目前高端服務(wù)器所使用的專業(yè)存儲方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲空間。
一、直接附加存儲(DAS)
直接附加存儲是指將存儲設(shè)備通過SCSI接口直接連接到一臺服務(wù)器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機(jī)硬盤并無太大差別，對于服務(wù)器的要求僅僅是一個外接的SCSI口，因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務(wù)器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務(wù)器的系統(tǒng)來說，設(shè)備分散，不便管理。同時多臺服務(wù)器使用DAS時，存儲空間不能在服務(wù)器之間動態(tài)分配，可能造成相當(dāng)?shù)馁Y源浪費(fèi);(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。
二、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)
NAS實(shí)際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲設(shè)備。這個瘦服務(wù)器實(shí)際是一臺網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。NAS設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務(wù)器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機(jī)不通過服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對服務(wù)器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務(wù)器系統(tǒng)，對硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費(fèi)的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此易受網(wǎng)絡(luò)上其它流量的影響。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;(3)存儲只能以文件方式訪問，而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊，因此會在某些情況下嚴(yán)重影響系統(tǒng)效率，比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS。
三、存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)
SAN實(shí)際是一種專門為存儲建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時SAN網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲方案中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個專用網(wǎng)絡(luò)，因此擴(kuò)展性很強(qiáng)，不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務(wù)器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機(jī)，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式，是未來存儲技術(shù)的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點(diǎn)：(1)價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機(jī)價格都是十分昂貴的，就連服務(wù)器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;(2)需要單獨(dú)建立光纖網(wǎng)絡(luò)，異地擴(kuò)展比較困難;
使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高，而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術(shù)，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及，萬兆網(wǎng)也逐漸的進(jìn)入主流，使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術(shù)，提供完整解決方案的廠商較少，對管理者技術(shù)要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時，解碼成SCSI需要CPU進(jìn)行運(yùn)算，增加了系統(tǒng)性能開銷，如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷，但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況的影響。
目前磁盤存儲市場上，存儲分類根據(jù)服務(wù)器類型分為：封閉系統(tǒng)的存儲和開放系統(tǒng)的存儲，封閉系統(tǒng)主要指大型機(jī)，AS400等服務(wù)器，開放系統(tǒng)指 基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)的服務(wù)器；開放系統(tǒng)的存儲分為：內(nèi)置存儲和外掛存儲；開放系統(tǒng)的外掛存儲根據(jù)連接的方式分為：直 連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）和網(wǎng)絡(luò)化存儲（Fabric-Attached Storage，簡稱FAS）；開放系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化存儲根據(jù)傳輸協(xié)議又分為：網(wǎng)絡(luò)接入存儲（Network-Attached Storage，簡稱NAS）和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network，簡稱SAN）。由于目前絕大部分用戶采用的是開放系統(tǒng)，其外掛存儲占有目前磁盤存儲市場的70%以上
開放系統(tǒng)的直連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）已經(jīng)有近四十年的使用歷史，隨著用戶數(shù)據(jù)的不斷增長，尤其是數(shù)百GB以上時，其在備份、恢復(fù)、擴(kuò)展、災(zāi)備等方面的問題變得日益困擾系統(tǒng)管理員。
主要問題和不足為：
直連式存儲依賴服務(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），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。直連式存儲的數(shù)據(jù)量越大，備份和恢復(fù)的時間就越長，對服務(wù)器硬件的依賴性和影響就越大。
直連式存儲與服務(wù)器主 機(jī)之間的連接通道通常采用SCSI連接，帶寬為10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等，隨著服務(wù)器CPU的處理能力越來越強(qiáng)，存儲硬 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。
無論直連式存儲還是服務(wù)器主機(jī)的擴(kuò)展，從一臺服務(wù)器擴(kuò)展為多臺服務(wù)器組成的群集(Cluster)，或存儲陣列容量的擴(kuò)展，都會造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的停機(jī)，從而給 企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，對于銀行、電信、傳媒等行業(yè)7×24小時服務(wù)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這是不可接受的。并且直連式存儲或服務(wù)器主機(jī)的升級擴(kuò)展，只能由原設(shè)備廠 商提供，往往受原設(shè)備廠商限制。
存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network，簡稱SAN）采用光纖通道（Fibre Channel）技術(shù)，通過光纖通道交換機(jī)連接存儲陣列和服務(wù)器主機(jī)，建立專用于數(shù)據(jù)存儲的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。SAN經(jīng)過十多年歷史的發(fā)展，已經(jīng)相當(dāng)成熟，成為業(yè) 界的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)（但各個廠商的光纖交換技術(shù)不完全相同，其服務(wù)器和SAN存儲有兼容性的要求）。SAN存儲采用的帶寬從100MB/s、200MB/s，發(fā) 展到目前的1Gbps、2Gbps。
網(wǎng)絡(luò)接入存儲（Network-Attached Storage，簡稱NAS）采用網(wǎng)絡(luò)（TCP/IP、ATM、FDDI）技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接存儲系統(tǒng)和服務(wù)器主機(jī)，建立專用于數(shù)據(jù)存儲的存儲私 網(wǎng)。隨著IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)接入存儲（NAS）技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍。早期80年代末到90年代初的10Mbps帶寬，網(wǎng)絡(luò)接入存儲作為文件服務(wù)器存 儲，性能受帶寬影響；后來快速以太網(wǎng)（100Mbps）、VLAN虛網(wǎng)、Trunk(Ethernet Channel) 以太網(wǎng)通道的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接入存儲的讀寫性能得到改善；1998年千兆以太網(wǎng)（1000Mbps）的出現(xiàn)和投入商用，為網(wǎng)絡(luò)接入存儲（NAS）帶來質(zhì)的變化 和市場廣泛認(rèn)可。由于網(wǎng)絡(luò)接入存儲采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，TCP/IP是IT業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，不同廠商的產(chǎn)品（服務(wù)器、交換機(jī)、NAS存儲） 只要滿足協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)就能夠?qū)崿F(xiàn)互連互通，無兼容性的要求；并且2002年萬兆以太網(wǎng)（10000Mbps）的出現(xiàn)和投入商用，存儲網(wǎng)絡(luò)帶寬將大大提高NAS 存儲的性能。NAS需求旺盛已經(jīng)成為事實(shí)。首先NAS幾乎繼承了磁盤列陣的所有優(yōu)點(diǎn)，可以將設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，擺脫了服務(wù)器和異構(gòu)化構(gòu)架的 桎梏；其次，在企業(yè)數(shù)據(jù)量飛速膨脹中，SAN、大型磁帶庫、磁盤柜等產(chǎn)品雖然都是很好的存儲解決方案，但他們那高貴的身份和復(fù)雜的操作是資金和技術(shù)實(shí)力有 限的中小企業(yè)無論如何也不能接受的。NAS正是滿足這種需求的產(chǎn)品，在解決足夠的存儲和擴(kuò)展空間的同時，還提供極高的性價比。因此，無論是從適用性還是 TCO的角度來說，NAS自然成為多數(shù)企業(yè)，尤其是大中小企業(yè)的最佳選擇。
針對I/O是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率低下的瓶頸問題，專家們提出了許多種解決辦法。其中抓住癥結(jié)并經(jīng)過實(shí)踐檢驗為最有效的辦法是：將數(shù)據(jù)從通用的應(yīng)用服務(wù)器中分離出來以簡化存儲管理。問題：
原來存在的問題：每個新的應(yīng)用服務(wù)器都要有它自己的存儲器。這樣造成數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，隨著應(yīng)用服務(wù)器的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率會急劇下降。
解決辦法：將存儲器從應(yīng)用服務(wù)器中分離出來，進(jìn)行集中管理。這就是所說的存儲網(wǎng)絡(luò)（Storage Networks）。
專家們針對這一辦法又采取了兩種不同的實(shí)現(xiàn)手段，即NAS（Network Attached Storage）網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)存儲器和SAN(Storage Area Networks)存儲區(qū)域網(wǎng)。
NAS：用戶通過TCP/IP協(xié)議訪問數(shù)據(jù)，采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)文件共享協(xié)議如：NFS、HTTP、CIFS實(shí)現(xiàn)共享。
SAN：通過專用光纖通道交換機(jī)訪問數(shù)據(jù)，采用SCSI接口。
NAS和SAN最本質(zhì)的不同就是文件管理系統(tǒng)在哪里。
SAN結(jié)構(gòu)中，文件管理系統(tǒng)（FS）還是分別在每一個應(yīng)用服務(wù)器上；而NAS則是每個應(yīng)用服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議使用同一個文件管理系統(tǒng)。
NAS是將目光集中在應(yīng)用、用戶和文件以及它們共享的數(shù)據(jù)上。SAN是將目光集中在磁盤、磁帶以及聯(lián)接它們的可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。將來從桌面系統(tǒng)到數(shù)據(jù)集中管理到存儲設(shè)備的全面解決方案將是NAS加SAN。
通過以上分析，下表總結(jié)了這四種方式的主要區(qū)別。
通過以上比較研究，四種方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務(wù)較為集中的商業(yè)企業(yè)，可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè)，服務(wù)器數(shù)量比較少，有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求，且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè)，SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務(wù)器相對比較集中，且對系統(tǒng)性能要求極高，可考慮采用SAN方案;對于希望使用存儲的服務(wù)器相對比較分散，又對性能要求不是很高的，可以考慮采用iSCSI方案。
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本文標(biāo)題：網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)方案的比較研究
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