NAS DAS SAN三种存储方式的比较

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目前来看,至少有三个比较全面的存储选项值得考虑：直连存储（DAS）、网络直连存储 （NAS）、和存储区域网络（SAN）。正如你所期望的，每个选项都会满足特定的需要，并且每个选项都会有自己的优点和缺点，在作出决定之前你需要权衡一下利弊。
下面将详细的讨论每个存储选项。
直连存储
任何曾经接触过服务器的人都会对DAS比较熟悉。DAS是一种将存储介质直接安装在服务器上或者安装在服务器外的存储方式。例如，将存储介质连接到服务器的外部SCSI通道上也可以认为是一种直连存储方式。
DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些部门中一些新的SAN设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，所以你没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。
然而，DAS并不是总是具有美好的一面。首要的一个问题是IT经理必须要经常面对所谓的”空间问题”问题，这些问题需要考虑以下常见的方面：
# 对于一个新的服务器，我需要多少存储空间？
# 如果物资不充沛但需要增加空间时我应该如何做？
目前市场上的一些选项可以帮助你减轻与这些问题相关的存储负担，但是不管怎样，你也需要对这种存储方式进行一次较好的评估，否则的话，你对存储所做的扩展将只是一个没有预测的表面上的需要。
另外，你还需要管理几乎所有基于服务器的DAS系统，这意味着你需要在适当的位置上有一个监控服务器上每个物理单元的磁盘使用率工具。大多数的IT经理都不希望其磁盘空间在工作日的中间出现不够用的情况。
在很多情况下，DAS是一种理想的选择：
# 如果你的存储系统中需要快速访问，但是公司目前还不能接受最新的SAN技术的价格时或者SAN技术在你的公司中还不是一种必要的技术时，这是一种理想的选择。
# 对于那些对成本非常敏感的客户来说，在很长一段时间内，DAS将仍然是一种比较便宜的存储机制。当然，这是在只考虑硬件物理介质成本的情况下才有这种结论。如果与其他的技术进行一个全面的比较–考虑到管理开销和存储效率等方面的因素的话，你就会发现，DAS将不再占有绝对的优势。
# 对于那些非常小的不再需要其他存储介质的环境来说，这也是一种理想的选择。
网络直连存储
有时候，你必须将一些可以让很多用户来访问的存储空间放在网络中，并且他们有可能每天都要访问这些存储空间。那么，你可以使用网络直连存储（NAS）这种解决方案。一般说来，NAS的安装工作非常简单。和DAS一样的是，对于特定的任务，你必须要回答一些基本问题，如对于该任务你需要多大的存储空间等。和 DAS不一样的是，在你需要增加额外的容量的时候，你可以很容易的扩展NAS设备。例如，通常可以使用的DAS设备最大可以达到2TB的容量，但是，市场上的一些NAS设备却可以扩展到200TB的容量。除了少数例外情况以外，对于那些仅仅需要将存储空间放在网络中来解决问题的情形来说，一个NAS是非常完美的选择。
对于这个经验法则来说，还是有很多的例外情形：非常重要的一点是，在那些对数据需要进行块级访问的情况中，例如对数据库存储和 Exchange信息存储来说，使用NAS就不是一种很合适的解决方案。确实有一些NAS支持这些过程，但是这只是强制让某个工具适合某项特定工作的一个例子而已。其次，在你真的需要高速访问服务器上的存储空间时，NAS也许不是很适合你的需要，因为所有的数据都需要转移到网络中去，因此访问的速度将受到你的网络速度的限制。
在以下两种情形中，NAS设备真的让人感到眼前一亮：首要的是网页服务，第二种情形也是非常相近的情形，是常用文件的存储。这两种应用都需要大量的磁盘空间，但是很少要求直接对服务器进行数据访问。相反，通过这两种类型的存储访问的大多数数据都是通过网络来实现的，所以究竟这些数据是来自于NAS硬件还是来自于DAS硬件就变成了一个无关紧要的问题。
还有更好的理由可以来说明NAS设备真的非常适合于网页服务和文件服务，而不适合于数据库存储和Exchange存储。这确实与所谓的文件级数据访问和块级数据访问有关系。在文件级访问系统中，数据的访问是通过文件名字来实现的，因为文件名字是带有一定含义的。而在块级访问系统中，数据的访问是通过数据块的地址来实现的，这个地址是特定数据存放的位置。在一个客户机/服务器的环境中，如果你需要从文件服务器读取一个文件时，你要指定文件，服务器完成数据块的读取工作，并且将得到的数据返回给你就可以了。数据库存储和Exchange存储在这种方式的通信过程中存在着很多问题。所以他们并不适合存储于NAS 设备中。使用DAS和SAN解决方案中提供的块级访问可以更为有效的实现数据库存储和交换存储中的数据访问。
虽然在需要将存储空间放在网络时，NAS是一个非常伟大的解决方案，但是，NAS也还有一些不足：
# 在拥有相同的存储空间时，它的成本比DAS要高很多。
# 对于数据库存储和Exchange存储这种要求高使用率的任务来说，不是很适合。
# 获得数据的最大速率受到连接到NAS的网络速率的限制。
# 在存储基础设施中存在潜在的结点故障的可能。
存储区域网络
作为存储解决方案中的重要一员，SAN是最昂贵的存储选项，同时也是最复杂的选项。然而，虽然SAN在初始阶段需要投入大量的费用，但是SAN却可以提供其他解决方案所不能提供的能力，并且可以在合适的情形下可以为公司节约一定的资金。
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。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。
SAN确实具有这些伟大的优点，那么，SAN的缺陷在哪里？SAN有两个较大的缺陷：成本和复杂性，特别是在光纤信道中这些缺陷尤其明显。使用光纤信道的情况下，合理的成本大约是1TB或者2TB大概需要五万到六万美金。从另一个角度来看，虽然新推出的基于iSCSI的SAN解决方案大约只需要两万到三万美金，但是其性能却无法和光纤信道相比较。在价格上的差别主要是由于iSCSI技术使用的是现在已经大量生产的吉比特以太网硬件，而光纤通道技术要求特定的价格昂贵的设备。
图表
在做出决定要使用哪一种存储解决方案时，很重要的一点是你的手头有多少可用的信息。在没有考虑你所使用的具体环境的情况下，本文作为解释不同类型的存储解决方案的一个初级读本，并且试图帮助你在做出决定时能够有一个正确的方向。作为总结，我在下面给出一个可以进行快速比较的图表，通过这个图表，你可以比较和对照不同类型的存储解决方案的优缺点。在这个图表中，SAN分成iSCSI和光纤通道两种类型，以帮助你区分这两种技术的不同。

	DAS	NAS	iSCSI/IP SANs	光纤通道
价格	价格较低	价格中等	价格中等到较高	价格较高
可扩展性	非常有限	依赖于解决方案	依赖于解决方案	依赖于解决方案
可管理性	效率较低	效率较低	非常高效	非常高效
容错性	一定程度的容错性	一定程度的容错性	容错性很好	容错性很好
是否适合文件存储	是	是	是	是
是否适合数据库存储	是	否	通常适合	是
是否适合网页服务	是	是	是	是
是否适合Exchange存储	是	否	通常适合	是
安装的简易性	简单	简单	有一定的困难	非常困难
灾难恢复的能力	没有	没有	很多	很多
操作系统的支持	全部	N/A	Windows, Linux, UNIX, NetWare （其他系统是否支持依赖于驱动器本身）	Windows, Linux, UNIX, NetWare（其他系统是否支持依赖于驱动器本身）
主要提供商	任何服务器提供商	IBM, Dell, HP, Network Appliance	LeftHand, EMC, HP, IBM, Network Appliance	IBM, EMC, HP, Network Appliance

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NAS、NAS、SAN三种存储方式浅析

目前磁盘存储市场上，存储分类（如下表一）根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，AS400等服务器，开放系统指基于包括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；开放系统的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）；开放系统的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）。由于目前绝大部分用户采用的是开放系统，其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上，因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。
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DAS（Direct-Attached Storage 网络附加存储）：
DAS是一种将存储介质直接安装在服务器上或者安装在服务器外的存储方式。例如，将存储介质连接到服务器的外部SCSI通道上也可以认为是一种直连存储方式。
DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些部门中一些新的SAN设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，所以你没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。
DAS的缺点和不足：
1．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。
2．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，带宽为10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等，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。
3．无论直连式存储还是服务器主机的扩展，从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集(Cluster)，或存储阵列容量的扩展，都会造成业务系统的停机，从而给企业带来经济损失，对于银行、电信、传媒等行业7×24小时服务的关键业务系统，这是不可接受的。并且直连式存储或服务器主机的升级扩展，只能由原设备厂商提供，往往受原设备厂商限制。
NAS（Network-Attached Storage 网络直连存储）：
NAS采用网络（TCP/IP、ATM、FDDI）技术，通过网络交换机连接存储系统和服务器主机，建立专用于数据存储的存储私网。
随着IP网络技术的发展，网络接入存储（NAS）技术发生质的飞跃。早期的10Mbps带宽到后来的快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）、VLAN虚网、Trunk(Ethernet Channel) 以太网通道的出现，网络接入存储的读写性能得到改善；
NAS的优点：
    1.NAS采用独立的存储操作系统，为文件存储管理系统提供了独立的管理性
2.NAS采用TCP/IP网络进行数据交换，TCP/IP是IT业界的标准协议，不同厂商的产品（服务器、交换机、NAS存储）只要满足协议标准就能够实现互连互通，无兼容性的要求；并且2002年万兆以太网（10000Mbps）的出现和投入商用，存储网络带宽将大大提高NAS存储的性能。
3.NAS几乎继承了磁盘列阵的所有优点，可以将设备通过标准的网络拓扑结构连接，摆脱了服务器和异构化构架的桎梏。
4．在企业数据量飞速膨胀中，SAN、大型磁带库、磁盘柜等产品虽然都是很好的存储解决方案，但他们那高贵的身份和复杂的操作是资金和技术实力有限的中小企业无论如何也不能接受的。NAS正是满足这种需求的产品，在解决足够的存储和扩展空间的同时，还提供极高的性价比。因此，无论是从适用性还是TCO的角度来说，NAS自然成为多数企业，尤其是大中小企业的最佳选择
NAS的不足：
1. 在那些对数据需要进行块级访问的情况中，例如对数据库存储和 Exchange信息存储来说，使用NAS就不是一种很合适的解决方案。确实有一些NAS支持这些过程，但是这只是强制让某个工具适合某项特定工作的一个例子而已。
2. 在你真的需要高速访问服务器上的存储空间时，NAS也许不是很适合你的需要，因为所有的数据都需要转移到网络中去，因此访问的速度将受到你的网络速度的限制。
注：1.NAS比较适合需要大量的磁盘空间，但是很少要求直接对服务器进行数据访问的数据。
    2.NAS是文件级的数据访问方式，不是块级的数据访问方式。在文件级访问系统中，数据的访问是通过文件名字来实现的，因为文件名字是带有一定含义的。而在块级访问系统中，数据的访问是通过数据块的地址来实现的，这个地址是特定数据存放的位置。在一个客户机/服务器的环境中，如果你需要从文件服务器读取一个文件时，你要指定文件，服务器完成数据块的读取工作，并且将得到的数据返回给你就可以了。数据库存储和Exchange存储在这种方式的通信过程中存在着很多问题。所以他们并不适合存储于NAS 设备中。使用DAS和SAN解决方案中提供的块级访问可以更为有效的实现数据库存储和交换存储中的数据访问。
SAN（Storage Area Network存储区域网络）
     SAN采用光纤通道（Fibre Channel）技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年历史的发展，已经相当成熟，成为业界的事实标准（但各个厂商的光纤交换技术不完全相同，其服务器和SAN存储有兼容性的要求）。SAN存储采用的带宽从100MB/s、200MB/s，发展到目前的1Gbps、2Gbps、4Gbps。
    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。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的优点：
    1．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。
    2．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。
    3．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。
SAN的缺点：
    SAN有两个较大的缺陷：成本和复杂性
注：NAS和SAN的区别：
    NAS：用户通过TCP/IP协议访问数据，采用业界标准文件共享协议如：NFS、HTTP、CIFS实现共享。 、SAN：通过专用光纤通道交换机访问数据，采用SCSI、FC-AL接口。
什么是NAS和SAN的根本不同点？
NAS和SAN最本质的不同就是文件管理系统在哪里。
SAN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。