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DAS的概念和特點

NAS的概念和特點

SAN的概念和特點

SAN和DAS和 NAS的比較

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DAS的概念和特點

DAS的英文全稱是Direct?Attached?Storage,?直譯過來就是直接附加存儲也稱直連方式存儲，是指將存儲設備通過sCsI接口線纜或光纖通道直接連接到服務器上，起到擴展存儲空間的作用。由于DAS設備直接連接在服務器上，所以有時也稱服務器附加存儲(Server-Attached?Storage,?SAS)。

DAS設備依賴于服務器，其本身是存儲設備硬件的堆疊，不帶有操作系統，服務器的I/O操作直接發送到存儲設備。在使用sCsI接口線纜連接時，一個SCSI環路(或稱為SCSI通道)可以掛載最多16臺設備，而使用FC可以在仲裁環的方式下支持126?個設備。

DAS方式實現了機內存儲到存儲子系統的跨越，具有以下優點。

①在最低的成本下實現大容量存儲。由于DAS無須額外硬件支持，將多個磁盤使用RAID技術虛擬化為不邏輯做盤，?擴展了存儲容量，滿足海量存儲需求。

②實現了應用數據與操作系統的分離。服務器搭數的DAS設備只用來。鋪應用數據不需要額外的操作系統，從而實現應用數據與操作系統來在離，便于擴展存儲空間。

③提高了存儲性能。多個物理磁盤在虛擬化技術下并行工作，可以顯著提高存取性能。

④結構簡單，容易實現。DAS實施簡單，也容易維護，且可以將已淘汰的存儲設備重新應用起來，節省用戶投資。

DAS已經有近四十年的使用歷史，為中小企業節省了大量資金，也間接產生了不少經濟效益。然而隨著用戶數據的不斷增長，特別是出現數百GB甚至1?TB以?上的數據量時，DAS在管理、備份、恢復、擴展、災備等方面的問題變得日益突出，困擾著系統管理員。DAS的主要缺點如下。

①可擴展性差。服務器與存儲設備直接連接的方式，導致兩者任何一一方出現新的應用需求或者新的功能擴展時(例如一臺服務器擴展為多臺服務器組成的群集或者存儲陣列擴容)，都會造成業務系統的停機，從而給企業帶來經濟損失，對于銀行、交通、電信等行業7x24小時服務的關鍵業務系統，這是不可接受的。

②對服務器依賴性強，性能要求較高。由于存儲設備沒有自己的操作系統，所有的管理、存取、維護操作都由服務器操作系統完成。數據備份和恢復要求占用服務器主機資源(包括CPU、系統I/O等)，數據流需要回流主機再到服務器連接著的磁帶機(庫)，數據備份通常占用服務器主機資源20%~30%，因此許多企業用戶的日常數據備份常常在深夜或業務系統不繁忙時進行，以免影響正常業務系統的運行。直連式存儲的數據量越大，備份和恢復的時間就越長，對服務器硬件的依賴性和影響就越大。

③傳輸帶寬受限。直連式存儲與服務器主機之間的連接通道通常采用SCSI連接，帶寬為10?MB/s、?20?MB/s、40?MB/s、80?MB/s等，隨著服務器CPU的處理能力越來越強，陣列的硬盤數量越來越多，存儲硬盤空間越來越大，備份的數據越來越多，SCSI通道逐漸成為I/O瓶頸。此外，服務器主機SCSI?ID資源也是有限的，能夠建立的SCSI通道連接有限。

④可管理性差，資源利用率較低。DAS方式數據是分散的，不同的應用各有一套存儲設備，應用分散導致管理分散、數據分散，可管理性差。從長期來看，DAS方式下存儲空間無法充分利用。這是由于不同的應用服務器面對的存儲數據量不一致，同時業務發展的狀況也決定了存儲數據量的變化。因此，會出現部分應用對應的存儲空間不夠用，另些應用卻有大量的存儲空間閑置的狀況。

⑤異構化嚴重。不同廠商的存儲設備采用的標準不同，導致設備出現異構化。而企業在不同階段采購了不同型號不同廠商的存儲設備，設備之間異構化現象嚴重，導致維護成本居高不下。而如果使用同一廠商的產品，就會產生受制于人的局面，一旦廠商的產品質量出現波動，應用企業也只能默默承受。

通過以上對DAS的優缺點的分析，不難發現，DAS的適用環境較窄，一般用在一些特定場景。

①低成本、數據容量需求不高的網絡。對中小企業來說，價格和成本非常關鍵，許多中小型網絡只有一-兩臺服務器?，需要的存儲空間也只在較低的水平上，擴容需求不高。DAS足以滿足要求。

②存儲系統要求必須直連到服務器的應用，如Microsoft?Custer?Server或者某些數據庫使用“原始分區”等。

③服務器地理位置很分散，通過SAN?(存儲區域網絡)或者NAS?(網絡附加存儲)在它們之間進行互連非常困難時，如銀行的服務受理點等。

NAS的概念和特點

網絡附加存儲(Network?Atthched?Storage,?NAS)，是一種專用、高性能的文件共享和存儲設備，使其客戶端能夠通過IP網絡共享文件。與DAS相比，NAS設備有自己的控制器，不再依賴于服務器。從位置來說，NAS設備連接在局域網上，而不像DAS?-樣直接連接在服務器上，而且NAS設備可供多個客戶端進行文件訪問。
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NAS擁有自己的文件系統，使用網絡和文件共享協議提供對文件數據的訪問權限，這些協議包括通用Internet文件系統(CIFS)?和網絡文件系統(NFS);NAS不再需要多個文件服務器，可提供服務器整合，?能將客戶端使用的存儲整合到單個系統中，從而可更輕松地管理存儲;?NAS使UNIX和MicrosoftWindows用戶能夠無縫地共享相同數據;?NAS采用TCP/IP網絡進行數據交換，不同廠商的產品(服務器、交換機、NAS存儲)只要滿足協議標準就能夠實現互連互通，無兼容性要求;并且隨著網絡帶寬的不斷提高，NAS存儲的性能也會大幅度提高，應用也會越來越廣。

NAS克服了DAS的各項缺點，有著DAS無法比擬的優勢，得到了廣泛的應用。NAS?的優勢主要有:

①提高了效率。與一般用途文件服務器相比，NAS可提供更好的性能，因為NAS使用專用于文件服務的操作系統。

②提高了靈活性。與UNIX和Windows平臺上使用行業標準協議的客戶端兼容。NAS非常靈活，可以服務于來自同一來源的不同類型的客戶端的請求。③集中存儲。集中了數據存儲，可最大程度地降低客戶端工作站上的數據重復，并確保實現更好的數據保護。

④簡化管理。提供集中控制臺，使得高效地管理文件系統成為了可能。⑤可擴展性。由于采用了高性能和低延遲設計，可根據不同的利用率情形和業務應用程序類型進行擴展。

⑥高可用性。提供有效的復制和恢復選項，實現高數據可用性。NAS使用完余的組件提供最多連接選項。NAS設備支持使用群集技術執行故障切換。⑦安全性。與行業標準的安全方案相結合，確保實現用戶身份驗證和文件鎖定。

⑧低成本。NAS可使用廉價的以太網組件。

⑨易于部署?？蛻舳说呐渲梅浅Ｉ?#xff0c;因為客戶端內置必需的NAS連接軟件。NAS在使用中也有難以避免的缺點，主要包括:

①NAS設備與客戶機通過企業網進行連接，因此數據備份或存儲過程中會占用網絡的帶寬。這必然會影響企業內部網絡上的其他網絡應用，共用網絡帶寬成為限制NAS性能的主要問題。

②NAS的可擴展性受到設備大小的限制。增加另一臺NAS設備非常容易，但是要想將兩個NAS設備的存儲空間無縫合并并不容易，因為NAS設備通常具有獨特的網絡標識符，存儲空間不能無限擴大。

⑧NAS訪問需要經過文件系統格式轉換，所以是以文件-級來訪問，?不適合Block級的應用，尤其是要求使用裸設備的數據庫系統。
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SAN的概念和特點

SAN?(Storage?Aera?Network,存儲區域網絡)是一種通過網絡方式連接存儲設備和應用服務器的存儲構架，這個網絡專用于主機和存儲設備之間的訪問。當有數據的存取需求時，數據可以通過存儲區域網絡在服務器和后臺存儲設備之間高速傳輸，所有的服務器可以通過這個網絡對任意的存儲介質進行讀取和寫人。常用的方案是基于光纖通道的FC-?SAN和基于iSCSI協議的IP-?SAN。
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利用虛擬化技術，SAN可以讓所有的交換設備、網絡拓撲、存儲設備、RAID控制器和其他硬件對應用服務器和操作系統來說都變成透明的。虛擬化技術加上集中式管理軟件，管理人員通過一個單一?的設備接口就可以執行所有必要的管理，包括對存儲池進行虛擬化管理等。

SAN的具體特征和優勢可以歸納為以下幾點:

①SAN的構建基于存儲器接口，存儲資源位于服務器之外，這使得服務器和存儲設備相互之間的海量數據傳輸不會影響局域網的性能，對LAN的日常作業沒有影響。

②設備整合，多臺服務器可以通過存儲網絡同時訪問存儲系統，不必為每臺服務器單獨購買存儲設備，降低存儲設備異構化程度，減輕維護工作量，降低維護費用。

③數據集中，不同應用和服務器的數據實現了物理上的集中，空間調整和數據復制等工作可以在一臺設備上完成，大大提高了存儲資源利用率。

④高擴展性，存儲網絡架構使得服務器可以方便地接人現有SAN環境，較好地適應應用變化的需要和用戶不斷增長的海量數據存儲的需求。

⑤總體擁有成本降低，存儲設備的整合和數據集中管理，大大降低了重復投資率和長期管理維護成本。

⑧容錯能力，高可用性和高可靠性，SAN中的存儲系統通常具備可熱插拔的冗余部件以確?？煽啃?。

SAN和DAS和 NAS的比較

DAS最容易實現，但是局限性也大。一般用在服務器地理位.置非常分散，難以實現NAS或SAN的場合，或者是對成本極度敏感，且數據存儲需求并不高的場合。而隨著網絡技術和存儲技術的發展，網絡設備、存儲設備價格不斷下降，DAS注定只能起輔助作用，難以擴大應用。

NAS提供文件級的數據訪問和共享服務，有自己的文件管理系統，解放了服務器，具有多操作系統支持、低成本、易于部署等特點，相對DAS來說是性價比更高的一種存儲系統，在中小型企業、學校、機關等部門有廣泛應用。其最大的缺點是占用局域網帶寬，在某些時候會成為網絡瓶頸，降低工作效率。

SAN的優點很多，主要有:

①邏輯統-一性，便于集中管理，存儲利用率高。虛擬化技術使得存儲設備不管處在什么物理位置，在邏輯上是完全-體的，?能夠實現動態分配空間，提高利用率。

②網絡專用，不影響局域網通信。

③容易擴充，收縮性很強。

④具有容錯功能，整個網絡無單點故障。

⑤安全性好。
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SAN和NAS互相競爭又能夠相互補充，以提供對不同類型數據的訪問。SAN針對海量、面向數據塊的數據傳輸，而NAS則提供文件級的數據訪問和共享服務。NAS和SAN不僅各有應用場合，也相互結合，許多SAN部署于NAS后臺，為NAS設備提供高性能海量存儲空間。在上一章中提到的NAS實施方案中也有SAN的身影，可見在具體應用中，兩者可以優勢互補。

下圖是NAS和SAN的綜合解決方案，圖中使用了NAS網關這個部件，主要由專為提供文件服務而優化的操作系統和相關硬件組成，可以看成一一個去門的文件管理器。NAS網關連接到后端上的SAN上，使SAN的大容量存儲空間可以為NAS所用，NAS網關后面的存儲空間可以根據環境的需求擴展到非常大的容量。

總結

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