存儲(chǔ)的總體分類(lèi)
主流存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)大致分為三種：直連式存儲(chǔ)（DAS：Direct Attached Storage）、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN：Storage Area Network）和網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（NAS：Network Attached Storage）。
一、DAS(直接附加存儲(chǔ)設(shè)備：Direct Attached Storage)
直接附加存儲(chǔ)是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)SCSI接口直接連接到一臺(tái)服務(wù)器上使用。
【優(yōu)點(diǎn)】
DAS購(gòu)置成本低，配置簡(jiǎn)單，使用過(guò)程和使用本機(jī)硬盤(pán)并無(wú)太大差別，對(duì)于服務(wù)器的要求僅僅是一個(gè)外接的SCSI口，因此對(duì)于小型企業(yè)很有吸引力。
【缺點(diǎn)】
(1)服務(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;
(2)服務(wù)器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問(wèn);
(3)對(duì)于存在多個(gè)服務(wù)器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，設(shè)備分散，不便管理。同時(shí)多臺(tái)服務(wù)器使用DAS時(shí)，存儲(chǔ)空間不能在服務(wù)器之間動(dòng)態(tài)分配，可能造成相當(dāng)?shù)馁Y源浪費(fèi);
(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。
二、NAS(網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)服務(wù)器：Network Attached Storage)
NAS實(shí)際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備。這個(gè)瘦服務(wù)器實(shí)際是一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。NAS設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。
【優(yōu)點(diǎn)】
NAS作為一種瘦服務(wù)器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時(shí)由于可以允許客戶(hù)機(jī)不通過(guò)服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對(duì)服務(wù)器來(lái)說(shuō)可以減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。NAS為異構(gòu)平臺(tái)使用統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個(gè)基本的磁盤(pán)陣列柜外增加一套瘦服務(wù)器系統(tǒng)，對(duì)硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費(fèi)的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲(chǔ)略高。
【缺點(diǎn)】
(1)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此易受網(wǎng)絡(luò)上其它流量的影響。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能;
(2)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問(wèn)題;
(3)存儲(chǔ)只能以文件方式訪問(wèn)，而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問(wèn)物理數(shù)據(jù)塊，因此會(huì)在某些情況下嚴(yán)重影響系統(tǒng)效率，比如大型數(shù)據(jù)庫(kù)就不能使用NAS。
三、SAN(專(zhuān)用存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)：Storage Area Network)
SAN實(shí)際是一種專(zhuān)門(mén)為存儲(chǔ)建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。
【優(yōu)點(diǎn)】
目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時(shí)SAN網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)方案中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個(gè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，因此擴(kuò)展性很強(qiáng)，不管是在一個(gè)SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲(chǔ)空間還是增加幾臺(tái)使用存儲(chǔ)空間的服務(wù)器都非常方便。通過(guò)SAN接口的磁帶機(jī)，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲(chǔ)方式，是未來(lái)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向。
【缺點(diǎn)】
(1)價(jià)格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機(jī)價(jià)格都是十分昂貴的，就連服務(wù)器上使用的光通道卡的價(jià)格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受;
(2)需要單獨(dú)建立光纖網(wǎng)絡(luò)，異地?cái)U(kuò)展比較困難。
NAS與SAN的分析與比較針對(duì)I/O是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率低下的瓶頸問(wèn)題。抓住癥結(jié)經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)為最有效的辦法是：將數(shù)據(jù)從通用的應(yīng)用服務(wù)器中分離出來(lái)以簡(jiǎn)化存儲(chǔ)管理。
問(wèn)題：
上圖存在的問(wèn)題：每個(gè)新的應(yīng)用服務(wù)器都要有它自己的存儲(chǔ)器。這樣造成數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，隨著應(yīng)用服務(wù)器的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率會(huì)急劇下降。
解決辦法：
將存儲(chǔ)器從應(yīng)用服務(wù)器中分離出來(lái)，進(jìn)行集中管理。這就是所說(shuō)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（Storage Networks）。
使用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的好處：
統(tǒng)一性：形散神不散，在邏輯上是完全一體的。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理，因?yàn)樗鼈儾攀瞧髽I(yè)真正的命脈。
容易擴(kuò)充，即收縮性很強(qiáng)。
具有容錯(cuò)功能，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)單點(diǎn)故障。
目前存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)主要采取兩種不同的實(shí)現(xiàn)手段，即NAS（Network Attached Storage）網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)和SAN(Storage Area Networks)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。
NAS：用戶(hù)通過(guò)TCP/IP協(xié)議訪問(wèn)數(shù)據(jù)，采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)文件共享協(xié)議如：NFS、HTTP、CIFS實(shí)現(xiàn)共享。
SAN：通過(guò)專(zhuān)用光纖通道交換機(jī)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，采用SCSI、FC-AL接口。
什么是NAS和SAN的根本不同點(diǎn)：文件管理系統(tǒng)在哪里？ 如圖：
分析可知，SAN結(jié)構(gòu)中，文件管理系統(tǒng)（FS）還是分別在每一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器上；而NAS則是每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議（如：NFS、CIFS）使用同一個(gè)文件管理系統(tǒng)。換句話(huà)說(shuō)：NAS和SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)的區(qū)別是NAS有自己的文件系統(tǒng)管理。
NAS是將目光集中在應(yīng)用、用戶(hù)和文件以及它們共享的數(shù)據(jù)上。SAN是將目光集中在磁盤(pán)、磁帶以及聯(lián)接它們的可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。將來(lái)從桌面系統(tǒng)到數(shù)據(jù)集中管理到存儲(chǔ)設(shè)備的全面解決方案將是NAS加SAN。
NAS-SAN （SAN-NAS）與IP-SAN的對(duì)比
代表廠商
NAS,NAS-SAN （SAN-NAS）：索貝
IP-SAN ：中科大洋
在非光纖的網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)中，即千兆以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，現(xiàn)在比較引人注目的就是NAS-SAN和IP-SAN。雖然NAS類(lèi)設(shè)備和IP-SAN在物理結(jié)構(gòu)上比較相象，但其使用的邏輯結(jié)構(gòu)是完全不同的，NAS和IP-SAN實(shí)際上是本質(zhì)上完全不同的設(shè)備.下面就兩種設(shè)備的不同，進(jìn)行進(jìn)一步的對(duì)比分析：
NAS(NAS SAN, SAN NAS): NAS核心技術(shù)點(diǎn)是SAMB,后來(lái)Microsoft改為CIFS（Common Internet File System），由于該協(xié)議內(nèi)部復(fù)雜程度較高，所以該協(xié)議的效率一直是不令人滿(mǎn)意。該協(xié)議最大的缺點(diǎn)是：當(dāng)NAS控制器有多個(gè)連接任務(wù)的時(shí)候，系統(tǒng)無(wú)法保證每個(gè)連接的服務(wù)質(zhì)量，換個(gè)說(shuō)法就是，當(dāng)NAS控制器的負(fù)載達(dá)到一定的程度的時(shí)候，哪個(gè)連接在系統(tǒng)獲得了響應(yīng)，系統(tǒng)就調(diào)用盡量多的資源為該連接服務(wù)，但是在這個(gè)時(shí)候，系統(tǒng)中其他的連接服務(wù)就無(wú)法正常的保障了。
NAS-SAN (SAN-NAS),是在NAS的基礎(chǔ)上，通過(guò)共享文件系統(tǒng)軟件，將原來(lái)單控制器的NAS頭，分解成多個(gè)，但是無(wú)法擺脫NAS設(shè)備原有的SMB協(xié)議的缺點(diǎn),雖然通過(guò)多個(gè)頭的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)總帶寬的提升，但是服務(wù)的質(zhì)量依然無(wú)法提高。而且現(xiàn)在的NAS-SAN（SAN-NAS）無(wú)法實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，即多個(gè)NAS控制器使用一個(gè)ＩＰ地址，這樣當(dāng)其中的一個(gè)頭壞掉的時(shí)候，原先人為分配使用這個(gè)NAS控制器的工作站點(diǎn)將無(wú)法正常工作。
IP-SAN,（IP-SAN-MPIO） IP-SAN核心技術(shù)點(diǎn)在于iSCSI協(xié)議，該協(xié)議在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上要比SMB協(xié)議簡(jiǎn)單許多，該協(xié)議只需要負(fù)責(zé)將傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的TCP/IP與SCSI命令分離或合并，效率很高。IP-SAN 結(jié)構(gòu)繼承了FC-SAN上幾乎所有的優(yōu)點(diǎn)，性能也達(dá)到FC-SAN的水平，通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備的成本的降低，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 不久將推出的IP-SAN-MPIO,將可以將控制器做成２個(gè)以上，并且可以并行工作，而且在工作站點(diǎn)端是透明的，即假設(shè)多個(gè)控制器的一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，工作站點(diǎn)會(huì)自動(dòng)地切換到另外的一個(gè)控制器上去，這個(gè)過(guò)程是完全自動(dòng)的且不影響工作站點(diǎn)，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)也主要是由于ISCSI協(xié)議的簡(jiǎn)單達(dá)到的。
這個(gè)里通過(guò)舉個(gè)例子來(lái)描述一下兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層面的不同（NAS VS SAN）
如下圖所示：我們把網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)比喻成一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，紅色小人表示數(shù)據(jù)連接，大家看到左邊的NAS結(jié)構(gòu)中，SMB協(xié)議就是該倉(cāng)庫(kù)的管理員（蘭色小人），每個(gè)連接都需要確認(rèn)，由內(nèi)部人員進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)獲得資源后轉(zhuǎn)交個(gè)請(qǐng)求人，內(nèi)部人員的數(shù)量有限，不能滿(mǎn)足過(guò)多的負(fù)載。而在右邊的SAN結(jié)構(gòu)中（FC-SAN和IP-SAN都是這樣的機(jī)理），沒(méi)有內(nèi)部服務(wù)人員，倉(cāng)庫(kù)的使用不需要過(guò)多的管理，每個(gè)連接請(qǐng)求通過(guò)一種有效的有秩序的規(guī)定來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，在這種“秩序”下，“倉(cāng)庫(kù)”可以為用戶(hù)提供最大限度的服務(wù)。
