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存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明.doc
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存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明.doc
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存储基础知识 DAS、SAN、NAS 详
解说明
目前磁盘存储市场上,存储分类(如下表一)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,因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。
"
" 表一:
存储入门:图文阐释 DAS、NAS、SAN(图一)
" " " 今天的存储解决方案主要为:直连式存储(DAS)、存储区域网络( SAN)、网络接入
存储(NAS)。如下表二:
1
存储入门:图文阐释 DAS、NAS、SAN(图二)
"
" " 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
2
完 全 相 同 , 其 服 务 器 和 SAN 存 储 有 兼 容 性 的 要 求 ) 。 SAN 娲 ⒉ 捎 玫 拇 ? 宽 ??
00MB/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作是
资金和技术实力有限的中小企业无论如何也不能接受的。NAS 正是满足这种需求的产品,在解
决足够的存储和扩展空间的同时,还提供极高的性价比。因此,无论是从适用性还是 TCO 的角
度来说,NAS 自然成为多数企业,尤其是大中小企业的最佳选择。
"
" " NAS 与 SAN 的分析与比较
"
" " 针对 I/O 是整个网络系统效率低下的瓶颈问题,专家们提出了许多种解决办法。其中抓住症
结并经过实践检验为最有效的办法是:将数据从通用的应用服务器中分离出来以简化存储管理。
存储入门:图文阐释 DAS、NAS、SAN(图三)
" " 由图 1 可知原来存在的问题:每个新的应用服务器都要有它自己的存储器。这样造成数据处
理复杂,随着应用服务器的不断增加,网络系统效率会急剧下降。
3
存储入门:图文阐释 DAS、NAS、SAN(图四)
" " 从图 2 可看出:将存储器从应用服务器中分离出来,进行集中管理。这就是所说的存储网络
(Storage Networks)。
"
" 使用存储网络的好处:
"
" 统一性:形散神不散,在逻辑上是完全一体的。
" 实现数据集中管理,因为它们才是企业真正的命脉。
" 容易扩充,即收缩性很强。
" 具有容错功能,整个网络无单点故障。
"
" " 专 家们针对 这 一 办 法又采 取 了 两 种 不同的 实 现 手 段,即 NAS (Network Attached
Storage)网络接入存储和 SAN(Storage Area Networks)存储区域网络。
"
" NAS : 用 户 通 过 TCP/IP 协 议 访 问 数 据 , 采 用 业 界 标 准 文 件 共 享 协 议 如 :
NFS、HTTP、CIFS 实现共享。
" SAN:通过专用光纤通道交换机访问数据,采用 SCSI、FC-AL 接口。
"
" 什么是 NAS 和 SAN 的根本不同点?
" NAS 和 SAN 最本质的不同就是文件管理系统在哪里。如图:
存储入门:图文阐释 DAS、NAS、SAN(图五)
"
4
由图 3 可以看出,SAN 结构中,文件管理系统(FS)还是分别在每一个应用服务器上;而
NAS 则是每个应用服务器通过网络共享协议(如:NFS、CIFS)使用同一个文件管理系统。换
句话说:NAS 和 SAN 存储系统的区别是 NAS 有自己的文件系统管理。
"
" " NAS 是将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上。SAN 是将目光集中在磁盘、
磁带以及联接它们的可靠的基础结构。将来从桌面系统到数据集中管理到存储设备的全面解决
方案将是 NAS 加 SAN。
存储基础知识一 主要技术
DAS、SAN、NAS
2009-10-09 17:31:12
标签:存储 DAS SAN NAS [推送到技术圈]
一、直接附加存储(DAS)
DAS(Direct Attached Storage—直接附加存储)是指将存储设备通过 SCSI 线缆或光纤通
道直接连接到服务器上。一个 SCSI 环路或称为 SCSI 通道可以挂载最多 16 台设备,FC 可以在
仲裁环的方式下支持 126 个设备。
DAS 方式实现了机内存储到存储子系统的跨越,但是缺点依然有很多:
1、扩展性差,服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时,只能为新增的服
务器单独配置存储设备,造成重复投资。
2、资源利用率低,DAS 方式的存储长期来看存储空间无法充分利用,存在浪费。不同的应用
服务器面对的存储数据量是不一致的,同时业务发展的状况也决定这存储数据量的变化。因此 ,
出现了部分应用对应的存储空间不够用,另一些却有大量的存储空间闲置。
3、可管理性差,DAS 方式数据依然是分散的,不同的应用各有一套存储设备。管理分散,无
法集中。
4、异构化严重,DAS 方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备,设备之
间异构化现象严重,导致维护成本据高不下。
博客温国:DAS,直接连接服务器,每台服务器连接一个存储设备,浪费资源,管理分散,异
构化严重。
二、存储区域网络(SAN)
SAN(Storage Aera Network )存储区域网络,是一种通过网络方式连接存储设备和应用服
务器的存储构架,这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。当有数据的存取需求时,数据
可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。
SAN 的发展历程较短,从 90 年代后期兴起,由于当时以太网的带宽有限,而 FC 协议在当时
就可以支持 1Gb 的带宽,因此早期的 SAN 存储系统多数由 FC 存储设备构成,导致很多用户
误以为 SAN 就是光纤通道设备,其实 SAN 代表的是一种专用于存储的网络架构,与协议和设
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