DAS
DAS是Direct Attached Storage的縮寫(xiě)，即“直接連接存儲(chǔ)”，是指將外置存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)連接電纜，直接連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。采用直接外掛存儲(chǔ)方案的服務(wù)器結(jié)構(gòu)如同PC機(jī)架 構(gòu)，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備采用SCSI技術(shù)，或者FC技術(shù)，直接掛接在內(nèi)部總線上的方式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是整個(gè)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的一部分，在這種情況下往往是數(shù)據(jù)和操作系 統(tǒng)都未分離。DAS這種直連方式，能夠解決單臺(tái)服務(wù)器的存儲(chǔ)空間擴(kuò)展、高性能傳輸需求，并且單臺(tái)外置存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量，已經(jīng)從不到1TB，發(fā)展到了2TB， 隨著大容量硬盤(pán)的推出，單臺(tái)外置存儲(chǔ)系統(tǒng)容量還會(huì)上升。此外，DAS還可以構(gòu)成基于磁盤(pán)陣列的雙機(jī)高可用系統(tǒng)，滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)高可用的要求。從趨勢(shì)上 看，DAS仍然會(huì)作為一種存儲(chǔ)模式，繼續(xù)得到應(yīng)用。
NAS
NAS是英文Network Attached Storage的縮寫(xiě)，通常翻譯為網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)。NAS作為一種概念是1996年從美國(guó)硅谷提出的，其主要特征是把存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接口，現(xiàn)在主要是以太網(wǎng) 技術(shù)，集成在一起，直接通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存取數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，把存儲(chǔ)功能從通用文件服務(wù)器中分離出來(lái)，使其更加專門(mén)化，從而獲得更高的存取效率，更低的存儲(chǔ) 成本。
NAS設(shè)備近兩年開(kāi)始流行，可靠穩(wěn)定的性能、特別優(yōu)化的文件管理系統(tǒng)和低廉的價(jià)格使NAS市場(chǎng)得到了一定的增長(zhǎng)。NAS作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備，采用了信息技術(shù)中的流行技術(shù)-嵌入式技術(shù)。嵌入式技術(shù)的采用，使得NAS具有無(wú)人值守、高度職能、性能穩(wěn)定、功能專一的特點(diǎn)。
NAS設(shè)備內(nèi)置優(yōu)化的獨(dú)立存儲(chǔ)操作系統(tǒng)，可以有效、緊密地釋放系統(tǒng)總線資源，全力支持I/O存儲(chǔ)，同時(shí)NAS設(shè)備一般集成本地的備份軟件，可以不經(jīng) 過(guò)服務(wù)器將NAS設(shè)備中的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行本地備份，而且NAS設(shè)備提供硬盤(pán)RAID、冗余的電源和風(fēng)扇以及冗余的控制器，可以滿足保證NAS的穩(wěn)定應(yīng)用。
NAS設(shè)備主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)在不同操作系統(tǒng)平臺(tái)下的文件共享應(yīng)用，與傳統(tǒng)的服務(wù)器或DAS存儲(chǔ)設(shè)備相比，NAS設(shè)備的安裝、調(diào)試、使用和管理非常簡(jiǎn)單， 采用NAS可以節(jié)省一定的設(shè)備管理與維護(hù)費(fèi)用。NAS設(shè)備提供 RJ- 45 接口和單獨(dú)的IP地址，可以將其直接掛接在主干網(wǎng)的交換機(jī)或其它局域網(wǎng)的Hub上，通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)置(如設(shè)置機(jī)器的IP地址等)就可以在網(wǎng)絡(luò)即插即用地使用 NAS設(shè)備，而且進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在線擴(kuò)容時(shí)也無(wú)需停頓，從而保證數(shù)據(jù)流暢存儲(chǔ)。
在NAS應(yīng)用里，用戶無(wú)需改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，就可通過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可進(jìn)入相同的文檔，NAS設(shè)備就可無(wú)縫混合應(yīng)用在多種操作系統(tǒng)平臺(tái)下。另外，NAS 對(duì)于已建立的網(wǎng)絡(luò)的用戶來(lái)說(shuō)也不存在任何威脅，NAS設(shè)備完全融合在已建立起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中，它可以作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備搭配其它的各種服務(wù)器，既保護(hù)了用 戶的原有投資，又將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能提高到一個(gè)新的層次。此外，NAS設(shè)備采用集中式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，摒棄了DAS的分散存儲(chǔ)方式，網(wǎng)絡(luò)管理員可以方便地管理數(shù)據(jù) 和維護(hù)設(shè)備。
NAS是在用戶的局域網(wǎng)(LAN)上，以文件為單元，進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，也就是說(shuō)利用網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)、 TCP/IP協(xié)議、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存取。以太網(wǎng)是目前絕大部分用戶都采用的局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，NAS模式可以充分利用用戶現(xiàn)有的局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，大大節(jié) 省了用戶在存儲(chǔ)上的投資，這是NAS的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。但這同樣是NAS的一個(gè)弱點(diǎn)，以太網(wǎng)絡(luò)的帶寬目前是1Gbit/s ，和SCSI的160MB/s ，與FC(光纖通道)的2Gbit/s相比，差距不小。并且 TCP/IP的幀傳輸方式，使得帶寬利用率不高，一般情況下，NAS設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸帶寬僅能達(dá)到9～15MB/s ，另外，NAS是在 TCP/IP技術(shù)上，以文件為單元進(jìn)行傳輸， TCP/IP在幀傳輸時(shí)的丟包，也限制了NAS的速度，甚至威脅到數(shù)據(jù)唯一性和安全，速度、安全、性能成為NAS的一個(gè)弱點(diǎn)。目前大部分的(70%)數(shù)據(jù) 都是基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)的，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在操作上，需要實(shí)時(shí)高速的數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)，一般數(shù)據(jù)庫(kù)都采用“塊”(Block)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這樣 NAS就無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用的主流：數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用上。
從趨勢(shì)上看， TOE(TCP/IP Offload Engine)技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，Intel 、 Adaptec公司都已經(jīng)有了成熟的產(chǎn)品，并將逐步應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)適配器上。同時(shí)，iSCSI 技術(shù)的產(chǎn)品方案也逐步成熟，這兩種技術(shù)將大大推進(jìn)NAS的應(yīng)用。
SAN
1991年，IBM公司在S/390服務(wù)器中推出了ESCON(Enterprise System Connection)技術(shù)，它是基于光纖介質(zhì)，最大傳輸速率達(dá)17MB/s的服務(wù)器訪問(wèn)存儲(chǔ)器的一種連接方式。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推出了功能更強(qiáng)的 ESCON Director(一種FC Switch) ，構(gòu)建了一套最原始的SAN系統(tǒng)。
為了更好的滿足從容量、性能、可用性、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)整合等方面的應(yīng)用，對(duì)存儲(chǔ)提出的要求，必須采用網(wǎng)絡(luò)化的存儲(chǔ)體系。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化順應(yīng)了 計(jì)算機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)，即目前的內(nèi)部總線架構(gòu)將逐漸走向消亡，形成交換式(fabrics)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向的趨勢(shì)。我們知道，最初數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、 計(jì)算處理和I/O是合為一體的，而目前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分已經(jīng)獨(dú)立出來(lái)，未來(lái)將是I/O和計(jì)算處理的進(jìn)一步分離，形成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算處理、I/O吞吐三足鼎立的 局面，這就是真正的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)化體系結(jié)構(gòu)， HPS(High performance server ，高性能服務(wù)器)和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN) ，是這種趨勢(shì)的兩個(gè)重要體現(xiàn)。
SAN，是Storage Area Network的縮寫(xiě)，即“存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”。SAN專注于企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的特有問(wèn)題。當(dāng)前企業(yè)存儲(chǔ)方案所遇到的兩個(gè)問(wèn)題是：數(shù)據(jù)與應(yīng)用系統(tǒng)緊密結(jié)合所產(chǎn)生的結(jié) 構(gòu)性限制，以及目前小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)標(biāo)準(zhǔn)的限制。SAN中，存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)專用交換機(jī)到一群計(jì)算機(jī)上。在該網(wǎng)絡(luò)中提供了多主機(jī)連接，允許任何 服務(wù)器連接到任何存儲(chǔ)陣列，讓多主機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器和主機(jī)間互相訪問(wèn)一樣方便，這樣不管數(shù)據(jù)置放在那里，服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。同時(shí)，隨著存儲(chǔ)容量的 爆炸性增長(zhǎng)，SAN也允許企業(yè)獨(dú)立地增加它們的存儲(chǔ)容量。
SAN的支撐技術(shù)是光纖通道——— Fibre Channel(FC)技術(shù)，F(xiàn)C是ANSI為網(wǎng)絡(luò)和通道I/O接口建立的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集成。支持HIP PI 、IPI、SCSI、IP、ATM等多種高級(jí)協(xié)議，它的最大特性是將網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的通訊協(xié)議與傳輸物理介質(zhì)隔離開(kāi)。這樣多種協(xié)議可在同一個(gè)物理連接上同時(shí)傳 送，高性能存儲(chǔ)體和寬帶網(wǎng)絡(luò)使用單I/O接口，使得系統(tǒng)的成本和復(fù)雜程度大大降低。
光纖通道支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要有：點(diǎn)到點(diǎn)(Links)、仲裁環(huán)(FC-AL)、交換式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(FC-XS) 。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的例子是一臺(tái)主機(jī)與一臺(tái)磁盤(pán)陣列透過(guò)光纖通道連接，可以實(shí)現(xiàn)DAS應(yīng)用。 FC-XS交換式架構(gòu)下，主機(jī)和存儲(chǔ)裝置之間透過(guò)智能型的光纖通道交換器連接，并存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的管理軟件統(tǒng)一管理，這種方式就是SAN。
因?yàn)椴捎昧薋C技術(shù)，SAN具有更高的帶寬。FC使用全雙工串行通信原理傳輸數(shù)據(jù)，在1Gb標(biāo)準(zhǔn)下，傳輸速率高達(dá)1062.5Mbps ，即為100MB/S，雙環(huán)可達(dá)200MB/S ，2Gb下，上述數(shù)字將翻倍。FC標(biāo)準(zhǔn)下可以通過(guò)同軸線、光纖介質(zhì)進(jìn)行設(shè)備間的信號(hào)傳輸，使用同軸線傳輸距離為30米，使用單模光纖傳輸距離可達(dá)10公里 以上，這使得在SAN模式下實(shí)現(xiàn)物理上分離的、不在機(jī)房的存儲(chǔ)變得非常容易。
現(xiàn)在SAN應(yīng)用需求量逐步增大、成本在逐步降低，更重要的是，隨著FC-SW標(biāo)準(zhǔn)的確立，2GbFC標(biāo)準(zhǔn)下的各種SAN設(shè)備已解決了互操作性問(wèn)題， 這已從成本和技術(shù)上解決了SAN的應(yīng)用瓶頸。因?yàn)镾AN解決方案是從基本功能剝離出存儲(chǔ)功能，所以運(yùn)行備份操作就無(wú)需考慮它們對(duì)網(wǎng)絡(luò)總體性能的影響。 SAN方案簡(jiǎn)化了管理和集中控制，這對(duì)于全部存儲(chǔ)設(shè)備都集中在信息中心，很有意義。
SAN主要用于存儲(chǔ)量大的工作環(huán)境，如電信、銀行、電子政務(wù)的信息中心等。隨著各種用戶數(shù)據(jù)量的劇增，對(duì)存儲(chǔ)在可用性、可擴(kuò)展性、管理性上要求的提 高，SAN的應(yīng)用將更加光明。光纖通道標(biāo)準(zhǔn)目前是建立SAN架構(gòu)的唯一選擇，但是隨著新技術(shù)和市場(chǎng)的雙重作用，將來(lái)可能會(huì)用萬(wàn)兆以太網(wǎng)和/或 InfiniBand架構(gòu)(簡(jiǎn)稱IBA)來(lái)實(shí)現(xiàn)SAN。
技術(shù)，沒(méi)有最好，只有更好
總的來(lái)說(shuō)，DAS、NAS、SAN三種存儲(chǔ)模式，已經(jīng)很好地滿足目前企業(yè)信息化應(yīng)用在單服務(wù)器擴(kuò)容、服務(wù)器雙機(jī)高可用集群、高性能、高可用、高擴(kuò)展 的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)絡(luò)文件共享等方面的需求。隨著信息化建設(shè)朝深度和廣度發(fā)展，新興的存儲(chǔ)模式也必將會(huì)逐步走向普及應(yīng)用。
SCSI協(xié)議、TCP/IP傳輸協(xié)議、以太網(wǎng)連接協(xié)議、光纖物理連接技術(shù)，是成熟的協(xié)議和技術(shù)，已經(jīng)在各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中得到普及?，F(xiàn)在，存儲(chǔ)廠商在考 慮如何把上述各種技術(shù)有效整合在一起，使得存儲(chǔ)能夠在Internet范圍內(nèi)統(tǒng)一應(yīng)用。歷史上，SCSI實(shí)現(xiàn)了物理連接和數(shù)據(jù)傳輸，使得DAS這種模式得 到了普及。從1997年開(kāi)始出現(xiàn)的 FC(Fibre Channel)則是這種有效整合的最好嘗試，F(xiàn)C是利用光纖實(shí)現(xiàn)物理連接，利用SCSI協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。1999年出現(xiàn)的NAS模式，只不過(guò)是利用以 太網(wǎng)連接、TCP/IP傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)上的文件級(jí)數(shù)據(jù)傳輸，這種方式并不是標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新，只是存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品的創(chuàng)新而已。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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