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網(wǎng)絡存儲技術研究:NAS和SAN的融合狀態(tài)
發(fā)布時間:2008.01.03 04:45     來源:賽迪網(wǎng)    作者:賽迪網(wǎng)
網(wǎng)絡存儲技術如網(wǎng)絡連接存儲(NAS)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)可將數(shù)據(jù)存儲至專用機器上,從而解決了DAS設備存在的主要問題。有一段時間,這些存儲技術似乎是唯一的選擇。NAS和SAN之間最大的相似之處是它們名字的字母順序正好相反。
Gartner存儲研究副總裁Bob Passmore指出:"四五年前,如果你的文件
NAS最初是作為一種采用IP協(xié)議的專用文件服務器。相反,SAN則可以一站式購買一大堆基于塊的存儲,并且往往可以達到增強型光纖通道速度(光纖通道將存儲設備互聯(lián),讓他們進行高速通信--未來將達到10Gbps。不過目前4Gbps更常見)。基于文件的存儲是先定義文件然后提供文件,由此來保存客戶系統(tǒng)的工作。相反,基于塊的存儲則把描繪數(shù)據(jù)塊文件的工作留給了客戶機的CPU。
所以有一段時間,NAS完全表示利用IP的文件傳送,而SAN則表示光纖通道,或者可以假設,就是采用新iSCSI標準直接進行連接。光纖通道是無須消耗處理器時間尋找網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流的唯一存儲協(xié)議,這是因為iSCSI和基于IP的協(xié)議都需要用軟件分析網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流,這就占用了寶貴的CPU時間。
但是NAS和SAN的不同最近已經(jīng)在幾方面有所變化,這主要歸功于NAS創(chuàng)導廠商Network Appliance的努力。當這家廠商向其NAS設備增添了光纖通道和iSCSI功能后,NAS看起來就很象SAN了。
iSCSI和NAS
除了讓NAS更象SAN以外,Network Appliance為NAS技術引入iSCSI功能還需要其它一些理由。
Network Appliance開始向其NAS設備增添類似SAN的光纖通道和iSCSI功能,是為了滿足Exchange等應用的認證標準,Exchange的開發(fā)人員很反感基于文件的存儲。據(jù)Gartner的Passmore說,為了達到這一目的,在標準推出之前,NetApp就向其設備中引入了iSCSI。
這一優(yōu)勢滾雪球般不斷增長。當微軟和Novell慎重地推出iSCSI驅(qū)動器時,Linux開發(fā)人員已經(jīng)更早地采用了這一技術,那是在Network Appliance推出唯一的iSCSI NAS產(chǎn)品時。Passmore表示:"NetApp成了試驗用的飛行器,這意味著人們不會管它對標準實施的正確與否--這其實無關緊要。"他認為實際標準出臺后,Network Appliance的iSCSI產(chǎn)品將很快成為唯一可以得到部署的產(chǎn)品。
Network Appliance在定義市場方面的優(yōu)勢可與它在現(xiàn)場部署方面的優(yōu)勢相媲美。Passmore認為:"Network Appliance是NAS領域的一頭大猩猩。"他引述說,Gartner Dataquest的研究表明該公司以市場份額總收入獨占鰲頭。Network Appliance的客戶基礎達到25,000至30,000人,以示對NAS的支持。
EMC謹慎前進
Network Appliance的iSCSI事實標準并不適合于每個人,存儲巨頭EMC寧愿采取更謹慎的辦法。EMC負責NAS市場的高級主管Tom Joyce指出:"走進實驗室,在一種不能重復的應用環(huán)境中進行測試,加入一個陣列,下載iSCSI驅(qū)動器,然后進行部署,這是一回事。而進行數(shù)千次這樣的部署并有效地管理則是另一回事。"
他繼續(xù)說道:"我們認為我們正在迎合客戶對這一市場的需求,他們希望能夠真正部署iSCSI,而且我們正接近技術真正發(fā)揮作用的地方。"
Joyce表示,目前EMC的Symmetrix DMX擁有iSCSI功能,并且其CLARiiON和Symmetrix產(chǎn)品最終目標也是iSCSI,Celerra NS700和NS700G則應在2004年第三季度支持iSCSI。
EMC競爭力分析師Brian Maher認為,iSCSI更是一個SAN方面的問題,"iSCSI基本上是采用低成本互聯(lián)的SAN技術。"這樣看來,EMC的SAN專家應該展望iSCSI長遠的美好前景。也許披著SAN外衣的NAS真的應該被認為是SAN。
SAN和NAS共同合作
對SAN的關心當然解釋了EMC在進入網(wǎng)關NAS時更大膽的舉措,在網(wǎng)關NAS技術中,NAS設備作為基于文件的守護者監(jiān)視著基于塊的SAN網(wǎng)絡。EMC的Joyce表示:"當你的桌子下面已經(jīng)塞滿了幾千臺NAS設備,而又希望能夠用對付塊存儲一樣的方法管理文件服務能力時,網(wǎng)關NAS就對NAS整合非常有用,"
簡單地說,NAS把SAN當作NAS展示給客戶,客戶最好配置有與NAS交互的接口--比如說通過IP。
Passmore指出,NAS和SAN之間的含糊不清是EMC所歡迎的,到目前為止,其主要的NAS客戶一直都是那些已經(jīng)"擁有EMC產(chǎn)品并熱愛EMC產(chǎn)品"的人。EMC長期以來一直以其Celerra群集面向極高端市場,并且已經(jīng)在過去幾年為中端市場帶來了諸如高可用性等功能,令中高端市場之間的界線越來越不清晰。
NAS看向小企業(yè)
由于早期NAS產(chǎn)品面向大中型企業(yè),EMC最近將重心轉(zhuǎn)移到了更低端的存儲市場,可能將面向一個以前由好勝的NAS競爭者Snap Appliance所占領的市場。Gartner Dataquest顯示該廠商的許多產(chǎn)品都在這一市場領先。Passmore感嘆道:"你購買了其中一種產(chǎn)品,把它接到網(wǎng)絡中,打開電源,哇,你有了一臺文件
Snap負責市場和業(yè)務發(fā)展的副總裁Mark Pollard認為,其公司內(nèi)置的Linux操作系統(tǒng)是另一項特別之處。
他表示:"由于擁有自己的操作系統(tǒng),Snap Appliance可以作出任何需要增加新功能或新特點的改變,此方面的范例就是一年多前推出的嵌入式反病毒功能......如果Snap Appliance沒有自己的操作系統(tǒng),是不可能做到這一點的。"
NAS的仿冒者?
NAS市場上另一個重要玩家是微軟,雖然迄今為止它已經(jīng)獲得了大約20%的NAS市場,但是Gartner認為,微軟并沒有提供真正的NAS產(chǎn)品。Passmore指出:"那其實是一張?zhí)厥獾腃D,里面有安裝向?qū)?,可以更輕松地啟動Windows作為一臺文件
最后的思考
隨著NAS和SAN之間的界線越來越模糊,其中更重要的區(qū)別可能就是你在NAS/SAN混合系統(tǒng)中所采用的協(xié)議了:IP、光纖通道,或者iSCSI。
如何選擇協(xié)議取決于你的企業(yè)。Passmore主張:"如果你的應用無須太多的I/O,或者你的
Passmore提醒說:"而如果另一方面,你的CPU壓力特別大,并且一直在用SCSI或基于光纖通道的存儲系統(tǒng),但是你想部署基于IP的存儲系統(tǒng),因為你聽說過有關它的所有美妙的宣傳,說它多么多么便宜,那你的麻煩可就大了。"如果你是這一類客戶,你會希望避免基于IP的處理器密集型NAS,而選擇光纖通道NAS或SAN。
責任編輯:楊宇佳
DAS
來自ITwiki,開放的信息技術大百科
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DAS即直連方式存儲,英文全稱是Direct Attached Storage。中文翻譯成“直接附加存儲”。顧名思義,在這種方式中,存儲設備是通過電纜(通常是SCSI接口電纜)直接到服務器的。I/O(輸入/輸出)請求直接發(fā)送到存儲設備。DAS,也可稱為SAS(Server-Attached Storage,服務器附加存儲)。它依賴于服務器,其本身是硬件的堆疊,不帶有任何存儲操作系統(tǒng)。
[編輯]
DAS的適用環(huán)境
1) 服務器在地理分布上很分散,通過SAN(存儲區(qū)域網(wǎng)絡)或NAS(網(wǎng)絡直接存儲)在它們之間進行互連非常困難時(商店或銀行的分支便是一個典型的例子);
2) 存儲系統(tǒng)必須被直接連接到應用服務器(如Microsoft Cluster Server或某些數(shù)據(jù)庫使用的“原始分區(qū)”)上時;
3) 包括許多數(shù)據(jù)庫應用和應用服務器在內(nèi)的應用,它們需要直接連接到存儲器上,群件應用和一些郵件服務也包括在內(nèi)。
典型DAS結(jié)構如圖所示
對于多個服務器或多臺PC的環(huán)境,使用DAS方式設備的初始費用可能比較低,可是這種連接方式下,每臺PC或服務器單獨擁有自己的存儲磁盤,容量的再分配困難;對于整個環(huán)境下的存儲系統(tǒng)管理,工作煩瑣而重復,沒有集中管理解決方案。所以整體的擁有成本(TCO)較高。目前DAS基本被NAS所代替。下面是DAS與NAS的比較。
[img]
http://wiki.ccw.com.cn/index.php/DAS
淺議DAS、NAS、SAN三種模式廠家技術資料
2005-3-21 14:49:00 文/
目前磁盤存儲市場上,存儲分類(如下表一)根據(jù)服務器類型分為:封閉系統(tǒng)的存儲和開放系統(tǒng)的存儲,封閉系統(tǒng)主要指大型機,AS400等服務器,開放系統(tǒng)指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)的服務器;開放系統(tǒng)的存儲分為:內(nèi)置存儲和外掛存儲;開放系統(tǒng)的外掛存儲根據(jù)連接的方式分為:直連式存儲(Direct-Attached Storage,簡稱DAS)和網(wǎng)絡化存儲(Fabric-Attached Storage,簡稱FAS);開放系統(tǒng)的網(wǎng)絡化存儲根據(jù)傳輸協(xié)議又分為:網(wǎng)絡接入存儲(Network-Attached Storage,簡稱NAS)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(Storage Area Network,簡稱SAN)。由于目前絕大部分用戶采用的是開放系統(tǒng),其外掛存儲占有目前磁盤存儲市場的70%以上,因此本文主要針對開放系統(tǒng)的外掛存儲進行論述說明。
表一:
今天的存儲解決方案主要為:直連式存儲(DAS)、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)、網(wǎng)絡接入存儲(NAS)。如下表二:
開放系統(tǒng)的直連式存儲(Direct-Attached Storage,簡稱DAS)已經(jīng)有近四十年的使用歷史,隨著用戶數(shù)據(jù)的不斷增長,尤其是數(shù)百GB以上時,其在備份、恢復、擴展、災備等方面的問題變得日益困擾系統(tǒng)管理員。
主要問題和不足為:
直連式存儲依賴服務器主機操作系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的IO讀寫和存儲維護管理,數(shù)據(jù)備份和恢復要求占用服務器主機資源(包括CPU、系統(tǒng)IO等),數(shù)據(jù)流需要回流主機再到服務器連接著的磁帶機(庫),數(shù)據(jù)備份通常占用服務器主機資源20-30%,因此許多企業(yè)用戶的日常數(shù)據(jù)備份常常在深夜或業(yè)務系統(tǒng)不繁忙時進行,以免影響正常業(yè)務系統(tǒng)的運行。直連式存儲的數(shù)據(jù)量越大,備份和恢復的時間就越長,對服務器硬件的依賴性和影響就越大。
直連式存儲與服務器主機之間的連接通道通常采用SCSI連接,帶寬為10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等,隨著服務器CPU的處理能力越來越強,存儲硬盤空間越來越大,陣列的硬盤數(shù)量越來越多,SCSI通道將會成為IO瓶頸;服務器主機SCSI ID資源有限,能夠建立的SCSI通道連接有限。
無論直連式存儲還是服務器主機的擴展,從一臺服務器擴展為多臺服務器組成的群集(Cluster),或存儲陣列容量的擴展,都會造成業(yè)務系統(tǒng)的停機,從而給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失,對于銀行、電信、傳媒等行業(yè)7×24小時服務的關鍵業(yè)務系統(tǒng),這是不可接受的。并且直連式存儲或服務器主機的升級擴展,只能由原設備廠商提供,往往受原設備廠商限制。
存儲區(qū)域網(wǎng)絡(Storage Area Network,簡稱SAN)采用光纖通道(Fibre Channel)技術,通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器主機,建立專用于數(shù)據(jù)存儲的區(qū)域網(wǎng)絡。SAN經(jīng)過十多年歷史的發(fā)展,已經(jīng)相當成熟,成為業(yè)界的事實標準(但各個廠商的光纖交換技術不完全相同,其服務器和SAN存儲有兼容性的要求)。SAN存儲采用的帶寬從100MB/s、200MB/s,發(fā)展到目前的1Gbps、2Gbps。
網(wǎng)絡接入存儲(Network-Attached Storage,簡稱NAS)采用網(wǎng)絡(TCP/IP、ATM、FDDI)技術,通過網(wǎng)絡交換機連接存儲系統(tǒng)和服務器主機,建立專用于數(shù)據(jù)存儲的存儲私網(wǎng)。隨著IP網(wǎng)絡技術的發(fā)展,網(wǎng)絡接入存儲(NAS)技術發(fā)生質(zhì)的飛躍。早期80年代末到90年代初的10Mbps帶寬,網(wǎng)絡接入存儲作為文件服務器存儲,性能受帶寬影響;后來快速以太網(wǎng)(100Mbps)、VLAN虛網(wǎng)、Trunk(Ethernet Channel) 以太網(wǎng)通道的出現(xiàn),網(wǎng)絡接入存儲的讀寫性能得到改善;1998年千兆以太網(wǎng)(1000Mbps)的出現(xiàn)和投入商用,為網(wǎng)絡接入存儲(NAS)帶來質(zhì)的變化和市場廣泛認可。由于網(wǎng)絡接入存儲采用TCP/IP網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換,TCP/IP是IT業(yè)界的標準協(xié)議,不同廠商的產(chǎn)品(服務器、交換機、NAS存儲)只要滿足協(xié)議標準就能夠?qū)崿F(xiàn)互連互通,無兼容性的要求;并且2002年萬兆以太網(wǎng)(10000Mbps)的出現(xiàn)和投入商用,存儲網(wǎng)絡帶寬將大大提高NAS存儲的性能。NAS需求旺盛已經(jīng)成為事實。首先NAS幾乎繼承了磁盤列陣的所有優(yōu)點,可以將設備通過標準的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構連接,擺脫了服務器和異構化構架的桎梏;其次,在企業(yè)數(shù)據(jù)量飛速膨脹中,SAN、大型磁帶庫、磁盤柜等產(chǎn)品雖然都是很好的存儲解決方案,但他們那高貴的身份和復雜的操作是資金和技術實力有限的中小企業(yè)無論如何也不能接受的。NAS正是滿足這種需求的產(chǎn)品,在解決足夠的存儲和擴展空間的同時,還提供極高的性價比。因此,無論是從適用性還是TCO的角度來說,NAS自然成為多數(shù)企業(yè),尤其是大中小企業(yè)的最佳選擇。
NAS與SAN的分析與比較
針對I/O是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)效率低下的瓶頸問題,專家們提出了許多種解決辦法。其中抓住癥結(jié)并經(jīng)過實踐檢驗為最有效的辦法是:將數(shù)據(jù)從通用的應用服務器中分離出來以簡化存儲管理。
問題:
圖 1   由圖1可知原來存在的問題:每個新的應用服務器都要有它自己的存儲器。這樣造成數(shù)據(jù)處理復雜,隨著應用服務器的不斷增加,網(wǎng)絡系統(tǒng)效率會急劇下降。
解決辦法:
圖 2   從圖2可看出:將存儲器從應用服務器中分離出來,進行集中管理。這就是所說的存儲網(wǎng)絡(Storage Networks)。
使用存儲網(wǎng)絡的好處:
統(tǒng)一性:形散神不散,在邏輯上是完全一體的。
實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理,因為它們才是企業(yè)真正的命脈。
容易擴充,即收縮性很強。
具有容錯功能,整個網(wǎng)絡無單點故障。
專家們針對這一辦法又采取了兩種不同的實現(xiàn)手段,即NAS(Network Attached Storage)網(wǎng)絡接入存儲和SAN(Storage Area Networks)存儲區(qū)域網(wǎng)絡。
NAS:用戶通過TCP/IP協(xié)議訪問數(shù)據(jù),采用業(yè)界標準文件共享協(xié)議如:NFS、HTTP、CIFS實現(xiàn)共享。
SAN:通過專用光纖通道交換機訪問數(shù)據(jù),采用SCSI、FC-AL接口。
什么是NAS和SAN的根本不同點?
NAS和SAN最本質(zhì)的不同就是文件管理系統(tǒng)在哪里。如圖:
圖3   由圖3可以看出,SAN結(jié)構中,文件管理系統(tǒng)(FS)還是分別在每一個應用服務器上;而NAS則是每個應用服務器通過網(wǎng)絡共享協(xié)議(如:NFS、CIFS)使用同一個文件管理系統(tǒng)。換句話說:NAS和SAN存儲系統(tǒng)的區(qū)別是NAS有自己的文件系統(tǒng)管理。
NAS是將目光集中在應用、用戶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、磁帶以及聯(lián)接它們的可靠的基礎結(jié)構。將來從桌面系統(tǒng)到數(shù)據(jù)集中管理到存儲設備的全面解決方案將是NAS加SAN。
http://www.it.com.cn/f/server/053/21/89080.htm
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前言
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