儲存基礎知識-SAN、DAS、NAS技術

直接附加儲存(DAS)DAS(Direct Attached Storage—直接附加儲存)是指將儲存裝置透過SCSI線或光纖通道直接連接到伺服器。
一個SCSI環路或稱為SCSI通道可以掛載最多16台設備,FC可以在仲裁環的方式下支援126個設備。
DAS方式實現了機內儲存到儲存子系統的跨越,但是缺點依然有很多:
1、擴展性差,伺服器與儲存設備直接連接的方式導致出現新的應用需求時,只能為新增的伺服器單獨配置儲存設備,造成重複投資。
2.資源利用率低,DAS方式的儲存長期來看儲存空間無法充分利用,存在浪費。不同的應用程式伺服器面對的儲存資料量是不一致的,同時業務發展的狀況也決定這儲存資料量的變化。
因此,出現了部分應用程式對應的儲存空間不夠用,有些卻有大量的儲存空間閒置。
3.可管理性差,DAS方式資料依然是分散的,不同的應用各有一套儲存設備。管理分散,無法集中。
4.異構化嚴重,DAS方式使得企業在不同階段採購了不同型號不同廠商的儲存設備,設備之間異構化現象嚴重,導致維護成本據高不下。
儲存區域網路(SAN)SAN(Storage Aera Network )儲存區域網絡,是一種透過網路方式連接儲存設備和應用伺服器的儲存構架,專用於主機和儲存設備之間的存取。當有資料的存取需求時,資料可以透過儲存區域網路在伺服器和後台儲存設備之間高速傳輸。
SAN的發展歷程較短,從90年代後期興起,由於當時以太網的頻寬有限,而FC協定在當時就可以支援1Gb的頻寬,因此早期的SAN儲存系統多數由FC儲存設備構成,導致許多用戶誤以為SAN就是光纖通道設備,其實SAN代表的是一種專用於儲存的網路架構,與協定和設備誤以為SAN是光纖通道設備,其實SAN代表的是一種專用於儲存的網路架構,與協定和設備無關,隨著乙太網路的商業化為整體的整合。
SAN的組成:SAN由伺服器、後端儲存系統、SAN連接設備。後端儲存系統由SAN控制器和磁碟系統構成,控制器是後端儲存系統的關鍵,它提供儲存接入,資料操作及備份,資料共享、資料快照等資料安全管理,及系統管理等一系列功能。
後端儲存系統為SAN解決方案提供了儲存空間。使用磁碟陣列和RAID策略為資料提供儲存空間和安全保護措施。連接設備包括交換機,HBA卡和各種介質的連接線。
SAN的優點:
1、設備整合,多台伺服器可透過儲存網路同時存取後端儲存系統,不必為每台伺服器單獨購買儲存設備,降低儲存設備異質化程度,減輕維護工作量,降低維護費用;
2、資料集中,不同應用程式和伺服器的資料實現了實體上的集中,空間調整和資料複制等工作可以在一台設備上完成,大大提高了存儲資源利用率;
3、高擴展性,存儲網絡架構使得伺服器可以方便的接入現有SAN環境,較好的適應應用變化的需求;
4、總體擁有成本低,存儲設備的整合和數據集中管理,大大降低了重複投資率和長期管理維護成本。
網路附加儲存(NAS)NAS(Network Attached Storage—網路附加儲存),是一種檔案共用服務。
擁有自己的檔案系統,透過NFS或CIFS對外提供檔案存取服務。
NAS包括儲存裝置(例如硬碟陣列、CD或DVD光碟機、磁帶機或可移動的儲存媒體)和專用伺服器。專用伺服器上裝有專門的作業系統,通常是簡化的unix/linux作業系統,或是特殊的win2000核心。
它為檔案系統管理和存取做了專門的最佳化。專用伺服器利用NFS或CIFS,充當遠端檔案伺服器,對外提供檔案層級的存取。
NAS的優點:
1、NAS可以即插即用。
2.NAS透過TCP/IP網路連接到應用伺服器,因此可以基於現有的企業網路方便連接。
3.專用的作業系統支援不同的檔案系統,提供不同作業系統的檔案共享。經過最佳化的檔案系統提高了檔案的存取效率,也支援相應的網路協定。
即使應用程式伺服器不再運作了,仍然可以讀出資料。
NAS的缺點:1、NAS設備與客戶機透過企業網路連接,因此資料備份或預存程序中會佔用網路的頻寬。這必然會影響企業內部網路上的其他網路應用;共用網路頻寬成為限制NAS效能的主要問題。
2、NAS的可擴充性受到設備大小的限制。
增加另一台NAS設備非常容易,但是要想將兩個NAS設備的儲存空間無縫合併並不容易,因為NAS設備通常具有獨特的網路標識符,儲存空間的擴大有限。
3.NAS存取需要經過檔案系統格式轉換,所以是以檔案一級來存取。不適和Block級的應用,尤其是要求使用裸設備的資料庫系統。
SAN和NASSAN和NAS經常被視為兩種競爭技術,實際上,二者能夠很好地相互補充,以提供對不同類型資料的存取。
SAN針對海量、以資料區塊為導向的資料傳輸,而NAS 則提供檔案層級的資料存取和共用服務。
儘管這兩種技術類似,但嚴格意義上講NAS其實只是一種文件服務。
NAS和SAN不僅各有應用場合,也相互結合,許多 SAN部署於NAS後台,為NAS設備提供高效能海量儲存空間。
NAS和SAN結合中出現了NAS網關這個元件。
NAS網關主要由專為提供檔案服務而最佳化的作業系統和相關硬體組成,可視為一個專門的檔案管理器。 NAS閘道連接到後端上的SAN上,使的SAN的大容量儲存空間可以為NAS所用。
因此,NAS網關後面的儲存空間可以根據環境的需求擴展到非常大的容 量。
“NAS閘道”方案主要是在NAS一端增加了可與SAN相連的“介面”,系統對外只有一個用戶介面。
NAS閘道系統雖然在某種程度上解決了NAS與SAN 系統的儲存設備級的共享問題,但在文件級的共享問題上卻與傳統的NAS系統遇到了同樣的可擴充性問題。
當一個檔案系統負載很大時,NAS網關很可能成為系統的瓶頸。


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