SAN,NAS,DAS的差別

一、SAN

         SAN（Storage Area Network）存儲區域網絡，是一種高速的、專門用于存儲操作的網絡，通常獨立于計算機區域網路（LAN）。SAN将主機（管理server，業務server等）和儲存設備連接配接在一起，能夠為其上的任意一台主機和任意一台儲存設備提供專用的通信通道。SAN将儲存設備從伺服器中獨立出來，實作了伺服器層次上的存儲資源共享。SAN将通道技術和網絡技術引入存儲環境中，提供了一種新型的網絡存儲解決方案，能夠同時滿足吞吐率、可用性、可靠性、可擴充性和可管理性等方面的要求。

        通常SAN由磁盤陣列（RAID）連接配接光纖通道（Fibre Channel）組成（為了差別于IP SAN，通常SAN也稱為FC-SAN）。SAN和伺服器和客戶機的資料通信通過SCSI指令而非TCP/IP，資料處理是“塊級”（block level）。SAN也可以定義為是以資料存儲為中心，它采用可伸縮的網絡拓撲結構，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接配接方式，提供SAN内部任意節點之間的多路可選擇的資料交換，并且将資料存儲管理集中在相對獨立的存儲區域網内。SAN最終将實作在多種作業系統下，最大限度的資料共享和資料優化管理，以及系統的無縫擴充。

         其中，SAN網絡又被細分為FC-SAN網絡和IP-SAN網絡。

1、FC-SAN

      FC-SAN顧名思義就是直接通過FC通道來連接配接磁盤陣列，資料通過發送SCSI指令來直接與硬體進行通信，進而提高了整體的速率。

      FC-SAN的構成：

       在FC-SAN中，有一些專用的硬體和軟體。硬體包括FC卡、FC HUB、FC交換機、存儲系統等，軟體主要是FC控制卡針對各種作業系統的驅動程式和存儲管理軟體。

       ①FC卡：主要用于主機與FC裝置之間的連接配接。

       ②FC HUB：内部運作仲裁環拓撲，連接配接到HUB的節點共享100MB/S帶寬（或更高）。

       ③FC交換機：内部運作Fabric拓撲，每端口獨占100MB/S帶寬（或更高）。

       ④FC儲存設備：采用FC連接配接方式，光纖接口可以有一到多個。FC儲存設備通常采用光纖的硬碟，也有Fibre to SCSI（Fibre to ATA）的解決方案，使用SCSI（或ATA）的硬碟，在整個配置上較便宜。

       ⑤存儲網絡管理軟體：存儲管理軟體主要的功能是自動發現網絡拓撲及映射，當在存儲網絡中增加或減少時自動發現及組态。

       ⑥高性能的光纖通道交換機和光纖通道網絡協定是FC-SAN的關鍵。把以光纖通道交換機為骨幹的網絡拓撲結構稱為“SAN Fabric”。而光纖通道協定是FC-SAN的另一個本質特征。FC-SAN正是利用光纖通道協定上加載SCSI協定來達到可靠的塊級資料傳輸。

     FC-SAN的應用場景：

     由于FC-SAN是為在伺服器和儲存設備之間傳輸大塊資料而進行優化的，是以對于以下應用來說是理想的選擇：

     ①關鍵任務資料庫應用，其中可預計的響應時間、可用性和可擴充性是基本要素。

     ②集中的存儲備份，其中性能、資料一緻性和可靠性可以確定企業關鍵資料的安全。

     ③高可用性和故障切換環境可以確定更低的成本、更高的應用水準。

     ④可擴充的存儲虛拟化，可使存儲與直接主機連接配接相分離，并確定動态存儲分區。

     ⑤改進的災難容錯特性，在主機伺服器及其連接配接裝置之間提供光纖通道高性能和擴充的距離。

     FC-SAN的優點：

     面對迅速增長的資料存儲需求，企業和服務提供商漸漸開始選擇FC-SAN作為網絡基礎設施，因為SAN具有出色的可擴充性。事實上，SAN比傳統的存儲架構具有更多顯著的優勢。例如，傳統的伺服器連接配接存儲通常難于更新或集中管理。每台伺服器必須關閉才能增加和配置新的存儲。相比較而言，FC-SAN不必當機和中斷與伺服器的連接配接即可增加存儲。FC-SAN還可以集中管理資料，進而降低了總體擁有成本。

     利用光纖通道技術，FC-SAN可以有效地傳輸資料塊。通過支援在存儲和伺服器之間傳輸海量資料塊，SAN提供了資料備份的有效方式。是以，傳統上用于資料備份的網絡帶寬可以節約下來用于其他應用。

     開放的、業界标準的光纖通道技術還使得FC-SAN非常靈活。FC-SAN克服了傳統上與SCSI相連的線纜限制，極大地拓展了伺服器和存儲之間的距離，進而增加了更多連接配接的可能性。改進的擴充性還簡化了伺服器的部署和更新，保護了原有硬體裝置的投資。 

      此外，FC-SAN可以更好地控制存儲網絡環境，适合那些基于交易的系統在性能和可用性方面的需求。SAN利用高可靠和高性能的光纖通道協定來滿足這種需要。

     FC-SAN的另一個長處是傳送資料塊到企業級資料密集型應用的能力。在資料傳送過程中，FC-SAN在通信結點（尤其是伺服器）上的處理費用開銷更少，因為資料在傳送時被分成更小的資料塊。是以，光纖通道FC-SAN在傳送大資料塊時非常有效，這使得光纖通道協定非常适用于存儲密集型環境。

2、IP-SAN

      簡單來講，IP-SAN（IP存儲）的通信通道是使用IP通道，而不是光纖通道，把伺服器與儲存設備連接配接起來的技術，除了标準已獲通過的iSCSI，還有FCIP、iFCP等正在制定的标準。而iSCSI發展最快，已經成了IP存儲一個有力的代表。

      像光纖通道一樣，IP存儲是可交換的，但是與光纖通道不一樣的是，IP網絡是成熟的，不存在互操作性問題，而光纖通道SAN最令人頭痛的就是這個問題。IP已經被IT業界廣泛認可，有非常多的網絡管理軟體和服務産品可供使用。

二、NAS

       NAS（Network Attached Storage）網絡附加存儲。在NAS存儲結構中，存儲系統不再通過I/O總線附屬于某個伺服器或客戶機，而直接通過網絡接口與網絡直接相連，由使用者通過網絡通路。

       NAS實際上是一個帶有瘦伺服器的儲存設備，其作用類似于一個專用的檔案伺服器。這種專用存儲伺服器去掉了通用伺服器原有的不适用的大多數計算功能，而僅僅提供檔案系統功能。與傳統以伺服器為中心的存儲系統相比，資料不再通過伺服器記憶體轉發，直接在客戶機和儲存設備間傳送，伺服器僅起控制管理的作用。

       NAS的特點：

       NAS使用了傳統以太網協定，當進行檔案共享時，則利用了NFS和CIFS以溝通NT和Unix系統。由于NFS和CIFS都是基于作業系統的檔案共享協定，是以NAS的性能特點是進行小檔案級的共享存取。

       NAS裝置是直接連接配接到以太網的存儲器，并以标準網絡檔案系統如NFS、SMB/CIFS over TCP/IP接口向用戶端提供檔案服務。NAS裝置向用戶端提供檔案級的服務。但内部依然是以資料塊的層面與它的儲存設備通訊。檔案系統是在這個NAS 存儲器裡。

      NAS的優點：

       NAS适用于那些需要通過網絡将檔案資料傳送到多台客戶機上的使用者。NAS裝置在資料必須長距離傳送的環境中可以很好地發揮作用。

       NAS裝置非常易于部署。可以使NAS主機、客戶機和其他裝置廣泛分布在整個企業的網絡環境中。NAS可以提供可靠的檔案級資料整合，因為檔案鎖定是由裝置自身來處理的。

       NAS應用于高效的檔案共享任務中，例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS，其中基于網絡的檔案級鎖定提供了進階并發通路保護的功能。

三、DAS

       DAS（Direct Attached Storage）直接附加存儲，直接附加存儲是指将儲存設備通過總線（SCSI、PCI、IDE等）接口直接連接配接到一台伺服器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，是以對于小型企業很有吸引力。

       DAS存在問題：

      ①伺服器本身容易成為系統瓶頸。

      ②伺服器發生故障，資料不可通路。

      ③對于存在多個伺服器的系統來說，裝置分散，不便管理。同時多台伺服器使用DAS時，存儲空間不能在伺服器之間動态配置設定，可能造成相當的資源浪費。

      ④資料備份操作複雜。