一. 硬盤接口類型
1、並行接口還是串行接口
(1) 並行接口
指的是並行傳輸的接口，比如有0~9十個數字，用10條傳輸線，那麼每根線只需要傳輸一位數字，即可完成。
從理論上看，並行傳輸效率很高，但是由於線路上的物理原因，它的傳輸頻率不能太高，所以實際的傳輸速度並不和並行度成正比，甚至可能更差。
(2) 串行接口
指的是串行傳輸的接口，同樣是0~9十個數字，用1條傳輸線，那麼需要傳輸10次，才可以完成。
從理論上看，串行傳輸效率不高，但是由於它的數據準確性，高頻率的支持，使得傳輸速度可以很高。
(3) 並行連接線和串行連接線(IDE/SATA)
IDE/SATA
目前，計算機的外部接口大多被串行接口取代，比如：USB，1394，COM等等，都是串行接口。
而硬盤的外部接口也已經被串行接口(SATA/SAS)佔領。
2. 硬盤接口類型
按硬盤接口協議/規範可以分為2類：ATA和SCSI。使用了某種接口的硬盤就稱為XXX硬盤。
1）ATA接口協議
(1) IDE接口
IDE接口也稱為PATA(Parallel ATA)接口，也就是並行ATA接口。以前的PC機大多用的這種接口的硬盤。
(2) SATA接口
SATA(Serial ATA)接口，串行ATA接口，這類硬盤，轉速通常不太高，容量大，目前PC機或者IOPS要求不是太高的存儲多使用這種接口的硬盤。
(3) IDE和SATA硬盤接口圖示
SATA接口
2）SCSI接口協議
(1) SCSI接口
通常所說的SCSI，是一種並行接口，早期的計算機外設(打印機，掃描儀等等)，也大多使用這種接口。現在使用這種接口的硬盤已經很少。
SCSI接口
(2) SAS接口
SAS(Serial SCSI)接口，串行SCSI接口，這類硬盤，轉速高，IOPS高，適用於OLTP系統的存儲。
另外，SAS的接口技術已經可以兼容SATA，也就是說：如果主板上有個SAS接口，是可以接SATA硬盤的，但是反之不行。從圖片上看，SAS和SATA接口有點相似。
行。從圖片上看，SAS和SATA接口有點相似。
SAS接口
二. 存儲方案
所謂的存儲方案，就是用單獨的軟硬件將磁盤/磁盤組管理起來，供主機使用。
存儲分類（如下表一）根據服務器類型分為：封閉系統的存儲和開放系統的存儲，
封閉系統主要指大型機，AS400等服務器，
開放系統指基於包括Windows、UNIX、Linux等操作系統的服務器；
開放系統的存儲分為：內置存儲和外掛存儲；
開放系統的外掛存儲根據連接的方式分為：直連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）和網絡化存儲（Fabric-Attached Storage，簡稱FAS）；
開放系統的網絡化存儲根據傳輸協議又分為：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）。
由於目前絕大部分用戶採用的是開放系統，其外掛存儲佔有目前磁盤存儲市場的70%以上，因此本文主要針對開放系統的外掛存儲進行論述說明。
表一：
存儲類型
目前的外掛存儲解決方案主要分為三種：
直連式存儲 (DAS：Direct Attached Storage)
網絡附加設備 (NAS：Network Attached Storage)
存儲區域網絡 (SAN：Storage Area Network)
存儲方案內部使用的硬盤，多為SATA/SAS，追求高性能也用SSD，經過串聯/RAID之後，對主機提供訪問接口。
如下表二：
存儲解決方案
1. DAS
直接式存儲 (DAS:Direct Attached Storage)，是指將存儲設備通過SCSI接口或FC接口直接連接到一臺計算機上。DAS不算是網絡存儲，因為只有它所掛載的主機才可訪問它。
也就是說，服務器發生故障時，連接在服務器上的DAS存儲設備中的數據暫時不能被存取。
DAS
DAS設備示例：
DRS設備
DAS存儲在中小企業應用中使用不少，因為廉價成本較低，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作系統進行數據的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），數據備份通常佔用服務器主機資源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。
直連式存儲與服務器主機之間的連接通道通常採用SAS連接，隨著服務器CPU的處理能力越來越強，存儲硬盤空間越來越大，陣列的硬盤數量越來越多，SAS通道將會成為IO瓶頸；服務器主機SAS ID資源有限，能夠建立的SAS通道連接有限。
無論直連式存儲還是服務器主機的擴展，從一臺服務器擴展為多臺服務器組成的群集(Cluster)，或存儲陣列容量的擴展，都會造成業務系統的停機，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。並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，往往受原設備廠商限制。
2. SAN
存儲區域網絡(SAN：Storage Area Network)，
目前的SAN存儲有2種：
一是基於光纖通道的FC SAN；
二是基於以太網的IP SCAN(也就常說的iSCSI)。
FC SAN通過光纖交換機連接到主機(HBA卡)，也就是說可以連接到光纖交換機的主機都可以訪問這個存儲；
iSCSI作為共享於以太網絡上的存儲則更類似於NAS。
SAN
存儲區域網絡，從名字上我們也可以看出，這個是通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器主機，最後成為一個專用的存儲網絡。SAN經過十多年曆史的發展，已經相當成熟，成為業界的事實標準（但各個廠商的光纖交換技術不完全相同，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連接的簡易方法，並且通過同一物理通道支持廣泛使用的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，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許企業獨立地增加它們的存儲容量。SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列，這樣不管數據置放在那裡，服務器都可直接存取所需的數據。因為採用了光纖接口，SAN還具有更高的帶寬。
因為SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，所以運行備份操作就無需考慮它們對網絡總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現簡化，特別是對於全部存儲設備都集群在一起的時候。最後一點，光纖接口提供了10公里的連接長度，這使得實現物理上分離的、不在機房的存儲變得非常容易。SAN是目前業界中高端存儲的主流標準。
FC SAN設備示例：
FC SAN
IP SAN 設備示例：
IP SAN
3. NAS
網絡接入存儲 (NAS:Network Attached Storage)，是指將存儲設備通過標準的網絡拓撲結構（例如以太網），連接到一群計算機上。NAS有文件系統和IP地址，可以類似的理解為網上鄰居的共享磁盤。
NAS
NAS是文件級的存儲方法，它的重點在於幫助工作組和部門級機構解決迅速增加存儲容量的需求。如今用戶採用NAS較多的功能是用來文檔共享、圖片共享、電影共享等等，而且隨著雲計算的發展，一些NAS廠商也推出了雲存儲功能，大大方便了企業和個人用戶的使用。
NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備一般支持多計算機平臺，用戶通過網絡支持協議可進入相同的文檔，因而NAS設備無需改造即可用於混合Unix/Windows局域網內，同時NAS的應用非常靈活。
但NAS有一個關鍵性問題，即備份過程中的帶寬消耗。與將備份數據流從LAN中轉移出去的存儲區域網（SAN）不同，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連接轉移到了網絡上。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作的存儲磁盤請求。NAS性能比SAN要差很多，但相對成本也低很多。
NAS設備示例：
NAS
三、 在數據庫存儲上的應用
三種存儲方案的比較，如圖：
三種比較
1. DAS
可作為本機的外掛硬盤，不過現在單塊磁盤的空間已經很大，如果幾個T的空間，直接在主機裡插硬盤就可以實現了，不需要外掛。
2. NAS
由於它的文件系統特性，加上以太網網線傳輸，更像是我的電腦-網上鄰居-共享磁盤，訪問方式也是類似：\\NAS01\BACKUP\database_name.bak。更多的是作為文件共享、備份、歸檔所用，比如數據庫的歷史備份/異地備份文件。
3. SAN
FC SAN使用光纖傳輸，是一個高速的共享存儲，數據庫的任何東西都可以放在上面，還有就是在做集群時(failover clustering) 作為仲裁盤；
iSCSI的傳輸速率要低於FC SAN，目前在我們的環境中還沒有直接使用iSCSI做數據庫存儲，通常是用在類似NAS的地方。
總結：
DAS存儲一般應用在中小企業，與計算機採用直連方式，性能與成本最低；NAS存儲則通過IP以太網添加到計算機上，性能與成本中等；SAN存儲則使用FC光纖接口，性能與成本較高。
四、存儲分類
初學存儲技術的人可能會被SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IPSAN等這些大量的術語和英文縮略語搞得暈頭轉向，技術資料的確看了很多，但仍然無法清楚地知道這些概念之間根本的區別。因為常見的資料中一般都不會對SAN、ISCSI、FC-SAN、IPSAN都多個概念進行分類，經常只是簡單地放在一起來進行論述，論述的內容的大多集中優缺點對比方面，但結果卻是相反的，經常是越比較越糊塗。
很多初學者經常會問出這樣的問題：SAN和 NAS、ISCSI存儲有什麼區別？SAN和NAS設備哪個更好？“如何為一個應用系統選擇存儲設備？
實際上SAN、NAS、DAS、FC、ISCSI、FC-SAN、IP-SAN等並不是同一類別的概念。SCSI、FC、NAS、iSCSI等概念指的是存儲設備類型，DAS、NAS、SAN等指的是存儲系統的網絡結構。
1、按存儲設備類型分
存儲設備類型是指通過採用SCSI、FC、TCP/IP，ISCSI等接口類型、數據傳輸協議、以及不同數據存儲介質的存儲設備。常見的存儲設備類型可為SCSI存儲、NAS存儲、FC存儲、iSCSI存儲和磁帶存儲。
存儲設備類型這個概念的核心是設備，指的是由存儲介質、驅動器、控制器、供電系統、冷卻系統等組成的一個整體。它獨立與網絡層設備和主機層設備，因此當提到存儲設備類型的時候，不要涉及與存儲設備連接的網絡設備和主機。
區分一個存儲設備的類型主要依靠存儲設備對外提供的接口類型、數據傳輸協議、和存儲介質。
a. SCSI存儲
存儲設備的對外提供的接口是SCSI，按照SCSI協議傳輸數據的存儲設備就是SCSI存儲。如果再區分存儲介質，那麼存儲介質為SCSI磁盤的存儲被稱為SCSI-SCSI存儲，存儲介質為SATA磁盤的存儲被稱為SCSI-SATA存儲。存儲名稱分為兩個部分，前面表示存儲設備接口類型及接口部分的數據傳輸協議，後部分表示存儲介質。
b. FC存儲
存儲設備的對外提供的接口是FC光纖通道，按照FC光纖通道協議傳輸數據的存儲設備就是FC存儲。存儲介質為FC磁盤的存儲被稱為FC-FC存儲。存儲介質為SATA磁盤的存儲被稱為FC-SATA存儲。
c. ISCSI存儲
採用ISCSI輸出協議、對外提供ISCSI接口的存儲設備自然應該成為ISCSI存儲，只不過ISCSI一般都採用SATA磁盤作為存儲介質，所以ISCSI存儲在名稱上不會再細分，都通稱為ISCSI。
d. NAS存儲
NAS 是一種特殊的存儲設備類型，雖然NAS對外提供IP接口，按照IP協議進行數據傳輸，但NAS最終提供給主機的是一個文件系統，SCSI存儲、FC存儲和 ISCSI等提供給主機的是一個裸的、沒有文件系統的邏輯卷，且NAS本身是一個服務器+存儲的結構，因此嚴格上講，NAS應該能算是一種存儲系統結構，而不是一個存儲類型。不過很多時候我們都把NAS的服務器+存儲結構看成一個整體，這個整體又通過標準的IP傳輸協議來進行訪問和數據傳輸。因此NAS一般都被認為是一個存儲設備類型。NAS既是一個存儲設備類型，又是一個存儲系統網絡結構
2、按存儲系統的網絡結構分
存儲系統網絡結構是指存儲設備與服務器、工作站等需要進行數據讀寫操作的主機之間的連接方式，網絡拓撲結構、數據讀寫方式、存儲共享方式和數據共享方式。存儲系統網絡結構不同，存儲設備的工作方式、流程和性能就會不同。
大家常提到的、主流的存儲系統網絡架構有DAS、NAS、SAN三種網絡架構。
五、Raid
RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）稱為廉價磁盤冗餘陣列。RAID的基本原理是把多個便宜的小磁盤組合到一起，成為一個磁盤組，使性能達到或超過一個容量巨大、價格昂貴的磁盤。 目前RAID技術大致分為兩種：基於硬件的RAID技術和基於軟件的RAID技術。其中在Linux下通過自帶的軟件就能實現RAID功能，這樣便可省去購買昂貴的硬件 RAID 控制器和附件就能極大地增強磁盤的 IO 性能和可靠性。由於是用軟件去實現的RAID功能，所以它配置靈活、管理方便。同時使用軟件RAID，還可以實現將幾個物理磁盤合併成一個更大的虛擬設備，從而達到性能改進和數據冗餘的目的。當然基於硬件的RAID解決方案比基於軟件RAID技術在使用性能和服務性能上稍勝一籌，具體表現在檢測和修復多位錯誤的能力、錯誤磁盤自動檢測和陣列重建等方面。
RAID級別介紹：
raid 0和raid 1
raid 5和raid 10
raid 10和raid 01
raid 0
raid 1
raid 5
raid 10
JBOD：
JBOD的含意是控制器將機器上每顆硬盤都當作單獨的硬盤處理，因此每顆硬盤都被當作單顆獨立的邏輯碟使用。此外，JBOD並不提供資料冗餘的功能。
JBOD(just a bunch of disks，簡單磁盤捆綁，或有時稱簡單驅動捆綁)是一個不太正規的術語，官方術語稱作“Spanning”，它用來指還沒有根據RAID(獨立磁盤冗餘陣列)系統配置以增加容錯率和改進數據訪問性能的電腦硬盤。
JBOD不是標準的RAID級別，它只是在近幾年才被一些廠家提出，並被廣泛採用。
JBOD是在一個底板上安裝的帶有多個磁盤驅動器的存儲設備。和RAID陣列不同，JBOD沒有前端邏輯來管理磁盤上的數據分佈，相反，每個磁盤進行單獨尋址，作為分開的存儲資源，或者基於主機軟件的一部分，或者是RAID組的一個適配器卡。
RAID系統在多個磁盤上冗餘地存儲了同樣的數據，而這多個磁盤在操作系統看來就像一個磁盤。雖然JBOD也讓多個磁盤看來似乎只有一個，但它是通過把多個驅動器合併成一個大的邏輯磁盤來做到這一點的。JBOD使用獨立的磁盤並沒有帶來任何好處，也不能提供任何RAID所能帶來的容錯或是更好的性能等好處.
Span是在邏輯上把幾個物理磁盤一個接一個串聯到一起，從而提供一個大的邏輯磁盤。Span上的數據簡單地從第一個磁盤開始存儲，當第一個磁盤的存儲空間用完後，再依次從後面的磁盤開始存儲數據。Span存取性能完全等同於對單一磁盤的存取操作。Span也不提供數據安全保障。它只是簡單地提供一種利用磁盤空間的方法，Span的存儲容量等於組成Span的所有磁盤的容量的總和。
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