存储技术介绍
发布时间：2011.06.20 浏览次数：
早期的存储系统是计算机系统的一部分，大多以存储设备形式出现。计算机系统可以通过总线连接到磁盘，或者通过输入/输出系统与磁盘系统相连，这时计算机基本上是以单机方式工作的。随着网络的发展，数据的存储也逐渐由单机向多机方式和专用机发展，数据的共享与传递也逐渐从依赖主机系统向依赖网络系统发展。当前，在大型企业应用安装数十台服务器已经很常见。但过于分散的数据资源，会给访问和管理带来困难。因此，数据存储问题备受关注。
存储系统大致可以分成三种类型：
一、直接依附存储系统(Direct Attached Storage, DAS)
DAS又称为以服务器为中心的存储体系。其特征为存储设备是通用服务器的一部分，该服务器同时提供应用程序的运行。数据的输入/输出由服务器负责，数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。当用户数量增加或服务器正在提供服务时，响应会变慢。在网络带宽足够的情况下，服务器本身成为数据输入/输出的瓶颈。当前绝大多数存储系统都属于这种类型。
二、网络依附存储系统(Network Attached Storage, NAS)
这种存储方式多采用专用数据服务器。该服务器不再承担应用服务，称之为“瘦服务器”（Thin Server）。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接。由于采用局域网上通用数据传输协议，如NFS，CIFS等，所以能够在异构的服务器间共享数据，这一点在Windows和UNIX混合环境下是十分重要的。NAS也是一种集中化数据存储形式，便于维护和管理。
三、存储区域网络(Storage Network Area)
SAN采用高速数据连接通道---光纤通道(Fiber Channel, FC)连接服务器和存储系统。从结构上看，服务器和数据存储系统相互独立。将设备连接到FC集线器或交换机上，便于扩展系统规模。在SAN中，所有的存储设备和存储数据均可采用中心化管理，使得整个存储系统具有可伸缩性。并且，可以通过存储设备的集群方式而达到高可用度。
从软件角度看，上述三中类型存储系统的体系结构是不一样的，如下图：
在DAS中，应用与存储是一体化的，通过系统总线访问存储设备；NAS是应用与存储分离的系统，应用服务器通过局域网（LAN）访问文件存储系统，通常NAS以标准化访问协议（如NFS）提供服务；在SAN中，文件系统与存储系统完全分离，存储系统实际上成为运行应用程序的服务器设备，二者以高速FC连接。中心化数据存储系统是企业信息资源建设的发展趋势。而集中化管理有助于减少维护费用并提高效率。
NAS技术与系统构成
NAS的结构是一网络为中心、面向文件服务的，它采用集中化、高密度、统一管理的方式，应用服务器将NAS视作网络文件系统，通过标准局域网或广域网访问NAS。由于NAS采用TCP/IP等协议提供NFS、CIFS等服务，因而可以适配异构服务器，例如Windows NT或UNIX等，尤其对于Windows 和UNIX的混合系统具有良好的亲和力，无论是服务器或客户均可通过NAS获取数据。
另外，NAS采用专用服务器，一般可以支持多个I/O节点和网络接口，每个I/O节点都有自己的盘组和磁带设备。采用这种方式，可以有效地扩大访问带宽，避免形成单服务器接口的带宽瓶颈。
在NAS中服务器与存储系统独立，一台NAS可以支持多个通用应用服务器。
SAN技术与体系结构
SAN的存储结构比较特殊，其核心是FC，存储设备与服务器通过HBA（Host Bus Adaptor）、光缆、FC集线器或FC交换机连接。客户则通过局域网访问服务器。在存储设备之间交换数据时，可以不通过局域网。
数据存储系统与服务器之间通过FC实现多对多（ANY-TO-ANY）连接。采用高带宽FC，可以避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突，特别适合高速和不间断数据传输。
NAS和SAN技术比较
基于NAS、SAN的存储系统都是完全独立的，不存在与服务器之间紧密的、依赖性物理硬连接，都可以构造中心化的数据存储系统，都具有良好的扩充能力，数据共享能力，都可实现中心化的数据管理，通过冗余的硬件配置和软件支持都能安全可靠的保护数据。所以，二者都能满足IDC存储系统的基本要求。
在扩展能力方面，SAN通过多个FC交换机的级联，理论上可连接几十万个设备，要优于NAS。另外，在性能方面，NAS的系统访问能力受限于LAN的速率和服务质量，而SAN采用光纤技术，
能提供高达1Gb/s的速率。
但从具体的系统实施来讲，NAS也有自己非常明显的优势。
结构简单，易于实现。
只需将NAS文件服务器连接到LAN，进行简单的配置即可实现数据共享。而SAN至少要在每台服务器上安装一块HBA及其驱动程序，当服务器数量较多时，还要添加FC交换机，网络布线和系统配置都较复杂。
初期投资较少。
除了NAS文件服务器本身，存储系统几乎不需购买其他任何设备。而SAN在HBA和FC交换机上的投资往往与磁盘阵列柜本身相当。
扩展方便。
易于实现多个局域网的存储共享。
SAN为用户带来什么
首先，管理上的方便性，集中式管理软件允许远程配置、监管和无人值守运行；
第二，可扩展性，容量可扩展以符合网络需求，在不影响LAN性能的情况下充分发挥存储硬件的功能；
第三，容错能力、高可靠性和高可获性，SAN就绪的磁带库具备可热插拔的冗余磁带机、介质、电源和冷却系统以确保可靠性；
第四，配置的灵活性，具备长达20公里距离的远程功能以及灵活的网络部件，基于光纤通道的SAN可以根据要求进行配置；
第五，支持异构服务器，UNIX、NT和NetWare服务器可同时连接；
第六，能够有效地减少总体拥有成本(TCO)。
SAN适用的环境
当希望能得到集中化的存储，并要求较低的管理成本时，SAN是理想的解决方案。对于SAN来说，文件的共享不是主要问题，而重要的是存储的可靠性。在几种情况下SAN是比较适用的，当存储系统被直接连接到应用服务器上，且能够在服务器间共享；存储系统可在中央或远程地点管理；有高带宽能处理与服务器相连系统中包括的数据库应用、群件应用；集中式存储必须提供高可获性和数据可靠性。
基于以上相关技术介绍，我们建议采用 SAN架构来组建高性能，高可用性的网络存储体系。