我們對(duì)NAS的定義同樣可以通過(guò)物理架構(gòu)來(lái)看(見(jiàn)圖2)。NAS使用了傳統(tǒng)以太網(wǎng)和IP協(xié)議，當(dāng)進(jìn)行文件共享時(shí)，則利用了NFS和CIFS以溝通NT和Unix系統(tǒng)。由于NFS和CIFS都是基于操作系統(tǒng)的文件共享協(xié)議，所以NAS的性能特點(diǎn)是進(jìn)行小文件級(jí)的共享存取。
從NAS的簡(jiǎn)單機(jī)制可引申出它的一些明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)方面，NAS的部署非常簡(jiǎn)單，只須與傳統(tǒng)交換機(jī)連接即可;其次，它的成本較低，因?yàn)镹AS的投資僅限于一臺(tái)NAS服務(wù)器，而不像SAN是整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，NAS服務(wù)器的價(jià)格往往是針對(duì)中小企業(yè)定位的;第三，NAS服務(wù)器的管理非常簡(jiǎn)單，它一般都支持Web的客戶端管理，對(duì)熟悉操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理人員來(lái)說(shuō)，其設(shè)置既熟悉又簡(jiǎn)單。在簡(jiǎn)單易用的背后，NAS的缺點(diǎn)也非常明顯。
從性能上看，由于與應(yīng)用使用同一網(wǎng)絡(luò)，NAS會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)擁塞，反過(guò)來(lái)，NAS性能也嚴(yán)重受制于網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)能力; 其次，從數(shù)據(jù)安全性看，NAS一般只提供兩級(jí)用戶安全機(jī)制，雖然這能簡(jiǎn)化使用，但還需要用戶額外增加適當(dāng)級(jí)別的文件安全手段。
由此可以看出，NAS主要應(yīng)用于文件共享任務(wù):在典型的如Unix環(huán)境下的 NFS 和在 Windows NT 環(huán)境下的 CIFS 提供了高水平的文件同時(shí)存取保護(hù)。
另外，在某些情況下，用戶可以在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中謹(jǐn)慎使用 NAS 解決方案，這類情形通常限于以下條件:大多數(shù)數(shù)據(jù)存取為只讀方式、數(shù)據(jù)庫(kù)小、存取量低、且不指定預(yù)定性能。某集成商告訴記者，在這種情況下，NAS解決方案對(duì)減少用戶整體存儲(chǔ)成本有很大幫助。
具體分析，用戶要求建設(shè)SAN和NAS融合系統(tǒng)主要有如下原因。
擴(kuò)展性
以光纖為接口的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)SAN提供一個(gè)高擴(kuò)展性、高性能的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。光纖交換機(jī)、光纖存儲(chǔ)陣列同時(shí)提供高性能(200Mbps)和更大的服務(wù)器擴(kuò)展空間。這是以SCSI為基礎(chǔ)的系統(tǒng)所缺乏的。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)NAS可以是已經(jīng)配置好的，完整的并可追加至數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)TB的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備。由于NAS設(shè)備是基于目前的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)距離存儲(chǔ)設(shè)備是完全可以實(shí)現(xiàn)。一套融合SAN和NAS的解決方案全面獲得應(yīng)用光纖通道的能力，從而讓用戶獲得更大的擴(kuò)展性、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)和高性能等優(yōu)點(diǎn)。
存儲(chǔ)管理
SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)、備份設(shè)備和服務(wù)器相互連接的架構(gòu)。他們之間的數(shù)據(jù)不再在以太網(wǎng)絡(luò)上流通從而大大提高以太網(wǎng)絡(luò)的性能。正由于存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器完全分離，用戶獲得一個(gè)與服務(wù)器分開(kāi)的存儲(chǔ)管理理念。我們現(xiàn)在可以對(duì)企業(yè)的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)作特殊和專業(yè)的管理，不用再像以前那樣把數(shù)據(jù)管理與服務(wù)器管理混為一談。復(fù)制、備份、恢復(fù)數(shù)據(jù)和安全的管理可以以中央的控制和管理手段進(jìn)行。加上把不同的存儲(chǔ)池以網(wǎng)絡(luò)方式連接，用戶可以以任何他們需要的方式訪問(wèn)他們的數(shù)據(jù)，并獲得更高的數(shù)據(jù)完整性。
可用性
SAN的高可用性是基于它對(duì)災(zāi)難恢復(fù)、在線備份能力和對(duì)冗余存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的時(shí)效切換能力而來(lái)。NAS應(yīng)用成熟的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供快速的文件存取時(shí)間和高可用性，數(shù)據(jù)復(fù)制(在存儲(chǔ)系統(tǒng)層面)等功能可以保護(hù)和提供穩(wěn)固的文件級(jí)存儲(chǔ)。一個(gè)融合SAN和NAS技術(shù)的存儲(chǔ)解決方案全面提供一套在以塊(Block)和文件(File)I/O為基礎(chǔ)的高效率平衡方案從而全面增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可用性。應(yīng)用光纖通道的SAN和NAS，整個(gè)存儲(chǔ)方案提供對(duì)主機(jī)的多層面的存儲(chǔ)連接，高性能、高可用和容易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)全由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供。
服務(wù)器聯(lián)合
在一個(gè)SAN系統(tǒng)中，服務(wù)器完全連接到一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，增加了對(duì)用戶共有存儲(chǔ)陣列的連接。高效率和經(jīng)濟(jì)的存儲(chǔ)分配可以通過(guò)聚合的和高磁盤(pán)使用率獲得。一個(gè)NAS系統(tǒng)包含在一臺(tái)NAS服務(wù)器中的文件系統(tǒng)并通過(guò)以太網(wǎng)接口連接到以太網(wǎng)內(nèi)，同時(shí)使用用戶的存儲(chǔ)空間。由于服務(wù)器的增長(zhǎng)和存儲(chǔ)的增長(zhǎng)不一樣，開(kāi)放的服務(wù)器可以基于數(shù)據(jù)處理作為組合和管理基礎(chǔ)，不受存儲(chǔ)限制。一套融合SAN和NAS的存儲(chǔ)系統(tǒng)全面提高Unix和Windows服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的使用率達(dá)到75%或者更高。
NAS和SAN是互補(bǔ)技術(shù)
一些其他的信息技術(shù)趨勢(shì)已經(jīng)驅(qū)使融合網(wǎng)絡(luò)的采用，其中包括:一些分散式的應(yīng)用和用戶要求訪問(wèn)相同的數(shù)據(jù);對(duì)提供更高的性能、高可靠性和更低的擁有成本的專有功能系統(tǒng)的高增長(zhǎng)要求;以成熟和習(xí)慣的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)包括TCP/IP, NFS和CIFS為基礎(chǔ)的操作;一個(gè)全面降低管理成本和復(fù)雜性的需求;一個(gè)不需要增加任何人員的高擴(kuò)展存儲(chǔ)系統(tǒng);一套可以通過(guò)重新規(guī)劃的系統(tǒng)以維持目前擁有的硬件和管理人員的價(jià)值等。
NetApp公司中國(guó)區(qū)總經(jīng)理陳文俊指出，從用戶應(yīng)用的角度來(lái)劃分，必須采用SAN或者NAS的都是少數(shù)，絕大多數(shù)的應(yīng)用需求采用SAN或者NAS都能滿足，而采用SAN與NAS融合的方案作到了最好的滿足(如圖3所示)。
有集成商這樣告訴筆者，對(duì)“網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)”概念的正確解釋?xiě)?yīng)該是“一個(gè)統(tǒng)一的SAN和NAS組成的基礎(chǔ)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、存儲(chǔ)和人員的整合，真正做到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)而不是部分網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)”。以往與客戶打交道，集成商做得最多的事情之一就是解答SAN與NAS的區(qū)別，現(xiàn)在很少有這種問(wèn)題了，客戶們只說(shuō)“我有這么多東西，你幫我整合到一起”。集成商也不需再表白自己有NAS還是SAN，而只需說(shuō)“你把需求拿出來(lái)，我給你一個(gè)Total的方案”。
融合的方案
目前，眾多公司已經(jīng)推出了融合NAS與SAN的存儲(chǔ)解決方案。每家的方案都會(huì)有獨(dú)特的一面，然而，從總體上看，這些方案大致可分為兩類——“NAS頭”與“統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)”。
NAS頭的概念實(shí)際上相當(dāng)簡(jiǎn)單。NAS頭由專為提供文件服務(wù)而優(yōu)化的部件構(gòu)成，這種部件也叫文件管理器(filer)。這些NAS頭連接到后端上的SAN存儲(chǔ)上，使IT可以以類似于利用SAN存儲(chǔ)為其他應(yīng)用提供存儲(chǔ)容量的方式，為NAS頭提供存儲(chǔ)容量。這就使NAS頭后面的存儲(chǔ)設(shè)備可以根據(jù)環(huán)境的需求擴(kuò)展到非常大的容量。
近來(lái)包括IBM、HP、Auspex在內(nèi)的一些公司先后推出了與其SAN產(chǎn)品相結(jié)合的NAS頭產(chǎn)品。
惠普網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)產(chǎn)品部技術(shù)中心經(jīng)理朱圣瑜告訴筆者，融合的方案其實(shí)很簡(jiǎn)單，惠普早就為用戶提供了SAN與NAS相結(jié)合的集成解決方案。作為企業(yè)級(jí)的NAS存儲(chǔ)系統(tǒng)，惠普NAS8000能夠通過(guò)虛擬SAN來(lái)存儲(chǔ)NAS數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的SAN數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)NAS和SAN體系結(jié)構(gòu)的集成。
與惠普的作法相類似，Auspex公司的產(chǎn)品NSc3000的前端通過(guò)傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)與客戶端相連，后端通過(guò)FC SAN與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備相連。NSc3000向其客戶端提供傳統(tǒng)的服務(wù)，如NFS或CIFS?？蛻舳藢⑺械恼?qǐng)求送給NSc3000，其系統(tǒng)相應(yīng)也通過(guò)NSc3000送還給用戶。通過(guò)NSc3000這樣的NAS頭，NAS系統(tǒng)與SAN系統(tǒng)可以共享存儲(chǔ)空間。
NAS頭系統(tǒng)雖然在一定程度上解決了NAS與SAN系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備級(jí)的共享問(wèn)題，但在文件級(jí)的共享問(wèn)題上卻與傳統(tǒng)的NAS系統(tǒng)遇到了同樣的可擴(kuò)展性問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)文件系統(tǒng)負(fù)載很大時(shí)，NAS頭很可能成為系統(tǒng)的瓶頸。筆者在前些時(shí)候《前進(jìn)中的NAS》一文中也介紹了一些解決此類問(wèn)題的方法，如NAS群集技術(shù)等。
在NAS與SAN融合的過(guò)程中，“NAS頭”方案主要的工作在NAS一端，NAS產(chǎn)品增加了可與SAN相連的“接口”，在融合的方案中往往也是“既有NAS，又有SAN”。而在“統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)”中，整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)用戶接口。
EMC公司在2001年推出HighRoad MultiPlex File System。HighRoad系統(tǒng)中包含一個(gè)或多個(gè)名為Celerra的系統(tǒng)服務(wù)器、多個(gè)Unix和Windows的客戶端，以及多個(gè)名為Symmetrix的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備。系統(tǒng)服務(wù)器和客戶端都是通過(guò)光纖通道與存儲(chǔ)設(shè)備相連，而系統(tǒng)服務(wù)器與客戶端則通過(guò)傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)連接。在HighRoad系統(tǒng)中，系統(tǒng)服務(wù)器是惟一需要理解文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的部分，其他的系統(tǒng)組成部分都與文件系統(tǒng)無(wú)關(guān)。系統(tǒng)服務(wù)器通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)向客戶端提供文件元數(shù)據(jù)服務(wù);客戶端在獲取元數(shù)據(jù)信息之后，通過(guò)光纖通道直接訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備。文件的數(shù)據(jù)位置信息和并發(fā)文件訪問(wèn)都是通過(guò)FMP(File Mapping Protocol)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)HighRoad系統(tǒng)中可以含有多個(gè)文件系統(tǒng)，但每個(gè)文件系統(tǒng)必須與一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)器相對(duì)應(yīng)。
業(yè)內(nèi)另一實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)”的是NetApp的FAS(統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ))系統(tǒng)。這種實(shí)現(xiàn)方式和在SAN前加NAS頭正好相反，不是SAN到NAS的支持，而是NAS到SAN的支持，即在原有的NAS基礎(chǔ)上，增加對(duì)FCP協(xié)議的支持。由于NAS具有自己的操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，因此增加的FCP和原有的NFS、CIFS、HTTP一樣，僅是一個(gè)協(xié)議的支持。同一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)可以通過(guò)不同的接口卡完成對(duì)SAN和NAS的同時(shí)支持，如通過(guò)以太網(wǎng)卡提供NAS的訪問(wèn)服務(wù)，而同時(shí)又可以通過(guò)HBA卡提供SAN的訪問(wèn)服務(wù)。至于NAS和SAN則可以共同地有效使用所有虛擬化的空間。同時(shí)，可以看到這種實(shí)現(xiàn)的模型其管理還是原有的NetApp的產(chǎn)品，因此管理復(fù)雜度沒(méi)有大幅度的改動(dòng)。換言之，這種統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)也給SAN的存儲(chǔ)帶來(lái)了一種簡(jiǎn)單化管理的實(shí)現(xiàn)方式。
產(chǎn)品鏈接
Auspex NSc3000
NSc3000具有以下幾大特點(diǎn):首先，它采用虛分區(qū)技術(shù)，可將多個(gè)LUN集成到一個(gè)邏輯卷中，在多條文件訪問(wèn)途徑的協(xié)助下，可大為改善存儲(chǔ)性能;其次，利用SnapShot提供基于時(shí)間點(diǎn)的文件系統(tǒng)備份，有助于單個(gè)文件和整個(gè)文件系統(tǒng)的恢復(fù);再有，在SAN數(shù)據(jù)大集中環(huán)境下，NSc3000既可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間共享文件和文件系統(tǒng)，又可完成SAN服務(wù)器和客戶端文件間的共享，使得數(shù)據(jù)可被多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器和客戶端所共享，并可在同一時(shí)間內(nèi)被訪問(wèn)。
EMC Celerra NS600
作為Celerra系列網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的最新成員，NS600將Celerra系列的高可用性、高性能與易管理性與強(qiáng)大的第6代CLARiiON存儲(chǔ)融會(huì)在一套NAS解決方案中。
NS600提供了內(nèi)置高可用性架構(gòu)、卓越的性價(jià)比。采用Celerra NS600產(chǎn)品，用戶可以在集中式管理的信息存儲(chǔ)系統(tǒng)中獲得分布式文件服務(wù)，能夠通過(guò)多協(xié)議文件存取方式動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展、共享并通過(guò)高效的方式管理文件系統(tǒng)。充分利用同時(shí)對(duì)NFS和CIFS協(xié)議的支持，讓Unix和Windows客戶機(jī)共享使用Celerra系列先進(jìn)的文件鎖定機(jī)制的文件。
惠普NAS8000
作為一款企業(yè)級(jí)的NAS產(chǎn)品，惠普的NAS8000無(wú)論在連接性、可用性還是擴(kuò)展性上都有了新的突破，既免去了SAN在異構(gòu)環(huán)境下難以實(shí)現(xiàn)文件共享的難題，又用獨(dú)特的設(shè)計(jì)保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性，讓用戶在節(jié)省成本的情況下輕松解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。
NAS8000可以將存儲(chǔ)增加到15.4TB，用戶可以通過(guò)在機(jī)架上添加一些NAS單元，使存儲(chǔ)容量超前于預(yù)期的要求，這樣既不會(huì)因?yàn)椴少?gòu)超支而遇到財(cái)務(wù)問(wèn)題，也不會(huì)陷入系統(tǒng)無(wú)法擴(kuò)展的困境。同時(shí)，用戶還可以通過(guò)將存儲(chǔ)附加到磁盤(pán)陣列上，并將更多的容量附加到XP陣列和SAN上，從而最大限度地增加了單位面積的TB數(shù)。為了保證系統(tǒng)的可用性，NAS8000提供了兩路集群、冗余、熱插拔電源和風(fēng)扇，以及熱插拔硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，從而提高系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)間。
IBM NAS300g
NAS300g是軟件和應(yīng)用性能經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理的專用設(shè)備，提供對(duì)現(xiàn)有存儲(chǔ)的訪問(wèn)并支持資源的高效使用。它允許IP網(wǎng)絡(luò)上的客戶機(jī)和服務(wù)器訪問(wèn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)，而不需要每個(gè)服務(wù)器或客戶機(jī)都單獨(dú)連接光纖通道;可以使用250個(gè)持久的數(shù)據(jù)的真實(shí)映像視圖中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的備份功能;采用Tivoli SANergy配置后，會(huì)易于操作和實(shí)現(xiàn)光纖通道的速度;雙節(jié)點(diǎn)可以幫助確保關(guān)鍵任務(wù)過(guò)程的持續(xù)運(yùn)行;提供對(duì)多個(gè)SAN存儲(chǔ)設(shè)備的訪問(wèn)，支持靈活的配置和容量的增加。在訪問(wèn)存儲(chǔ)時(shí)使用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和硬件。NAS300g專為實(shí)現(xiàn)低初始投資、低總擁有成本而設(shè)計(jì)。
NetApp FAS960
NetApp最高性能的服務(wù)器FAS960在簡(jiǎn)單、可靠、靈活和可管理的系統(tǒng)中提供行更高的性能。NetApp FAS960已并入了集成但獨(dú)立的管理處理器，支持進(jìn)行連續(xù)的系統(tǒng)運(yùn)行情況監(jiān)控，甚至可以提供更長(zhǎng)的正常運(yùn)行時(shí)間。根據(jù)設(shè)計(jì)，F(xiàn)AS960適合于數(shù)以千計(jì)的獨(dú)立用戶以及大型的、高帶寬的應(yīng)用程序。由于FAS960能夠在一個(gè)系統(tǒng)中管理24TB的數(shù)據(jù)并且能夠在一個(gè)文件系統(tǒng)中管理8TB的數(shù)據(jù)，因此它可以更好滿足眾多企業(yè)的存儲(chǔ)需求。
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