DAS、NAS、SAN 存储系统分析
目前磁盘存储市场上,存储分类根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储,
封闭系统主要指大型机,AS400 等服务器,开放系统指 基于包括 Windows、UNIX、Linux
等操作系统的服务器;开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储;开放系统的外挂存储根
据连接的方式分为:直 连式存储(Direct-Attached Storage,简称 DAS)和网络化存储
(Fabric-Attached Storage,简称 FAS);开放系统的网络化存储根据传输协议又分为:网络
接入存储(Network-Attached Storage,简称 NAS)和存储区域网络(Storage Area Network,
简称 SAN)。由于目前绝大部分用户采用的是开放系统,其外挂存储占有目前磁盘存储市场
的 70%以上
开放系统的直连式存储(Direct-Attached Storage,简称 DAS)已经有近四十年的使用历史,
随着用户数据的不断增长,尤其是数百 GB 以上时,其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的
问题变得日益困扰系统管理员。
主要问题和不足为:
直 连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的 IO 读写和存储维护管理,数据备份和恢
复要求占用服务器主机资源(包括 CPU、系统 IO 等),数据流需要回流主 机再到服务器连
接着的磁带机(库),数据备份通常占用服务器主机资源 20-30%,因此许多企业用户的日常
数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行,以 免影响正常业务系统的运行。直连式存
储的数据量越大,备份和恢复的时间就越长,对服务器硬件的依赖性和影响就越大。
直连式存储与服务器主 机之间的连接通道通常采用 SCSI 连接,带宽为 10MB/s、20MB/s、
40MB/s、80MB/s 等,随着服务器 CPU 的处理能力越来越强,存储硬 盘空间越来越大,阵
列的硬盘数量越来越多,SCSI 通道将会成为 IO 瓶颈;服务器主机 SCSI ID 资源有限,能够
建立的 SCSI 通道连接有限。
无 论直连式存储还是服务器主机的扩展,从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集
(Cluster),或存储阵列容量的扩展,都会造成业务系统的停机,从而给 企业带来经济损失,
对于银行、电信、传媒等行业 7×24 小时服务的关键业务系统,这是不可接受的。并且直连
式存储或服务器主机的升级扩展,只能由原设备厂 商提供,往往受原设备厂商限制。
存储区域网络(Storage Area Network,简称 SAN)采用光纤通道(Fibre Channel)技术,通
过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN 经
过十多年历史的发展,已经相当成熟,成为业 界的事实标准(但各个厂商的光纤交换技术
不完全相同,其服务器和 SAN 存储有兼容性的要求)。SAN 存储采用的带宽从 100MB/s、
200MB/s,发 展到目前的 1Gbps、2Gbps。
网络接入存储(Network-Attached Storage,简称 NAS)采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)
技术,通过网络交换机连接存储系统和服务器主机,建立专用于数据存储的存储私 网。随
着 IP 网络技术的发展,网络接入存储(NAS)技术发生质的飞跃。早期 80 年代末到 90 年
代初的 10Mbps 带宽,网络接入存储作为文件服务器存 储,性能受带宽影响;后来快速以
太网(100Mbps)、VLAN 虚网、Trunk(Ethernet Channel) 以太网通道的出现,网络接入存储
的读写性能得到改善;1998 年千兆以太网(1000Mbps)的出现和投入商用,为网络接入存
储(NAS)带来质的变化 和市场广泛认可。由于网络接入存储采用 TCP/IP 网络进行数据交
换,TCP/IP 是 IT 业界的标准协议,不同厂商的产品(服务器、交换机、NAS 存储) 只要
满 足 协 议 标 准 就 能 够 实 现 互 连 互 通 , 无 兼 容 性 的 要 求 ; 并 且 2002 年 万 兆 以 太 网
(10000Mbps)的出现和投入商用,存储网络带宽将大大提高 NAS 存储的性能。NAS 需求
旺盛已经成为事实。首先 NAS 几乎继承了磁盘列阵的所有优点,可以将设备通过标准的网
络拓扑结构连接,摆脱了服务器和异构化构架的 桎梏;其次,在企业数据量飞速膨胀中,SAN、
大型磁带库、磁盘柜等产品虽然都是很好的存储解决方案,但他们那高贵的身份和复杂的操