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什么是DAS、FAS、NAS、SAN存儲(chǔ)服務(wù)器?
什么是DAS、FAS、NAS、SAN存儲(chǔ)服務(wù)器?
關(guān)于存儲(chǔ)的分類,根據(jù)服務(wù)器類型分為:封閉系統(tǒng)的存儲(chǔ)和開放系統(tǒng)的存儲(chǔ),封閉系統(tǒng)主要指大型機(jī),開放系統(tǒng)指基于Windows、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)的服務(wù)器;開放系統(tǒng)的存儲(chǔ)分為:內(nèi)置存儲(chǔ)和外掛存儲(chǔ);
外掛存儲(chǔ)根據(jù)連接的方式分為:
一、直連式存儲(chǔ)(Direct-Attached Storage,簡(jiǎn)稱DAS)
二、網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)(Fabric-Attached Storage,簡(jiǎn)稱FAS),網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)根據(jù)傳輸協(xié)議又分為:
1、網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)(Network-Attached Storage,簡(jiǎn)稱NAS)
2、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Network,簡(jiǎn)稱SAN)。
先看一下結(jié)論,看看這三種存儲(chǔ)方式的應(yīng)用場(chǎng)景:
1、DAS已有四十多年的歷史,不過還是比較適用于那些數(shù)據(jù)量不大,對(duì)磁盤訪問速度要求較高的中小企業(yè);
2、NAS多適用于文件服務(wù)器,用來存儲(chǔ)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),雖然受限于以太網(wǎng)的速度,但是部署靈活,成本低;
3、SAN則適用于大型應(yīng)用或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),缺點(diǎn)是成本高、較復(fù)雜。
DAS
DAS(Direct Attached Storage)——直接附加存儲(chǔ),是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過總線(SCSI、PCI、IDE等)接口直接連接到一臺(tái)服務(wù)器上使用的存儲(chǔ)方式。
DAS存儲(chǔ)在我們生活中是非常常見的,尤其是在中小企業(yè)應(yīng)用中,DAS是最主要的應(yīng)用模式,存儲(chǔ)系統(tǒng)被直連到應(yīng)用的服務(wù)器中,在中小企業(yè)中,許多的數(shù)據(jù)應(yīng)用是必須安裝在直連的DAS存儲(chǔ)器上。
DAS存儲(chǔ)更多的依賴服務(wù)器主機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的IO讀寫和存儲(chǔ)維護(hù)管理,數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)要求占用服務(wù)器主機(jī)資源(包括CPU、系統(tǒng)IO等),數(shù)據(jù)流需要回流主機(jī)再到服務(wù)器連接著的磁帶機(jī)(庫(kù)),數(shù)據(jù)備份通常占用服務(wù)器主機(jī)資源20-30%,因此許多企業(yè)用戶的日常數(shù)據(jù)備份常常在深夜或業(yè)務(wù)系統(tǒng)不繁忙時(shí)進(jìn)行,以免影響正常業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行。直連式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量越大,備份和恢復(fù)的時(shí)間就越長(zhǎng),對(duì)服務(wù)器硬件的依賴性和影響就越大。
直連式存儲(chǔ)與服務(wù)器主機(jī)之間的連接通道通常采用SCSI連接,隨著服務(wù)器CPU的處理能力越來越強(qiáng),存儲(chǔ)硬盤空間越來越大,陣列的硬盤數(shù)量越來越多,SCSI通道將會(huì)成為IO瓶頸;服務(wù)器主機(jī)SCSI ID資源有限,能夠建立的SCSI通道連接有限。
無論直連式存儲(chǔ)還是服務(wù)器主機(jī)的擴(kuò)展,從一臺(tái)服務(wù)器擴(kuò)展為多臺(tái)服務(wù)器組成的群集(Cluster),或存儲(chǔ)陣列容量的擴(kuò)展,都會(huì)造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的停機(jī),從而給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)于銀行、電信、傳媒等行業(yè)7×24小時(shí)服務(wù)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng),這是不可接受的。并且直連式存儲(chǔ)或服務(wù)器主機(jī)的升級(jí)擴(kuò)展,只能由原設(shè)備廠商提供,往往受原設(shè)備廠商限制。
NAS
NAS(Network Attached Storage)網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)。在NAS存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中,存儲(chǔ)系統(tǒng)不再通過I/O總線附屬于某個(gè)服務(wù)器或客戶機(jī),而直接通過網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)直接相連,由用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問。
NAS的性能特點(diǎn)是進(jìn)行小文件級(jí)的共享存取。
NAS就是存儲(chǔ)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(例如以太網(wǎng))添加到一群計(jì)算機(jī)上。它的重點(diǎn)在于幫助工作組和部門級(jí)機(jī)構(gòu)解決迅速增加存儲(chǔ)容量的需求。如今用戶采用NAS較多的功能是用來文檔共享、圖片共享、電影共享等等,而且隨著云計(jì)算的發(fā)展,一些NAS廠商也推出了云存儲(chǔ)功能,大大方便了企業(yè)和個(gè)人用戶的使用。
NAS產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品。NAS設(shè)備一般支持多計(jì)算機(jī)平臺(tái),用戶通過網(wǎng)絡(luò)支持協(xié)議可進(jìn)入相同的文檔,因而NAS設(shè)備無需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域網(wǎng)內(nèi),同時(shí)NAS的應(yīng)用非常靈活。
但NAS有一個(gè)關(guān)鍵性問題,即備份過程中的帶寬消耗。與將備份數(shù)據(jù)流從LAN中轉(zhuǎn)移出去的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)不同,NAS仍使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行備份和恢復(fù)。NAS 的一個(gè)缺點(diǎn)是它將存儲(chǔ)事務(wù)由并行SCSI連接轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)上。這就是說LAN除了必須處理正常的最終用戶傳輸流外,還必須處理包括備份操作的存儲(chǔ)磁盤請(qǐng)求。
SAN
SAN(Storage Area Network)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò),是一種高速的、專門用于存儲(chǔ)操作的網(wǎng)絡(luò),通常獨(dú)立于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN)。
SAN將主機(jī)(管理server,業(yè)務(wù)server等)和存儲(chǔ)設(shè)備連接在一起,能夠?yàn)槠渖系娜我庖慌_(tái)主機(jī)和任意一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備提供專用的通信通道。SAN將存儲(chǔ)設(shè)備從服務(wù)器中獨(dú)立出來,實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器層次上的存儲(chǔ)資源共享。
SAN存儲(chǔ)一般由磁盤陣列(RAID)連接光纖通道(Fibre Channel)組成。SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡(jiǎn)易方法,并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的布局限制。特別重要的是,隨著存儲(chǔ)容量的爆炸性增長(zhǎng),SAN允許企業(yè)獨(dú)立地增加它們的存儲(chǔ)容量。SAN的結(jié)構(gòu)允許任何服務(wù)器連接到任何存儲(chǔ)陣列,這樣不管數(shù)據(jù)置放在那里,服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。因?yàn)椴捎昧斯饫w接口,SAN還具有更高的帶寬。
SAN網(wǎng)絡(luò)又被細(xì)分為FC-SAN網(wǎng)絡(luò)和IP-SAN網(wǎng)絡(luò)。
1、FC-SAN
FC-SAN,顧名思義就是直接通過FC通道來連接磁盤陣列,數(shù)據(jù)通過發(fā)送SCSI命令來直接與硬件進(jìn)行通信,從而提高了整體的速率。
FC-SAN的構(gòu)成:
在FC-SAN中,有一些專用的硬件和軟件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交換機(jī)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等,軟件主要是FC控制卡針對(duì)各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序和存儲(chǔ)管理軟件。
①FC卡:主要用于主機(jī)與FC設(shè)備之間的連接。
②FC HUB:內(nèi)部運(yùn)行仲裁環(huán)拓?fù)?,連接到HUB的節(jié)點(diǎn)共享100MB/S帶寬(或更高)。
③FC交換機(jī):內(nèi)部運(yùn)行Fabric拓?fù)?,每端口?dú)占100MB/S帶寬(或更高)。
④FC存儲(chǔ)設(shè)備:采用FC連接方式,光纖接口可以有一到多個(gè)。FC存儲(chǔ)設(shè)備通常采用光纖的硬盤,也有Fibre to SCSI(Fibre to? ATA)的解決方案,使用SCSI(或ATA)的硬盤,在整個(gè)配置上較便宜。
⑤存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理軟件:存儲(chǔ)管理軟件主要的功能是自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼坝成?,?dāng)在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中增加或減少時(shí)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)及組態(tài)。
⑥高性能的光纖通道交換機(jī)和光纖通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是FC-SAN的關(guān)鍵。把以光纖通道交換機(jī)為骨干的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱為“SAN Fabric”。而光纖通道協(xié)議是FC-SAN的另一個(gè)本質(zhì)特征。FC-SAN正是利用光纖通道協(xié)議上加載SCSI協(xié)議來達(dá)到可靠的塊級(jí)數(shù)據(jù)傳輸。
面對(duì)迅速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求,企業(yè)和服務(wù)提供商漸漸開始選擇FC-SAN作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,因?yàn)镾AN具有出色的可擴(kuò)展性。事實(shí)上,SAN比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)具有更多顯著的優(yōu)勢(shì)。例如,傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲(chǔ)通常難于更新或集中管理。每臺(tái)服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲(chǔ)。相比較而言,F(xiàn)C-SAN不必宕機(jī)和中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲(chǔ)。FC-SAN還可以集中管理數(shù)據(jù),從而降低了總體擁有成本。
利用光纖通道技術(shù),F(xiàn)C-SAN可以有效地傳輸數(shù)據(jù)塊。通過支持在存儲(chǔ)和服務(wù)器之間傳輸海量數(shù)據(jù)塊,SAN提供了數(shù)據(jù)備份的有效方式。因此,傳統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)備份的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以節(jié)約下來用于其他應(yīng)用。
2、IP-SAN
簡(jiǎn)單來講,IP-SAN(IP存儲(chǔ))的通信通道是使用IP通道,而不是光纖通道,把服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備連接起來的技術(shù),除了標(biāo)準(zhǔn)已獲通過的iSCSI,還有FCIP、iFCP等正在制定的標(biāo)準(zhǔn)。而iSCSI發(fā)展最快,已經(jīng)成了IP存儲(chǔ)一個(gè)有力的代表。
像光纖通道一樣,IP存儲(chǔ)是可交換的,但是與光纖通道不一樣的是,IP網(wǎng)絡(luò)是成熟的,不存在互操作性問題,而光纖通道SAN最令人頭痛的就是這個(gè)問題。IP已經(jīng)被IT業(yè)界廣泛認(rèn)可,有非常多的網(wǎng)絡(luò)管理軟件和服務(wù)產(chǎn)品可供使用。
總結(jié)
如今,隨著移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的來臨,更多的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)產(chǎn)生,這對(duì)NAS和SAN都是一個(gè)挑戰(zhàn)。NAS+SAN將是未來主要的存儲(chǔ)解決方案,也就是目前比較熱門的統(tǒng)一存儲(chǔ)。既然是一個(gè)集中化的磁盤陣列,那么就支持主機(jī)系統(tǒng)通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件級(jí)別的數(shù)據(jù)訪問,或通過光纖協(xié)議在SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行塊級(jí)別的數(shù)據(jù)訪問。同樣,iSCSI亦是一種非常通用的IP協(xié)議,只是其提供塊級(jí)別的數(shù)據(jù)訪問。這種磁盤陣列配置多端口的存儲(chǔ)控制器和一個(gè)管理接口,允許存儲(chǔ)管理員按需創(chuàng)建存儲(chǔ)池或空間,并將其提供給不同訪問類型的主機(jī)系統(tǒng)。