

　--- 本篇完

　
  • 這本書還有以下內容哦：
    • XSLT:XML 文件的轉換
    • JAXB:XML 文件的物件化
    • JAX-RPC: 網路服務的呼叫
    • UDDI: 網路服務的仲介機制
    • 網路服務的整合應用 
欲知詳情請參考：
　F8352 Java Web Services 實務程式設計
 

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