存储分类介绍

存储分类

存储分类...................................................................................................................................................................................... 1 1. 存储分类简介 ...................................................................................................................................................................... 2 2. 存储解决方案分类 .............................................................................................................................................................. 3

2.1. DAS（直接式存储） ............................................................................................................................................. 3 2.2. NAS（网络接入存储） ......................................................................................................................................... 4 2.3. SAN（存储区域网络） ......................................................................................................................................... 4 3. 存储方案比较 ...................................................................................................................................................................... 6

3.1. NAS、SAN与传统存储系统（DAS）的比较 ................................................................................................... 6 3.2. NAS与SAN得比较 ............................................................................................................................................. 7

1. 存储分类简介

目前磁盘存储市场上的存储主要有以下几种分类。

图一 存储分类

 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；

 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）；

 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）；

2. 存储解决方案分类

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。当前市场上主流的存储解决方案主要为：直连式存储（DAS）、网络接入存储（NAS）、存储区域网络（SAN）。

2.1. DAS（直接式存储）

DAS（Direct Attached Storage，直接附属存储），也可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存储）。DAS被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备，它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器的，I/O（输入/输入）请求直接发送到存储设备。

DAS适用于以下几种环境：

 服务器在地理分布上很分散，通过SAN（存储区域网络）或NAS（网络直接存储）在它们之间进行互连非常困难；

 存储系统必须被直接连接到应用服务器；

 包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接到存储器上。

图二 DSA存储

2.2. NAS（网络接入存储）

NAS（Network Attached Storage，网络接入存储或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列），是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，它是基于LAN（局域网）的，按照TCP/IP协议进行通信，以文件的I/O（输入/输出）方式进行数据传输。一个NAS里面包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。 NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件，包括SMB格式（Windows）NFS格式（Unix，Linux）和CIFS格式等等。NAS系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。

由于NAS具有不受地域限制、高扩展性、低功耗、高度自动化、高可用性群集、数据备份安全精确等特点，因此NAS企业内部更适合用于重要部门如财务、人事、客户等部门的数据存储备份的场合。

2.3. SAN（存储区域网络）

SAN（Storage AreaNet work，存储区域网络）。它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。

SAN由三个基本的组件构成：接口（如SCSI、光纤通道、ESCON等）、连接设备（交换设备、网关、路由器、集线器等）和通信控制协议（如IP和SCSI等）。这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，就构成一个SAN系统。SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络，SAN允许独立地增加它们的存储容量，也使得管理及集中控制（特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候）更加简化。而且，光纤接口提供了10 km的连接长度，这使得物理上分离的远距离存储变得更容易。

目前主要使用于以太网和光纤通道两类环境中。

 IP SAN

IP SAN存储技术，顾名思义是在传统IP以太网上架构一个SAN存储网络把服务器与存储设备连接起来的存储技术。IP SAN其实在FC SAN的基础上再进一步，它把SCSI协议完全封装在IP协议之中。简单来说，IP SAN就是把FC SAN中光纤通道解决的问题通过更为成熟的以太网实现了，从逻辑上讲，它是彻底的SAN架构，即为服务器提供块级服务。

IP SAN 技术有其独特的优点： 节约大量成本、加快实施速度、优化可靠性以及增强扩展能力等。采用iSCSI 技术组成的IP SAN 可以提供和传统FC SAN 相媲美的存储解决方案，而且普通服务器或PC 机只需要具备网卡，即可共享和使用大容量的存储空间。与传统的分散式直连存储方式不同，它采用集中的存储方式，极大地提高了存储空间的利用

率，方便了用户的维护管理。

iSCSI 是基于IP 协议的，它能容纳所有IP 协议网络中的部件。通过iSCSI ，用户可以穿越标准的以太网线缆，在任何需要的地方创建实际的SAN 网络，而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储设备之间传送数据。iSCSI 可以实现异地间的数据交换，使远程镜像和备份成为可能。因为没有光纤通道对传输距离的限制，IP SAN 使用标准的TCP/IP 协议，数据即可在以太网上进行传输。

 IP SAN和FC SAN的比较

SAN主要包含FC SAN和IP SAN两种，FC SAN的网络介质为光纤通道（Fibre Channel），而IP SAN使用标准的以太网。采用IP SAN可以将SAN为服务器提供的共享特性以及IP网络的易用性很好结合在一起，并且为用户提供了类似服务器本地存储的较高性能体验。SAN是一种进行块级服务的存储架构，一直以来，光纤通道SAN发展相对迅速，因此，许多用户认为只能通过光纤通道来实现SAN，然而，通过传统的以太网仍然可以构建SAN，那就是IP SAN。

3. 存储方案比较

3.1.

NAS、SAN与传统存储系统（DAS）的比较

 独立性。存储系统的独立性反映了服务器与存储系统间的依赖程度。独立性越强，服务器与存储系统之间的相关性就越小。实际上，独立性强的存储系统可以自成体系，不必考虑与服务器物理连接的细节。

 带宽与瓶颈。在传统存储系统中，应用程序必须通过服务器访问存储设备。考虑到所有的访问都必须穿透服务器，容易形成瓶颈，因此要求服务器有很大的吞吐速率。LAN的速率和服务质量(QoS)取决于网络类型。

 共享性。在传统存储服务器体系中，存储设备并非直接面向网络用户或应用程序，而是以服务器作为访问的人口。作为存储设备，无论是硬盘、还是阵列，都是间接地提供数据共享服务，真正意义上的物理连接只有服务器的连接。NAS具有数据存储独立性，可以通过 LAN上运行的NFS、CIFS协议实现数据共享。 SAN直接支持服务器与存储系统之间的多对多连接，具有共享特性。

 可扩展性。DAS体系只能通过增加服务器和磁盘存储量来扩展容量，单一扩展容量几乎不可行；业务增长造成的访问流量增加会使服务器成为瓶颈，而扩展服务器价格过高且管理难度加大。NAS可以通过扩展I／0节点而增加容量，其带宽可以通过新增的网络接口而得以提高。SAN具有可扩展性，可增加存储设备而实现系统扩充。

 可管理性。传统的DAS造成企业中有大量的服务器和存储系统，其异构型和分布性使管理工作难以展开。NAS、SAN均采用中心化数据管理，便于控制网络上的每一个存储点。

 存储介质的多样性。虽然DAS可以采用多种存储介质，但是它与服务器之间紧密的物理连接，在使用上受到较多限制。基于SAN的存储系统内，存储设备和文件服务器被有效地分离，使得整个系统可以采用多种存储介质；并且利用不同存储介质和设备的特点，通过统一的中心数据管理，建立多层次的异构存储体系。

3.2. NAS与SAN得比较

NAS和SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合优化，都能有效的存取文件，都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统，都允许从应用服务器上分离存储。而且，它们都提供数据的高可用性，都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。这两种技术都能满足消除存储器到服务器的直接联系的需求，有利于更灵活的存储访问，另外，SAN和NAS都是基于开放的行业标准网络协议——用于SAN的光纤通道协议和用于NAS的TCP/IP网络协议。SAN支持的应用软件范围宽广，其中包括提供对NAS软件的存储，而NAS一般被限制在文件层访问数据的软件。

存储区域网络（SAN）和网络附加存储（NAS）是相互竞争的两种网络存储技术，实际上，它们可以很好地相辅相成，用于存取不同类型的数据。NAS设计用来在文件这个层次上存取数据，而SAN最适合用于高容量数据块的传输。

SAN的关键特性

 SAN作为网络基础设施，是为了提供灵活、高性能和高扩展性的存储环境而设计的。SAN通过在服务器和存储设备（例如磁盘存储系统和磁带库）之间实现连接来达到这一目的。

 高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议可以确保设备连接既可靠且有效。这些连接以本地光纤或SCSI（通过SCSI-to-Fibre Channel转换器或网关）为基础。一个或多个光纤通道交换机以网络拓扑（SAN架构）形式为主机服务器和存储设备提供互联。

 由于SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的。

 集中的存储备份，其中性能、数据一致性和可靠性可以确保企业关键数据的安全。

 高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平。

 可扩展的存储虚拟化，可使存储与直接主机连接相分离，并确保动态存储分区。

 改进的灾难容错特性，在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离（达到150公里）。

今天，SAN已经渐渐与NAS环境相结合，以提供用于NAS设备的高性能海量存储。事实上，许多SAN目前都用于NAS设备的后台，满足存储扩展性和备份的需要。