1、网络存储简介在存储的发展历史上,出现过 三种不同的网络存储方式:DAS:直连存储 NAS:网络附属存储 SAN:存储区域网DAS直连存储 是一种将存储介质直接安装在服务器上或 者安装在服务器外的存储方式。 例如:PC上的硬盘直接通过SATA线连到 主板上就是DAS。此外,服务器中常见的 通过SCSI将硬盘连接起来的方式,虽然硬 盘是放在服务器的主机箱外部,但因为距 离短、SCSI线不是专门的网线,因此依然 属于直连存储。关键术语解释,SCSI: 小型计算机系统接口(英语:Small Computer System Interface; 简写:SCSI),一种用于计算机和智能设备之间 (硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的 独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。它 是各种计算机与外部设备之间的接口标准。 简单来说,就是目前硬盘有两种数据传输方式:一种是 ATA,就是我们PC使用的连接方式,已过时的IDE接口属 并行ATA,而现在的SATA是串行ATA;另一种则是SCSI ,与ATA相比性能更好,可靠度更高,但是价格昂贵,需 要专门的SCSI卡和总线,因此只用于服
2、务器上。 目前SAS接口磁盘正逐渐在市场上流行,SAS既是串行传 输的SCSI,其速率可达到6Gbps,磁盘转速轻易达到一 万转甚至一万五千转,且向下兼容SATA接口,往后将会 逐渐替代SATA磁盘,甚至替代FC磁盘。NAS网络附属存储 NAS(Network Attached Storage:网络 附属存储),简单说就是将直连在各个服 务器上的硬盘以及硬盘的文件系统分割、 独立出来,将其集中到一台连接在网络上 、 具备资料存储功能的存储服务器上。这 台网络存储服务器就叫做NAS。 NAS通常在一个LAN上占有自己的节点,无 需应用服务器的干预,允许用户在网络上存 取数据,它以数据为中心,将存储设备与服 务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带 宽、提高性能、降低拥有成本、保护投资。 NAS实则就是一台安装了大量硬盘的精简 的文件服务器。 注意,必须强调“文件”一词。这是因为NAS 是一台服务器,它必须运行操作系统的文 件系统,因此它能提供的也就是基于操作 系统的“文件级”读写操作。 事实上,当今NAS主要的应用就是文件共 享。而在数据库存储和Exchange存储等涉 及数据块读写的时候
3、,NAS的表现很不尽 如人意。SAN存储区域网 SAN是计算机信息处理技术中的一种架构 ,是一种网络。它将服务器和远程的计算 机存储设备(如磁盘阵列、磁带库)连接 起来,使得这些存储设备看起来就像是本 地一样。 SAN最直观的理解就是:由很多的磁盘、 磁盘阵列组成一个网络,这个网络就是一 块巨大的硬盘,这块硬盘再通过数据线( 目前是SCSI)连接到服务器上。SAN存储区域网 由于SAN实际上只是相当于硬盘外置,因 此与NAS的文件级访问不同,SAN能提供 数据块级的I/O操作,相当于能直接对硬盘 的扇区进行读写,因此特别适合数据库应 用。 也正是因为SAN是一个硬盘组成的网络, 因此在这个网络上传输的是普通硬盘数据 线上传输的数据,也就是SCSI的指令和数 据。SAN的技术实现 既然SAN是一种网络,而且是独立于LAN 之外的网络,那么就不必限死在LAN的技术 中,何况SAN中传输的不是IP包,而是 SCSI指令,因此SAN需要发展一套专有的 网络技术。 现在,用于实现SAN的技术分两种:FC SAN 和IP SANFC SAN 在SAN诞生的时候,LAN的速度还停留在10Mb,如此慢
4、 的速度不能满足大量存储设备的读写速率,会成为服务器 与存储设备传输的限速瓶颈。 光纤通道(FC,Fiber Channel)技术开发于1988年,最 早是用来提高硬盘协议的传输带宽,侧重于数据的快速、 高效、可靠传输,用于DAS。 将FC应用到SAN上面,使得SAN成为一个光纤交换网络 ,就是FC SAN。 注意FC并不单是指用光纤的网络,它是一种从物理层到 传输层都有自己的一套定义的、完全不同于以太IP网的技 术,不要把FC和使用光纤传输的以太网混淆。FC只是一 种网络协议,理论上FC也可以运行在铜线和双绞线的物 理层上。最新开发的FCoE技术即说明了这一点。FC SAN的优点和缺点 优点:传输带宽高,目前有1,2,4和8Gb/s四 种标准,主流的是4和8Gb/s,性能稳定可 靠,技术成熟,是关键应用领域和大规模 存储网络的不二选择。 缺点:成本极其高昂,需要光纤交换机和 大量的光纤布线;维护及配置复杂,需要 培训完全不同于LAN管理员的专业FC网络 管理员。IP SAN 由于FC SAN的高成本使得很多中小规模存储网 络不能接受,一些人开始考虑构建基于以太网技 术的存储网络。但是
5、在SAN中,传输的指令是 SCSI的读写指令,不是IP数据包。 iSCSI(互联网小型计算机系统接口)是一种在 TCP/IP上进行数据块传输的标准。它是由Cisco 和IBM两家发起的,并且得到了各大存储厂商的 大力支持。iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI 协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行快 速的数据存取备份操作。 为了与之前基于光纤技术的FC SAN区分开来, 这种技术被称为IP SAN。 iSCSI继承了两大最传统技术:SCSI和 TCP/IP协议。这为iSCSI的发展奠定了坚实的基 础。 基于iSCSI的存储系统只需要不多的投资便可 实现SAN存储功能,甚至直接利用现有的TCP/IP 网络。相对于以往的网络存储技术,它解决了开 放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题 ,其优越的性能使其备受关注与青睐。 在实际工作时,是将SCSI命令和数据封装到 TCP/IP包中,然后通过IP网络进行传输。 IP SAN的优势 成本低廉,购买的网线和交换机都是用以 太网,甚至可以利用现有网络组建SAN 部署简单,管理难度低 万兆以太网的出现使得IP SAN在与FC SAN 竞争时不再逊色于传输带宽 基于IP网络的天生优势使得IP SAN很容易 实现异地存储、远程容灾等穿越WAN才能 时间的技术
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