SAN和NAS介绍及工作原理.docx

基本概念NAS vs. SAN1．什么是 NASNAS 是英文 Network Attached Storage 的缩写，即网络直连存储从本质上说， NAS是一种专用网络服务器，它由一个内嵌的OS和若干块大容量硬盘组成， 该OS管理NAS的硬盘并经由TCP/IP协议向网络上的其他设备提供文件共 享服务因此可以将其理解为一台直连了一台或多台 DAS 磁盘阵列的服务 器，该服务器的容量可以扩充至TB级，并且在网络文件共享的管理和传输 速率方面做了优化2．什么是 SANSAN 是英文 Storage Area Network 的缩写，顾名思义，它是独立于局域网(LAN)专门用于数据存储和共享的网络它本质上可以理解为一个以数据 存储为中心，基于高传输速率的光纤通道，采用可扩展的拓扑结构连接多台 服务器与多台存储设备的专用网络因此,SAN是一种特殊结构的专用网络， 而不仅仅某种计算机设备，在本文中，为了与NAS具有可比性，SAN特指 SAN环境中的动态存储设备一一即支持SAN的光纤通道磁盘阵列二、 NAS和SAN的技术原理1．NAS 的技术原理作为一个网络服务器，NAS设备使用标准的网络技术在LAN或WAN上提 供磁盘、磁带和光盘等存储设备的共享。

在 NAS 配置模式下，文件系统驻 于NAS系统本身，由NAS内嵌的OS(Unix或NT)管理按照OSI网络 七层协议的划分，NAS提供的是第七层一一应用层的服务所有NAS提供 的数据都已经经过了 NAS 的内嵌操作系统的封装和处理，直接以文件的形 式提供给网络上的计算机因此对于各种操作平台的计算机，只要遵循 TCP/IP协议，都可以从网络向NAS发出请求，文件系统的转换由NAS的操 作系统来完成NAS 的主要特点：(1) 直接连接网络，无需增加应用服务器，客户机可直接访问上面的文件， 无需经由应用服务器(仅限于文件共享)2) 支持异构网络环境的文件共享：一般的 NAS 设备都支持 Windows NT® , Windows® 95/98/2000, Novell ® NetWare® , Apple® 以及 UNIX-based 操作系统3) 使用一个内嵌的专用实时操作系统，文件系统驻于 NAS 系统内部， 其他设备不能直接访问其硬盘，不宜用于需要与应用程序结合的应 用4) 配置和管理比较简单方便2．SAN 的技术原理作为一个支持多服务器共享的光纤磁盘阵列，SAN使用SCSI协议与其所管 理的硬盘以及所连接的服务器进行通信，对服务器来说， SAN 设备是一个标 准的大硬盘，对应于 OSI 网络模型的最底层——物理层的服务。

因此每一台 与其有光纤通道连接的主机都可以直接以物理硬盘“块”的格式读写 SAN 设备SAN 的主要特点(1) 首先，在一些关键应用中，传输块级数据要求必须使用SAN—尤其是与应 用程序相结合的应用在Server/Client的网络模式下，server与存储 设备之间要求高速的数据交换通道，而Server与Client之间由于只是返 回一个较小的计算结果，对传输速度的要求不高采取SAN的架构，可以 有效地传送爆发性的块数据，SAN的性能及可靠性就得到了充分的发挥2) 可扩展性：SAN改变了服务器与存储设备的单一连接方式，用户可以 添加/减去设备、可以动态调整LAN、可以把异构设备统一成存储池等SAN许多功能可能需要较高的初期投资，但从长期看，用户的TCO却比其 他方案低这就是SAN的另一个优点一高ROI3) 高可用性：SAN的高可用性是基于它对灾难恢复，备份能力和对冗余 存储系统和数据的时效切换能力SAN消除了单点故障，可以在不停机的 情况下扩展存储设备和服务器，从而确保高可用性在SAN环境中，原有 的应用服务器和故障冗余服务器之间一对一的关系转变为多对一的关系， 即多台应用服务器可共享一台故障冗余服务器，减少了所需设备，进而大 大节省了成本。

4) 开放的连接：SAN可以将多操作系统和多厂商存储设备作为统一的存储池 进行管理，客户可以继续使用其原有设备，避免更换现有的所有存储设备 事实上，随着SAN技术的发展和业界标准的不断完善，各个厂家在产品的 设计制造和后期优化中都趋向于采用相同的标准在一个SAN网络中同时 采用多家厂商的存储设备的方案已经相当成熟5) 集中高效的存储管理：SAN存储网络提供一个存储系统，备份设备和服务 器相互连接的架构他们之间的数据不再在以太网络上流通从而大大提高 以太网络的性能正由于存储设备与服务器完全分离，用户获得一个与服 务器分开的存储管理理念我们现在可以对企业的数据和存储作特殊和专 业的管理不用在像以前的把数据管理与服务器管理混为一谈复制，备份， 恢复数据趋向和安全的管理可以中央的控制和管理手段进行加上把不同 的存储池(Storage Pools)以网络方式连接，企业可以以任何他们需要的 方式访问他们的数据，并获得更高的数据完整性三、 NAS 与 SAN 的比较通过以上对两种存储方式特点的分析，我们可以列出两个比较表：表一：NAS与SAN的主要不同NASSAN面向文件共享面向物理硬盘的共享基于以太网基于光纤通道以太网直连存储与以太网隔离适用于网络文件共享适用于与应用软件相结合的高性能应用安装简单安装配置复杂表二、NAS与SAN技术的详细比较Network Attached StorageStorage Area Network首要功能专用服务器，提供网络文件共 享，直接经由LAN或WAN访问存储设备组成一个存储池，服务器通 过光纤通道访问存储池适用性文件共享以及客户端直接访问 方式.基于Server/Client的各种应用，包 括 OLTP数据传输LAN 或 WANSAN 至 Server， LAN 或 WAN 至Clie nt备份直接连接至NAS (如果有)或经由LAN直接连接至Server或规划入SAN可用性设备无单点故障设备无单点故障，网络无单点故障扩展性可通过增加NAS设备扩充容量增加磁盘阵列或扩展模块扩充容量四、 选择 NAS 或 SAN?由于融合了所有存储系统在一个位置，用户可以从管理效率，使用率和可靠性的 全面提高中获得更大的好处。

SAN已经成为一个非常流行的存储集中方案，因 为光纤通道能提供非常庞大的设备连接数量，连接容易和存储设备与服务器之间 的长距离连接能力同样地，这些优点在 NAS 系统中也能体验出来但这两个 存储方案的最大分别是在于他们的访问方法SAN存储网络系统是以块(Block)级的方式操作而NAS网络存储系统是以文件 (File)级的方式表达着意味着NAS系统对于文件级的服务有着更高效和快速的 性能而应用数据块(Block)的数据库应用和大数据块(Block)的I/O操作则以SAN 为优先对于用户来说选择 SAN 或 NAS 取决于具体应用的需求如果主要是以网络的文 件共享为主，可以选择NAS；如果需要与应用程序相结合，尤其是应用到数据 库查询之类的OLTP应用，SAN则是更好的选择。