DAS、SAN和NAS三種服務器存儲方式

1、存儲的分類

• 根據服務器類型分爲：封閉系統的存儲和開放系統的存儲， 
  

• 內置存儲

• 外掛存儲 
  外掛存儲根據鏈接的方式分爲： 
  

• 網絡接入存儲（Network-Attached Storage，簡稱NAS）

• 存儲區域網絡（Storage Area Network，簡稱SAN）

• 直連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）

• 網絡化存儲（Fabric-Attached Storage，簡稱FAS）； 
  網絡化存儲根據傳輸協議又分爲： 
  

• 封閉系統主要指大型機，

• 開放系統指基於Windows、UNIX、Linux等操做系統的服務器； 
  開放系統的存儲分爲： 
  

2、簡單對比

• DAS: 直連式存儲(Direct-AttachedStorage) 
  　　存儲設備是經過電纜（一般是SCSI接口電纜）直接掛到服務器總線上。 
  　　DAS方案中外接式存儲設備目前主要是指RAID、JBOD等。

• NAS：網絡附屬存儲(Network Attached Storage) 
  　　存儲設備經過標準的網絡拓撲結構(例如以太網)鏈接 
  　　NAS是在網絡中放置一個單獨的存儲服務器，此存儲服務器開啓網絡共享。

• SAN：存儲區域網絡(Storage Area Network) 
  　　SAN鏈接又分ISCSI（網口）SAS（SAS口）以及FC（光纖口）鏈接 
  　　注：這種鏈接須要單獨的存儲產品。能夠經過交換機鏈接。

3、接口、存儲技術發展的一些基本概念

IDE、 SATA、 SCSI、 SAS、 光纖通道 
前兩種主要是我的電腦上用的，IDE 接口如今不多用了，但老電腦還在用，後面三種主要用在服務器上

• ATA硬盤通常使用IDE接口，分爲PATA硬盤（即parallelATA,並行ATA硬盤接口規範）和SATA硬盤（即serialATA，串行ATA硬盤接口規範)。

• SATA實際上是scsi體系裏抽取出的一部分，也就是說scsi能兼容sata，但sata反過來就不行。scsi本質上仍是爲服務器準備的磁盤系統，它很是強調全部的控制能夠由scsi體系本身完成，不須要cpu控制，因此scsi很是省資源，而sata須要cpu介入控制傳輸過程

• SCSI和iSCSI兩者不是一個層面的概念。 
  

• Scsi技術是一種接口，小型計算機系統接口。服務器上用的。

• iSCSI技術是新儲存技術，供硬件設備使用的能夠在IP協議的上層運行的SCSI指令集，這種指令集合能夠實如今IP網絡上運行SCSI協議，使其可以在諸如高速千兆以太網上進行路由選擇。將現有SCSI接口與以太網絡(Ethernet)技術結合，使服務器可與使用IP網絡的儲存裝置互相交換資料。

• SAS是新一代的SCSI技術，和SATA硬盤相同，都是採用串行技術以得到更高的傳輸速度，並經過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI接口以後開發出的全新接口。兼容SATA。

4、詳細介紹

DAS 直連式存儲

　　DAS技術是最先被採用的存儲技術，如同PC機的結構，是把外部的數據存儲設備都直接掛在服務器內部的總線上，數據存儲設備是服務器結構一部分，但因爲這種存儲技術是把設備直接掛在服務器上，隨着需求的不斷增大，愈來愈多的設備添加到網絡環境中，致使服務器和存儲獨立數量較多，資源利用率低下，使得數據共享受到嚴重的限制。所以適用在一些小型網絡應用中。

　　DAS存儲更多的依賴服務器主機操做系統進行數據的IO讀寫和存儲維護管理，數據備份和恢復要求佔用服務器主機資源（包括CPU、系統IO等），數據流須要迴流主機再到服務器鏈接着的磁帶機（庫），數據備份一般佔用服務器主機資源20-30%，所以許多企業用戶的平常數據備份經常在深夜或業務系統不繁忙時進行，以避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。

　　直連式存儲與服務器主機之間的鏈接通道一般採用SCSI鏈接，隨着服務器CPU的處理能力愈來愈強，存儲硬盤空間愈來愈大，陣列的硬盤數量愈來愈多，SCSI通道將會成爲IO瓶頸；服務器主機SCSI ID資源有限，可以創建的SCSI通道鏈接有限。

　不管直連式存儲仍是服務器主機的擴展，從一臺服務器擴展爲多臺服務器組成的羣集(Cluster)，或存儲陣列容量的擴展，都會形成業務系統的停機，從而給企業帶來經濟損失，對於銀行、電信、傳媒等行業7×24小時服務的關鍵業務系統，這是不可接受的。而且直連式存儲或服務器主機的升級擴展，只能由原設備廠商提供，每每受原設備廠商限制。

NAS 網絡接入存儲 
　　NFS、CIFS

　　NAS存儲也一般被稱爲附加存儲，改進了DAS存儲技術，顧名思義，就是存儲設備經過標準的網絡拓撲結構(例如以太網)鏈接。能夠無須服務器直接與企業網絡鏈接，不依賴於通用的操做系統，因此存儲容量能夠很好的擴展，對於原來的網絡服務器的性能沒有任何的影響，能夠確保這個網絡性能不受影響。NAS是文件級的存儲方法，它的重點在於幫助工做組和部門級機構解決迅速增長存儲容量的需求。現在用戶採用NAS較多的功能是用來文檔共享、圖片共享、電影共享等等，並且隨着雲計算的發展，一些NAS廠商也推出了雲存儲功能，大大方便了企業和我的用戶的使用。

　　NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備通常支持多計算機平臺，用戶經過網絡支持協議可進入相同的文檔，於是NAS設備無需改造便可用於混合Unix/Windows NT局域網內，同時NAS的應用很是靈活。

　　但NAS又一個關鍵性問題，即備份過程當中的帶寬消耗。與將備份數據流從LAN中轉移出去的存儲區域網（SAN）不一樣，NAS仍使用網絡進行備份和恢復。NAS 的一個缺點是它將存儲事務由並行SCSI鏈接轉移到了網絡上。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做的存儲磁盤請求。

SAN 存儲區域網絡存儲 
　　SAN存儲技術的支撐技術就是光纖通道――FC技術，與前面介紹的NAS存儲技術徹底不一樣，它不是把全部的存儲設備集中安裝在一個服務器中，而是經過光纖通道交換機鏈接存儲陣列和服務器主機，造成一個光纖通道存儲在網絡中，而後在於企業的局域網進行鏈接，這種技術的最大特性就是將網絡和設備的通信協議與傳輸介質隔離開，能夠在同一個物理鏈接上傳輸，高性能的存儲系統合寬帶網絡使用，使得系統在構建成本和複雜程度上大大下降。SAN通過十多年曆史的發展，已經至關成熟，成爲業界的事實標準（但各個廠商的光纖交換技術不徹底相同，其服務器和SAN存儲有兼容性的要求）。

　　SAN提供了一種與現有LAN鏈接的簡易方法，而且經過同一物理通道支持普遍使用的SCSI和IP協議。SAN不受現今主流的、基於SCSI存儲結構的佈局限制。特別重要的是，隨着存儲容量的爆炸性增加，SAN容許企業獨立地增長它們的存儲容量。SAN的結構容許任何服務器鏈接到任何存儲陣列，這樣無論數據置放在哪裏，服務器均可直接存取所需的數據。由於採用了光纖接口，SAN還具備更高的帶寬。

　　由於SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，因此運行備份操做就無需考慮它們對網絡整體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現簡化，特別是對於所有存儲設備都集羣在一塊兒的時候。最後一點，光纖接口提供了10千米的鏈接長度，這使得實現物理上分離的、不在機房的存儲變得很是容易。

　　總結：最後歸納一下就是，DAS存儲通常應用在中小企業，與計算機採用直連方式，NAS存儲則經過以太網添加到計算機上，SAN存儲則使用FC接口，×××能更加的存儲。NAS與NAS的主要區別體如今操做系統在什麼位置，以下圖所示。

 

　　現在，隨着更多的非結構化數據產生，這對NAS和SAN都是一個挑戰，NAS+SAN將是將來主要的存儲解決方案，也就是目前比較熱門的統一存儲。既然是一個集中化的磁盤陣列，那麼就支持主機系統經過IP網絡進行文件級別的數據訪問，或經過光纖協議在SAN網絡進行塊級別的數據訪問。一樣，iSCSI亦是一種很是通用的IP協議，只是其提供塊級別的數據訪問。這種磁盤陣列配置多端口的存儲控制器和一個管理接口，容許存儲管理員按需建立存儲池或空間，並將其提供給不一樣訪問類型的主機系統。

　　統一存儲系統：前端主機接口可支持FC 8Gb、iSCSI 1Gb和iSCSI 10Gb，後端具有SAS 6Gb硬盤擴展接口，可支持SAS、SATA硬盤及SSD固態硬盤具有極佳的擴展能力。實現FC SAN與IP SAN、各種存儲介質的完美融合，有效整合用戶現有存儲網絡架構，實現高性能SAN網絡的統一部署和集中管理，以適應業務和應用變化的動態需求。主機接口及硬盤接口均採用模塊化設計，更換主機接口或硬盤擴展接口，無須更換固件，可大大簡化升級維護的難度和工做量。