DAS，NAS，SAN谁才是你的偏爱

　　大家好，我是技福的小咖老师。
　　随着主机、磁盘、网络等技术的发展，数据存储的方式和架构，也在一直不停的改变，今天就来给大家介绍一下目前主流的存储架构 。
　　存储的分类
　　根据服务器类型分为：
　　●  封闭系统的存储 （封闭系统主要指大型机）
　　●  开放系统的存储 （开放系统指基于Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器）
　　开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储 ；
　　外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储 （Direct-Attached Storage，简称DAS）和网络化存储 （Fabric-Attached Storage，简称FAS）；
　　网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储 （Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络 （Storage Area Network，简称SAN）。
　　直连附加存储(DAS）
　　定义
　　直连附加存储（Direct Attached Storage, DAS）是一种将存储设备直接接入计算机的存储技术。 可以理解为本地文件系统 。这种设备直接连接到计算机主板总线上，计算机将其识别为一个块设备 ，例如常见的硬盘，U盘等，这种设备很难做到共享。
　　DAS存储在我们生活中是非常常见的，它允许将大量的本地存储连接到个别计算机上，以便将多个应用程序的数据存储到一起，这样就不用一个个购买整个存储系统了。它非常适合只需要本地存储，而又不需要具有大量存储能力的小环境。 尤其是像中小企业应用，DAS是最主要的应用模式，存储系统被直连到应用的服务器中，在中小企业中，许多的数据应用是必须安装在直连的DAS存储器上。
　　DAS存储更多的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。
　　直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接，随着服务器CPU的处理能力越来越强，存储硬盘空间越来越大，阵列的硬盘数量越来越多，SCSI通道将会成为IO瓶颈；服务器主机SCSI ID资源有限，能够建立的SCSI通道连接有限。
　　特点
　　DAS 购置成本低，配置简单，使用过程和使用本机硬盘并无太大差别，对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口，因此对于小型企业很有吸引力。
　　缺点
　　(1) 数据备份操作复杂。
　　(2) 服务器本身容易成为系统瓶颈。
　　(3) 服务器发生故障，数据不可访问。
　　(4) 对于存在多个服务器的系统来说，设备分散，不便管理。
　　网络附加存储(NAS）
　　定义
　　网络附加存储  NAS指Network Area Storage，是一种连接到计算机网络的存储设备，它为网络设备提供额外的持久存储，可以容纳大量数据。 一般是将本地的存储空间共享给其他主机使用，一般通过C/S架构实现通信。
　　它实现的是文件级别的共享，计算机通常将共享的设备识别为一个文件系统，其文件服务器会管理锁以实现并发访问。网络文件系统，以文件模块的形式进行共享，工作在应用层上，常见的NAS有NFS和CIFS(FTP)。NAS设备还可以将硬盘驱动器组合成一个磁盘阵列，以获得更大的存储空间和更高的可伸缩性。
　　NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台，用户通过网络支持协议可进入相同的文档，因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内，同时NAS的应用非常灵活。
　　但NAS又一个关键性问题，即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网（SAN）不同，NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS 的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外，还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。
　　特点
　　NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备，这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。
　　NAS设备直接连接到TCP/IP网络上，网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统，易于安装和部署，管理使用也很方便。
　　缺点
　　(1) 存储数据通过网络传输，因此容易产生数据泄漏等安全问题。
　　(2) 存储数据通过网络传输，因此易受网络上其它流量的影响，当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能。
　　(3) 存储只能以文件方式访问，而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块，因此会在某些情况下严重影响系统效率，比如大型数据库就不能使用NAS这种存储方案。
　　存储附加网络 (SAN）
　　定义
　　存储附加网络 (SAN ) 是一种高性能网络，旨在链接存储设备和主机，可以有效地共享存储设备，例如硬盘阵列、磁带系统和存储单元。SAN 通常以局域网的形式存在，它的目的是使高性能I/O应用程序能够实现服务器之间的资源共享。
　　它将传输网络模拟成SCSI总线来使用，每一个主机的网卡相当于SCSI总线中的initiator，服务器相当于一个或多个target，它需要借助客户端和服务端的SCSI驱动，通过FC或TCP/IP协议封装SCSI报文。
　　它实现的是块级别的共享，通常被识别为一个块设备，但是需要借助专门的锁管理软件才能实现多主机并发访问。
　　特点
　　SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。
　　目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输速率，同时SAN网络独立于数据网络存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID阵列，使SAN的性能在几种专业网络存储技术中傲视群雄。
　　SAN由于其基础是一个专用网络，因此扩展性很强，不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。
　　SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议。SAN不受现今主流的、基于SCSI存储结构的布局限制。特别重要的是，随着存储容量的爆炸性增长，SAN允许企业独立地增加它们的存储容量。SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，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。因为采用了光纤接口，SAN还具有更高的带宽。
　　如今的SAN解决方案通常会采取以下两种形式：光纤信道以及iSCSI或者基于IP的SAN，也就是FC SAN和IP SAN。光纤信道是SAN解决方案中大家最熟悉的类型，但是，最近一段时间以来，基于iSCSI的SAN解决方案开始大量出现在市场上，与光纤通道技术相比较而言，这种技术具有良好的性能，而且价格低廉。
　　SAN真正的综合了DAS和NAS两种存储解决方案的优势。例如，在一个很好的SAN解决方案实现中，你可以得到一个完全冗余的存储网络，这个存储网络具有不同寻常的扩展性，确切地说，你可以得到只有NAS存储解决方案才能得到的几百T字节的存储空间，但是你还可以得到块级数据访问功能，而这些功能只能在DAS解决方案中才能得到。对于数据访问来说，你还可以得到一个合理的速度，对于那些要求大量磁盘访问的操作来说，SAN显得具有更好的性能。 利用SAN解决方案，你还可以实现存储的集中管理，从而能够充分利用那些处于空闲状态的空间。更有优势的一点是，在某些实现中，你甚至可以将服务器配置为没有内部存储空间的服务器，要求所有的系统都直接从SAN（只能在光纤通道模式下实现）引导。这也是一种即插即用技术。
　　缺点
　　(1) 需要单独建立光纤网络，异地扩展比较困难。
　　(2) 不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的。
　　总结
　　最后概括一下就是，DAS存储一般应用在中小企业，与计算机采用直连方式。NAS存储则通过以太网添加到计算机上。SAN存储则使用FC接口，提供性能更佳的存储。
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