一、直接附加存储(DAS)

DAS(Direct Attached Storage—直接附加存储)是指将存储设备通过SCSI线缆或光纤通道直接连接到服务器上。一个SCSI环路或称为SCSI通道可以挂载最多16台设备,FC可以在仲裁环的方式下支持126个设备。

DAS方式实现了机内存储到存储子系统的跨越,但是缺点依然有很多:
1、扩展性差,服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时,只能为新增的服务器单独配置存储设备,造成重复投资。
2、资源利用率低,DAS方式的存储长期来看存储空间无法充分利用,存在浪费。不同的应用服务器面对的存储数据量是不一致的,同时业务发展的状况也决定这存储数据量的变化。因此,出现了部分应用对应的存储空间不够用,另一些却有大量的存储空间闲置。
3、可管理性差,DAS方式数据依然是分散的,不同的应用各有一套存储设备。管理分散,无法集中。
4、异构化严重,DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备,设备之间异构化现象严重,导致维护成本据高不下。
博客温国:DAS,直接连接服务器,每台服务器连接一个存储设备,浪费资源,管理分散,异构化严重。
二、存储区域网络(SAN)

SAN(Storage Aera Network )存储区域网络,是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架,这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。当有数据的存取需求时,数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。

SAN的发展历程较短,从90年代后期兴起,由于当时以太网的带宽有限,而FC协议在当时就可以支持1Gb的带宽,因此早期的SAN存储系统多数由FC存储设备构成,导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备,其实SAN代表的是一种专用于存储的网络架构,与协议和设备类型无关,随着千兆以太网的普及和万兆以太网的实现,人们对于SAN的理解将更为全面。

SAN的组成:SAN由服务器、后端存储系统、SAN连接设备。后端存储系统由SAN控制器和磁盘系统构成,控制器是后端存储系统的关键,它提供存储接入,数据操作及备份,数据共享、数据快照等数据安全管理,及系统管理等一系列功能。后端存储系统为SAN解决方案提供了存储空间。使用磁盘阵列和RAID策略为数据提供存储空间和安全保护措施。连接设备包括交换机,HBA卡和各种介质的连接线。

SAN的优点:
1、设备整合,多台服务器可以通过存储网络同时访问后端存储系统,不必为每台服务器单独购买存储设备,降低存储设备异构化程度,减轻维护工作量,降低维护费用;
2、数据集中,不同应用和服务器的数据实现了物理上的集中,空间调整和数据复制等工作可以在一台设备上完成,大大提高了存储资源利用率;
3、高扩展性,存储网络架构使得服务器可以方便的接入现有SAN环境,较好的适应应用变化的需求;
4、总体拥有成本低,存储设备的整合和数据集中管理,大大降低了重复投资率和长期管理维护成本。
博客温国:这种架构意味着可以服务器共享存储系统,降低异构化,成本降低,数据集中便于维护,提高存储资源利用率。
三、网络附加存储(NAS)

NAS(Network Attached Storage—网络附加存储),是一种文件共享服务。拥有自己的文件系统,通过NFS或CIFS对外提供文件访问服务。

NAS包括存储器件(例如硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和专用服务器。专用服务器上装有专门的操作系统,通常是简化的unix/linux操作系统,或者是一个特殊的win2000内核。它为文件系统管理和访问做了专门的优化。专用服务器利用NFS或CIFS,充当远程文件服务器,对外提供文件级的访问。

NAS的优点:
1、NAS可以即插即用。
2、NAS通过TCP/IP网络连接到应用服务器,因此可以基于已有的企业网络方便连接。
3、专用的操作系统支持不同的文件系统,提供不同操作系统的文件共享。

经过优化的文件系统提高了文件的访问效率,也支持相应的网络协议。即使应用服务器不再工作了,仍然可以读出数据。

NAS的缺点:
1、NAS设备与客户机通过企业网进行连接,因此数据备份或存储过程中会占用网络的带宽。这必然会影响企业内部网络上的其他网络应用;共用网络带宽成为限制NAS性能的主要问题。
2、NAS的可扩展性受到设备大小的限制。增加另一台NAS设备非常容易,但是要想将两个NAS设备的存储空间无缝合并并不容易,因为NAS设备通常具有独特的网络标识符,存储空间的扩大上有限。
3、NAS访问需要经过文件系统格式转换,所以是以文件一级来访问。不适和Block级的应用,尤其是要求使用裸设备的数据库系统。
博客温国:基于文件系统的共享是存储,结构上并行应用服务器的一台存储服务器,(走以太网,但经过文件系统格式转换。)
四、SAN和NAS

SAN和NAS经常被视为两种竞争技术,实际上,二者能够很好地相互补充,以提供对不同类型数据的访问。SAN针对海量、面向数据块的数据传输,而NAS则提供文件级的数据访问和共享服务。尽管这两种技术类似,但严格意义上讲NAS其实只是一种文件服务。NAS和SAN不仅各有应用场合,也相互结合,许多SAN部署于NAS后台,为NAS设备提供高性能海量存储空间。

NAS和SAN结合中出现了NAS网关这个部件。NAS网关主要由专为提供文件服务而优化的操作系统和相关硬件组成,可以看作是一个专门的文件管理器。NAS网关连接到后端上的SAN上,使的SAN的大容量存储空间可以为NAS所用。因此,NAS网关后面的存储空间可以根据环境的需求扩展到非常大的容量。 “NAS网关”方案主要是在NAS一端增加了可与SAN相连的“接口”,系统对外只有一个用户接口。NAS网关系统虽然在一定程度上解决了NAS与SAN系统的存储设备级的共享问题,但在文件级的共享问题上却与传统的NAS系统遇到了同样的可扩展性问题。当一个文件系统负载很大时,NAS网关很可能成为系统的瓶颈。
博客温国:NAS可以通过NAS网关接到后端的SAN网络,实行结合运用。