3分鐘了解,DAS、NAS、IP-SAN、FC-SAN和SCSI、iSCSI、SAS

在各類計算機考試、通信工程師、網絡工程的考試中經常會遇到DAS、NAS、SAN這些存儲概念,以及不同的存儲技術的應用場合等問題。在實際工作案例中也要經常部署一些NAS、SAN系統,很多網友對這些概念不是很清楚或者經常混淆,這篇文章採用圖文的方式,分析一下這幾個概念。

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下面一張思維導圖展示了本文的主要內容

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0 引言

網絡存儲大致分為三類:

  • 直連式存儲(DAS:Direct Attached Storage)
  • 存儲區域網絡(SAN:Storage Area Network)
  • 網絡接入存儲(NAS:Network Attached Storage)
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1 DAS(Direct Attached Storage—直接附加存儲)

1.1含義

DAS是將存儲設備通過SCSI接口或者光纖通道直接連接到一臺服務器。如下圖所示

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1.2 連接方式

DAS連接存儲設備一般由兩種方式:

  • SCSI接口:SCSI是一種計算機系統I/O技術的標準
  • FC光纖通道:光纖傳輸通道,低時延、大帶寬

1.3 侷限性

  • DAS存儲依賴服務器操作系統進行I/O讀寫,數據的備份和恢復都要佔用服務器的主機資源比如CPU、系統I/O等,SCSI通道會成為IO瓶頸,而且服務器的SCSI ID資源有線,能夠建立的SCSI通道連接有限。因此,企業用戶的數據備份工作一般在深夜或者業務系統不繁忙時進行,以免影響業務系統的正常運行。
  • DAS存儲無法共享,每個應用服務器都由自己的存儲器。

1.4 應用場合

主要用於中小企業

1.5 圖片展示

如下圖所示就是一張SCSI卡

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下圖展示的一個通過FC光纖通道連接的DAS系統

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2 NAS(Network Attached Storage-網絡附加存儲)

2.1 含義

存儲設備和服務器徹底分離,存儲設備通過標準的以以太網連接到需要存儲服務的計算機。

NAS存儲基於TCP/IP協議的網絡文件存儲服務,體統NFS、SMB等網絡共享服務。

NAS設備通常使用瘦客戶端即簡版的操作系統,提供最單純的檔案服務和相關的通訊協議,很多玩家使用樹莓派搭建NAS系統。

2.2 連接方式

通過標準的LAN方式連接存儲系統,使用TCP/IP協議,支持 常用的NFS、SAMB等服務。

2.3 侷限性

  • 備份過程中消耗帶寬,使用網絡進行備份和恢復。
  • NAS一般沒有高可用性配置,容易形成單點故障。

2.4 應用場合

文件共享:圖片、電影、文檔等。

跨平臺:支持多種計算機平臺

2.5 圖片展示

如下所示,通過局域網訪問NAS存儲系統

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NAS存儲系統一般提供多個網口,這些網口速率1G,10Gbps等

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3 SAN((Storage Area Network-存儲區域網絡)

3.1 含義

採用FC(Fibre Channel)光纖通道或者Ethernet進行遠距離傳輸,使用光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器主機,成為一個專用存儲網絡,這個專用存儲網絡不支持TCP/IP協議。

由於使用了光纖接口(FC接口),SAN具有更高的帶寬。

SAN存儲通過光纖交換機將磁盤空間分配給不同的服務器,服務器通過以太網提供對外服務,存儲區域與用戶區域是相互隔離的。

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3.1 FC-SAN

由磁盤陣列(RAID)連接光纖通道(Fibre Channel)組成。

SAN存儲網絡的服務器和客戶機的數據通信通過SCSI命令而不是TCP/IP協議,數據處理的單位是“塊級".

在FC-SAN中,需要專用的硬件和軟件。

硬件包括FC卡、FC HUB、FC交換機、存儲系統等。

軟件主要是各類操作系統的驅動程序和存儲管理軟件。

3.2 IP-SAN

IP-SAN的通信通道是IP,而不是光纖通道。使用iSCSI標準,不兼容TCP/IP。

iSCSI是一種運行在IP網上的,適合以太網進行數據塊傳輸標準。iSCSI實現了在IP網絡上運行SCSI協議。允許用戶通過TCP/IP網絡構建存儲區域網。

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3.3 侷限性

成本高

3.4 SAN應用

SAN存儲網絡由於具有高帶寬、獨立的存儲網絡、管理便捷等特點。SAN主要用於存儲量大的工作環境,如ISP、銀行等。

3.5圖片展示

下圖所示是FC卡

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如下圖所示是FC交換機

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ip-san設備

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ip-san設備的接口展示

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4 DAS、NAS、SAN比較

應用場景的比較

  • DAS比較古老了,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,比如文檔、圖片、靜態網頁等,用來存儲非結構化數據,雖然受限於以太網的速度,但是部署靈活,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。

其他對比如下圖所示

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