DAS NAS SAN概念及比较.doc

    【IT168 专稿】DAS是Direct Attached Storage的缩写，即“直接连接存储”，是指将外置存储设备通过连接电缆，直接连接到一台计算机上采用直接外挂存储方案的服务器结构如同PC机架构，外部数据存储设备采用SCSI技术，或者FC(Fibre Channel)技术，直接挂接在内部总线上的方式，数据存储是整个服务器结构的一部分，在这种情况下往往是数据和操作系统都未分离DAS这种直连方式，能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求，并且单台外置存储系统的容量，已经从不到1TB，发展到了2TB，随着大容量硬盘的推出，单台外置存储系统容量还会上升此外，DAS还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统，满足数据存储对高可用的要求从趋势上看，DAS仍然会作为一种存储模式，继续得到应用    1、DAS 存储方案DAS 存储方案（点击看大图）    开放系统的直连式存储（DAS）已经有近四十年的使用历史，随着用户数据的不断增长，尤其是数百GB以上时，其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统IO等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20-30%，因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。

直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大IT168 专稿】NAS是英文Network Attached Storage的缩写，通常翻译为网络附加存储    NAS设备近两年开始流行，可靠稳定的性能、特别优化的文件管理系统和低廉的价格使NAS市场得到了一定的增长NAS作为一个网络附加存储设备，采用了信息技术中的流行技术-嵌入式技术嵌入式技术的采用，使得NAS具有无人值守、高度职能、性能稳定、功能专一的特点NAS设备内置优化的独立存储操作系统，可以有效、紧密地释放系统总线资源，全力支持I/O存储，同时NAS设备一般集成本地的备份软件，可以不经过服务器将NAS设备中的重要数据进行本地备份，而且NAS设备提供硬盘RAID、冗余的电源和风扇以及冗余的控制器，可以满足保证NAS的稳定应用    1、NAS存储方案    NAS设备主要用来实现在不同操作系统平台下的文件共享应用，与传统的服务器或DAS存储设备相比，NAS设备的安装、调试、使用和管理非常简单，采用NAS可以节省一定的设备管理与维护费用NAS设备提供 RJ- 45 接口和单独的IP地址，可以将其直接挂接在主干网的交换机或其它局域网的Hub上，通过简单的设置(如设置机器的IP地址等)就可以在网络即插即用地使用NAS设备，而且进行网络数据扩容时也无需停顿，从而保证数据流畅存储。

NAS存储方案（点击看大图）    从趋势上看， TOE(TCP/IP Offload Engine)技术已经逐步成熟，Intel 、 Adaptec公司都已经有了成熟的产品，并将逐步应用在网络适配器上同时，iSCSI 技术的产品方案也逐步成熟，这两种技术将大大推进NAS的应用IT168 专稿】SAN，是Storage Area Network的缩写，即“存储区域网络”SAN专注于企业级存储的特有问题当前企业存储方案所遇到的两个问题是：数据与应用系统紧密结合所产生的结构性限制，以及目前小型计算机系统接口(SCSI)标准的限制SAN中，存储设备通过专用交换机到一群计算机上在该网络中提供了多主机连接，允许任何服务器连接到任何存储阵列，让多主机访问存储器和主机间互相访问一样方便，这样不管数据置放在那里，服务器都可直接存取所需的数据同时，随着存储容量的爆炸性增长，SAN也允许企业独立地增加它们的存储容量    1、SAN存储方案    SAN的支撑技术是光纤通道---- Fibre Channel(FC)技术，FC是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成支持HIP PI 、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议，它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开。

这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送，高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口，使得系统的成本和复杂程度大大降低 光纤通道支持多种拓扑结构，主要有：点到点(Links)、仲裁环(FC-AL)、交换式网络结构(FC-XS)     点对点方式的例子是一台主机与一台磁盘阵列透过光纤通道连接，可以实现DAS应用FC-XS交换式架构下，主机和存储装置之间透过智能型的光纤通道交换器连接，并存储网络的管理软件统一管理，这种方式就是SAN因为采用了FC技术，SAN具有更高的带宽FC使用全双工串行通信原理传输数据，在1Gb标准下，传输速率高达1062.5Mbps ，即为100MB/S，双环可达200MB/S ，2Gb下，上述数字将翻倍FC标准下可以通过同轴线、光纤介质进行设备间的信号传输，使用同轴线传输距离为30米，使用单模光纤传输距离可达10公里以上，这使得在SAN模式下实现物理上分离的、不在机房的存储变得非常容易SAN存储方案（点击看大图）     现在SAN应用需求量逐步增大、成本在逐步降低，更重要的是，随着FC-SW标准的确立，2GbFC标准下的各种SAN设备已解决了互操作性问题，这已从成本和技术上解决了SAN的应用瓶颈。

因为SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能，所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响SAN方案简化了管理和集中控制，这对于全部存储设备都集中在信息中心，很有意义 1、DAS与NAS存储方案的比较    DAS是大型服务器采用的主要存储方式，从提高存储利用率的角度来看，实现网络化的DAS势在必行，因此导致了SAN的出现与DAS相应的另外一种存储方式就是NAS，NAS在多用户网络环境中发挥着越来越重要的作用    首先，我们可以先对比DAS与NAS的典型网络架构：Typical LAN using DAS（点击看大图）Typical LAN using NAS（点击看大图）NAS与DAS在其它方面的差异可通过下面的表格体现：NAS与DAS差异图表（点击看大图）2、NAS与SAN存储方案的比较    NAS与SAN都是在DAS的基础上发展起来的，是新型数据存储模式中的两个主要发展方向当要求给提供许多客户提供文件共享的接入时，NAS一般来说是可选的方法现在NAS设备在满足此种要求上有极大的功效因为NAS系统是建立在现有的LAN和文件系统协议之上的同SAN相比，NAS 技术是相对成熟的。

尽管有一些SAN文件共享解决方案存在，它们一般是针对特定的要求，多个服务器要求高速的的接入通过私有的轻量级的协议来实现共享数据SAN（点击看大图）SAN & NAS Coexistence（点击看大图）    NAS是在RAID的基础上增加了存储操作系统，而SAN是独立出一个数据存储网络，网络内部的数据传输率很快，但操作系统仍停留在服务器端，用户不是在直接访问SAN的网络，因此这就造成SAN在异构环境下不能实现文件共享SAN是只能独享的数据存储池，NAS是共享与独享兼顾的数据存储池因此，NAS与SAN的关系也可以表述为：NAS是Network-attached，而SAN是Channel-attachedSAN结构中，文件管理系统（FS）还是分别在每一个应用服务器上；而NAS则是每个应用服务器通过网络共享协议（如：NFS、CIFS）使用同一个文件管理系统换句话说：NAS和SAN存储系统的区别是NAS有自己的文件系统管理    NAS是将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上SAN是将目光集中在磁盘、磁带以及联接它们的可靠的基础结构将来从桌面系统到数据集中管理到存储设备的全面解决方案将是NAS加SAN。

    三、编后语    总的来说，DAS、NAS、SAN三种存储模式，已经很好地满足目前企业信息化应用在单服务器扩容、服务器双机高可用集群、高性能、高可用、高扩展的网络存储和简单易用的网络文件共享等方面的需求随着信息化建设朝深度和广度发展，新兴的存储模式也必将会逐步走向普及应用    NAS和SAN的优劣已经停止了争论，现在一个比较一致的看法是：NAS可以很经济地解决存储容量不足的问题，但难以获得满意的性能，对于关键事务应用而言，它必须使用专用的宽带网络因此，如果公司的发展将需要大量的NAS设备或是网络带宽需求超过千兆以太网，就应该考虑最高端的存储解决方案SANSAN与NAS体系的融合正在积极发展这种融合存在其合理性，SAN提供速度，NAS提供由文件处理带来的协作性    对SAN来说，点到点之间光纤通道的最大距离不得超过10km限度是一个瓶颈，但这种缺陷可以被NAS的IP连结所弥补也就是说，可以通过IP网络发送光纤通道命令（FC/IP）借助于先进的以太网技术，这种处理方法最终变成了现实融合NAS/SAN技术的呼声很高，但要实现这种融合可能需要两三年或者更长的一段时间。