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什么是DAS、FAS、NAS、SAN存儲服務(wù)器?

時(shí)間:2020-11-07 18:58:28  作者:  來(lái)源:瀏覽:人次

什么是DAS、FAS、NAS、SAN存儲服務(wù)器?
關(guān)于存儲的分類(lèi),根據服務(wù)器類(lèi)型分為:封閉系統的存儲和開(kāi)放系統的存儲,封閉系統主要指大型機,開(kāi)放系統指基于Windows、UNIX、Linux等操作系統的服務(wù)器;開(kāi)放系統的存儲分為:內置存儲和外掛存儲;
外掛存儲根據連接的方式分為:
一、直連式存儲(Direct-Attached Storage,簡(jiǎn)稱(chēng)DAS)
二、網(wǎng)絡(luò )化存儲(Fabric-Attached Storage,簡(jiǎn)稱(chēng)FAS),網(wǎng)絡(luò )化存儲根據傳輸協(xié)議又分為:
1、網(wǎng)絡(luò )接入存儲(Network-Attached Storage,簡(jiǎn)稱(chēng)NAS)
2、存儲區域網(wǎng)絡(luò )(Storage Area Network,簡(jiǎn)稱(chēng)SAN)。


先看一下結論,看看這三種存儲方式的應用場(chǎng)景:
1、DAS已有四十多年的歷史,不過(guò)還是比較適用于那些數據量不大,對磁盤(pán)訪(fǎng)問(wèn)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(lái)存儲非結構化數據,雖然受限于以太網(wǎng)的速度,但是部署靈活,成本低;
3、SAN則適用于大型應用或數據庫系統,缺點(diǎn)是成本高、較復雜。
DAS

DAS(Direct Attached Storage)——直接附加存儲,是指將存儲設備通過(guò)總線(xiàn)(SCSI、PCI、IDE等)接口直接連接到一臺服務(wù)器上使用的存儲方式。
DAS存儲在我們生活中是非常常見(jiàn)的,尤其是在中小企業(yè)應用中,DAS是最主要的應用模式,存儲系統被直連到應用的服務(wù)器中,在中小企業(yè)中,許多的數據應用是必須安裝在直連的DAS存儲器上。

DAS存儲更多的依賴(lài)服務(wù)器主機操作系統進(jìn)行數據的IO讀寫(xiě)和存儲維護管理,數據備份和恢復要求占用服務(wù)器主機資源(包括CPU、系統IO等),數據流需要回流主機再到服務(wù)器連接著(zhù)的磁帶機(庫),數據備份通常占用服務(wù)器主機資源20-30%,因此許多企業(yè)用戶(hù)的日常數據備份常常在深夜或業(yè)務(wù)系統不繁忙時(shí)進(jìn)行,以免影響正常業(yè)務(wù)系統的運行。直連式存儲的數據量越大,備份和恢復的時(shí)間就越長(cháng),對服務(wù)器硬件的依賴(lài)性和影響就越大。

直連式存儲與服務(wù)器主機之間的連接通道通常采用SCSI連接,隨著(zhù)服務(wù)器CPU的處理能力越來(lái)越強,存儲硬盤(pán)空間越來(lái)越大,陣列的硬盤(pán)數量越來(lái)越多,SCSI通道將會(huì )成為IO瓶頸;服務(wù)器主機SCSI ID資源有限,能夠建立的SCSI通道連接有限。

無(wú)論直連式存儲還是服務(wù)器主機的擴展,從一臺服務(wù)器擴展為多臺服務(wù)器組成的群集(Cluster),或存儲陣列容量的擴展,都會(huì )造成業(yè)務(wù)系統的停機,從而給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟損失,對于銀行、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,這是不可接受的。并且直連式存儲或服務(wù)器主機的升級擴展,只能由原設備廠(chǎng)商提供,往往受原設備廠(chǎng)商限制。

NAS

NAS(Network Attached Storage)網(wǎng)絡(luò )附加存儲。在NAS存儲結構中,存儲系統不再通過(guò)I/O總線(xiàn)附屬于某個(gè)服務(wù)器或客戶(hù)機,而直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口與網(wǎng)絡(luò )直接相連,由用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)。

NAS的性能特點(diǎn)是進(jìn)行小文件級的共享存取。

NAS就是存儲設備通過(guò)標準的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構(例如以太網(wǎng))添加到一群計算機上。它的重點(diǎn)在于幫助工作組和部門(mén)級機構解決迅速增加存儲容量的需求。如今用戶(hù)采用NAS較多的功能是用來(lái)文檔共享、圖片共享、電影共享等等,而且隨著(zhù)云計算的發(fā)展,一些NAS廠(chǎng)商也推出了云存儲功能,大大方便了企業(yè)和個(gè)人用戶(hù)的使用。

NAS產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品。NAS設備一般支持多計算機平臺,用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )支持協(xié)議可進(jìn)入相同的文檔,因而NAS設備無(wú)需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域網(wǎng)內,同時(shí)NAS的應用非常靈活。
但NAS有一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題,即備份過(guò)程中的帶寬消耗。與將備份數據流從LAN中轉移出去的存儲區域網(wǎng)(SAN)不同,NAS仍使用網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行備份和恢復。NAS 的一個(gè)缺點(diǎn)是它將存儲事務(wù)由并行SCSI連接轉移到了網(wǎng)絡(luò )上。這就是說(shuō)LAN除了必須處理正常的最終用戶(hù)傳輸流外,還必須處理包括備份操作的存儲磁盤(pán)請求。
SAN

SAN(Storage Area Network)存儲區域網(wǎng)絡(luò ),是一種高速的、專(zhuān)門(mén)用于存儲操作的網(wǎng)絡(luò ),通常獨立于計算機局域網(wǎng)(LAN)。

SAN將主機(管理server,業(yè)務(wù)server等)和存儲設備連接在一起,能夠為其上的任意一臺主機和任意一臺存儲設備提供專(zhuān)用的通信通道。SAN將存儲設備從服務(wù)器中獨立出來(lái),實(shí)現了服務(wù)器層次上的存儲資源共享。

SAN存儲一般由磁盤(pán)陣列(RAID)連接光纖通道(Fibre Channel)組成。SAN提供了一種與現有LAN連接的簡(jiǎn)易方法,并且通過(guò)同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是,隨著(zhù)存儲容量的爆炸性增長(cháng),SAN允許企業(yè)獨立地增加它們的存儲容量。SAN的結構允許任何服務(wù)器連接到任何存儲陣列,這樣不管數據置放在那里,服務(wù)器都可直接存取所需的數據。因為采用了光纖接口,SAN還具有更高的帶寬。

SAN網(wǎng)絡(luò )又被細分為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(guò)FC通道來(lái)連接磁盤(pán)陣列,數據通過(guò)發(fā)送SCSI命令來(lái)直接與硬件進(jìn)行通信,從而提高了整體的速率。

FC-SAN的構成:
 在FC-SAN中,有一些專(zhuān)用的硬件和軟件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交換機、存儲系統等,軟件主要是FC控制卡針對各種操作系統的驅動(dòng)程序和存儲管理軟件。
①FC卡:主要用于主機與FC設備之間的連接。
②FC HUB:內部運行仲裁環(huán)拓撲,連接到HUB的節點(diǎn)共享100MB/S帶寬(或更高)。
③FC交換機:內部運行Fabric拓撲,每端口獨占100MB/S帶寬(或更高)。
④FC存儲設備:采用FC連接方式,光纖接口可以有一到多個(gè)。FC存儲設備通常采用光纖的硬盤(pán),也有Fibre to SCSI(Fibre to? ATA)的解決方案,使用SCSI(或ATA)的硬盤(pán),在整個(gè)配置上較便宜。
⑤存儲網(wǎng)絡(luò )管理軟件:存儲管理軟件主要的功能是自動(dòng)發(fā)現網(wǎng)絡(luò )拓撲及映射,當在存儲網(wǎng)絡(luò )中增加或減少時(shí)自動(dòng)發(fā)現及組態(tài)。
⑥高性能的光纖通道交換機和光纖通道網(wǎng)絡(luò )協(xié)議是FC-SAN的關(guān)鍵。把以光纖通道交換機為骨干的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構稱(chēng)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(lái)達到可靠的塊級數據傳輸。

面對迅速增長(cháng)的數據存儲需求,企業(yè)和服務(wù)提供商漸漸開(kāi)始選擇FC-SAN作為網(wǎng)絡(luò )基礎設施,因為SAN具有出色的可擴展性。事實(shí)上,SAN比傳統的存儲架構具有更多顯著(zhù)的優(yōu)勢。例如,傳統的服務(wù)器連接存儲通常難于更新或集中管理。每臺服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲。相比較而言,FC-SAN不必宕機和中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲。FC-SAN還可以集中管理數據,從而降低了總體擁有成本。

利用光纖通道技術(shù),FC-SAN可以有效地傳輸數據塊。通過(guò)支持在存儲和服務(wù)器之間傳輸海量數據塊,SAN提供了數據備份的有效方式。因此,傳統上用于數據備份的網(wǎng)絡(luò )帶寬可以節約下來(lái)用于其他應用。

2、IP-SAN
 簡(jiǎn)單來(lái)講,IP-SAN(IP存儲)的通信通道是使用IP通道,而不是光纖通道,把服務(wù)器與存儲設備連接起來(lái)的技術(shù),除了標準已獲通過(guò)的iSCSI,還有FCIP、iFCP等正在制定的標準。而iSCSI發(fā)展最快,已經(jīng)成了IP存儲一個(gè)有力的代表。
像光纖通道一樣,IP存儲是可交換的,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(wèn)題,而光纖通道SAN最令人頭痛的就是這個(gè)問(wèn)題。IP已經(jīng)被IT業(yè)界廣泛認可,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

如今,隨著(zhù)移動(dòng)計算時(shí)代的來(lái)臨,更多的非結構化數據產(chǎn)生,這對NAS和SAN都是一個(gè)挑戰。NAS+SAN將是未來(lái)主要的存儲解決方案,也就是目前比較熱門(mén)的統一存儲。既然是一個(gè)集中化的磁盤(pán)陣列,那么就支持主機系統通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行文件級別的數據訪(fǎng)問(wèn),或通過(guò)光纖協(xié)議在SAN網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行塊級別的數據訪(fǎng)問(wèn)。同樣,iSCSI亦是一種非常通用的IP協(xié)議,只是其提供塊級別的數據訪(fǎng)問(wèn)。這種磁盤(pán)陣列配置多端口的存儲控制器和一個(gè)管理接口,允許存儲管理員按需創(chuàng )建存儲池或空間,并將其提供給不同訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型的主機系統。

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