常見三種存儲方式DAS、NAS、SAN的架構及比較

出自：https://blog.csdn.net/shipeng1022/article/details/72862367/

隨着主機、磁盤、網絡等技術的發展，數據存儲的方式和架構也在一直不停改變，本文主要介紹目前主流的存儲架構。

存儲的分類

根據服務器類型分爲：

封閉系統的存儲（封閉系統主要指大型機）
開放系統的存儲（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：內置存儲和外掛存儲；

外掛存儲根據鏈接的方式分爲：直連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）和網絡化存儲（Fabric-Attached Storage，簡稱FAS）；網絡化存儲根據傳輸協議又分爲：網絡接入存儲（Network-Attached Storage，簡稱NAS）和存儲區域網絡（Storage Area Network，簡稱SAN）。看下圖，能夠清晰的理解剛纔的描述。

 

 

常見三種存儲架構 DAS、NAS、SAN比較，區別說明：

 

 

 

DAS存儲 （直連式存儲Direct-Attached Storage）

 

 

DAS存儲在咱們生活中是很是常見的，尤爲是在中小企業應用中，DAS是最主要的應用模式，存儲系統被直連到應用的服務器中，在中小企業中，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存儲 （網絡接入存儲Network-Attached Storage）

 

 

NAS存儲也一般被稱爲附加存儲，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)添加到一羣計算機上。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 （存儲區域網絡Storage Area Network）

 

 

存儲區域網絡，從名字上咱們也能夠看出，這個是經過光纖通道交換機鏈接存儲陣列和服務器主機，最後成爲一個專用的存儲網絡。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那裏，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。

現在的SAN解決方案一般會採起如下兩種形式：光纖信道以及iSCSI或者基於IP的SAN，也就是FC SAN和IP SAN。光纖信道是SAN解決方案中你們最熟悉的類型，可是，最近一段時間以來，基於iSCSI的SAN解決方案開始大量出如今市場上，與光纖通道技術相比較而言，這種技術具備良好的性能，並且價格低廉。

SAN真正的綜合了DAS和NAS兩種存儲解決方案的優點。例如，在一個很好的SAN解決方案實現中，你能夠獲得一個徹底冗餘的存儲網絡，這個存儲網絡具備不一樣尋常的擴展性，確切地說，你能夠獲得只有NAS存儲解決方案才能獲得的幾百T字節的存儲空間，可是你還能夠獲得塊級數據訪問功能，而這些功能只能在DAS解決方案中才能獲得。對於數據訪問來講，你還能夠獲得一個合理的速度，對於那些要求大量磁盤訪問的操做來講，SAN顯得具備更好的性能。利用SAN解決方案，你還能夠實現存儲的集中管理，從而可以充分利用那些處於空閒狀態的空間。更有優點的一點是，在某些實現中，你甚至能夠將服務器配置爲沒有內部存儲空間的服務器，要求全部的系統都直接從SAN（只能在光纖通道模式下實現）引導。這也是一種即插即用技術。

SAN確實具備這些偉大的優勢，那麼，SAN的缺陷在哪裏？SAN有兩個較大的缺陷：成本和複雜性，特別是在光纖信道中這些缺陷尤爲明顯。使用光纖信道的狀況下，合理的成本大約是1TB或者2TB大概須要五萬到六萬美金。從另外一個角度來看，雖然新推出的基於iSCSI的SAN解決方案大約只須要兩萬到三萬美金，可是其性能卻沒法和光纖信道相比較。在價格上的差異主要是因爲iSCSI技術使用的是如今已經大量生產的吉比特以太網硬件，而光纖通道技術要求特定的價格昂貴的設備。

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，提供性能更加的存儲。

SAN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，隨着移動計算時代的來臨，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。

應用場景

DAS雖然比較古老了，可是仍是很適用於那些數據量不大，對磁盤訪問速度要求較高的中小企業；

NAS多適用於文件服務器，用來存儲非結構化數據，雖然受限於以太網的速度，可是部署靈活，成本低；

SAN則適用於大型應用或數據庫系統，缺點是成本高、較複雜。