本文要介紹的是SAN (Storage Attached Network),即存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。為什么寫NAS就不得不提到SAN呢?原因之一是它們的名字有69關(guān)系,容易混淆;之二是NAS和SAN既競爭又合作,很多高端NAS的后端存儲就是SAN。NAS和SAN的整合也是存儲設(shè)備的發(fā)展趨勢,比如EMC的新產(chǎn)品VNX系列。右圖展示了一臺NAS的邏輯結(jié)構(gòu):雙虛線框表示一臺NAS。它通過Fibre Channel從后端SAN獲得存儲空間,創(chuàng)建文件系統(tǒng)后,再通過以太網(wǎng)共享給服務(wù)器。SAN提供的存儲單位是LUN,屬于block級別的。經(jīng)過NAS創(chuàng)建成文件系統(tǒng)后,就變成文件級別的了。
如果右邊的邏輯圖還不夠清楚,可以看看下面的物理連接。NAS通過FC Switch連到SAN上,應(yīng)用服務(wù)器再通過Ethernet Switch連到NAS上。同時SAN也直接提供block級別的存儲給應(yīng)用服務(wù)器。
關(guān)于NAS和SAN的區(qū)別,可以列出很多來。比如帶寬大小,距離長短,共享優(yōu)劣等等。幾乎所有區(qū)別都是由兩個因素衍生出來的。一個是FC與Ethernet,另一個是block與file system。簡而言之,如果用戶需要通過FC訪問block,就用SAN;如果需要通過Ethernet訪問file system,就用NAS。
除了NAS和SAN,還有一類存儲設(shè)備經(jīng)常被提到。那就是DAS (Direct Attached Storage) ,即“直連存儲”。“直連”指服務(wù)器和存儲設(shè)備之間沒有FC網(wǎng)絡(luò),而是直接相連。比如我們都熟知的個人電腦就是DAS,因為磁盤被直連到了主板上。DAS已經(jīng)存在很多年了,就算到今天也是很多服務(wù)器的理想選擇。但是它的問題很多,而且也跟不上IT技術(shù),比如虛擬化的發(fā)展。下面列舉幾個:
1.可管理性差:每臺服務(wù)器都使用自己的存儲,光硬件的監(jiān)控和維護就要花費不少時間。如果都要做容災(zāi)或備份,對于管理員簡直是噩夢。
2. 可擴展性差:在服務(wù)器安裝結(jié)束后,如果發(fā)現(xiàn)存儲空間分配過多,就造成了浪費。如果發(fā)現(xiàn)空間不足,要擴展也很麻煩。
3. 跟不上IT發(fā)展趨勢,比如不支持VMware VMotion等高級功能。
SAN解決了這些問題。因為它既提供了統(tǒng)一的存儲,同時又是一個網(wǎng)絡(luò)。統(tǒng)一性和網(wǎng)絡(luò)性給SAN帶來了很多優(yōu)勢:
1.可管理性:由一臺SAN統(tǒng)一給多臺服務(wù)器提供存儲。無論是硬件的監(jiān)控維護,還是數(shù)據(jù)的容災(zāi)備份,都只要在SAN上進行。使存儲管理變得更輕松。
2.可擴展性:在物理層面,SAN支持數(shù)以百計的磁盤(比如EMC的CX4可以支持960塊磁盤),提供了海量的存儲空間。在邏輯層面,這個海量空間可以按需要分成不同大小的LUN,再分配給服務(wù)器。LUN是邏輯設(shè)備,所以很容易擴展或遷移。
3. 符合IT發(fā)展趨勢:比如對炙手可熱的虛擬化有很好的支持。
當(dāng)然,除了解決DAS的這些問題,SAN還有其他明顯的優(yōu)勢:
1. 高性能:
a. SAN 更好的支持RAID,因為它擁有更多硬盤和更強的控制器。下圖展示了RAID0對性能提升的基本原理:當(dāng)有一大塊數(shù)據(jù)寫到RAID Group上,它可以被分成數(shù)小塊,同時寫到幾個磁盤上。這就象有一批檔案需要錄入到電腦上,經(jīng)理一個人打字需要做5天。分給5位員工一起做,一天就可以做完了。我們將在以后分析NAS性能的時候詳細解釋。
b. SAN有更大的cache。比如CX4的write cache可以達到10.7 GB。Cache對性能的提高也有明顯的作用,我們也會在以后分析NAS性能的時候詳細講解。
2. 更穩(wěn)定:多機頭,熱備盤,多路徑等機制杜絕了單點故障。
3. 更安全:統(tǒng)一的容災(zāi),備份和遠程復(fù)制保證了數(shù)據(jù)的安全性。
此外還有很多新技術(shù),比如VNX的FASTCache和FASTVP。因為今年主要介紹NAS,SAN就不深入討論了。
文章的最后,不再有冷酷的機架和Vera Wang的美麗模特。寫博客的目的不是吸引眼球,上一篇《NAS是什么?》有點舍本逐末了。最后獻給諸位讀者一個DAS,SAN和NAS的對比圖。希望對理解這三種存儲有幫助。如果有任何問題,歡迎在博客中留言。