NAS、iSCSI、NAS+SAN简介
NAS是特制的网络文件系统服务器，其优点包括系统的易用性和可管理性，数据共享颗粒度细，共享用户之间可以共享文件级数据，NAS所支持的网络文件协议包括NFS和CIFS。
NAS与SAN各有优缺点。特别值得一提的是，这两种技术是互补的，因此二者的融合就显得非常必要了。在二者直接结合中，NAS Head被视为最明显和简单的技术融合。
在NAS+SAN系统中，前端是一些NAS Head服务器和使用SAN存储设备的服务器，NAS Head对外提供NFS和CIFS协议接口和管理服务。但与传统的NAS系统不同，该系统中NAS Head不使用本地存储设备而使用SAN存储设备对外提供文件服务。这种融合方式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，但在文件级的共享上与传统NAS系统一样具有可扩展性问题。因为当一个文件系统负载很大时，NAS Head很可能成为系统瓶颈。在核心存储带宽允许下，可以通过增加多个NAS Head来提升性能。
所谓iSCSI，即通过IP网络，将SCSI块数据转换成网络封包的一种传输协议，该协议被用于服务器(Initiator)、存储设备(Target)和协议传输网关设备。它和NAS一样通过IP网络来传输数据，但在数据存取方式上则采用与传统NAS不同、却与FC-SAN相同的块协议(Block Protocal)。与Fiber Channel一样，iSCSI也属于SAN大家庭中的一员。
iSCSI Initiator可分为三种，即软件Initiator驱动程序、硬件的TOE HBA卡及iSCSI HBA卡。就效能而言，Initiator驱动程序最差、TOE居中、iSCSI HBA卡最佳。但是，iSCSI HBA只能接受iSCSI协议，而无法通过NFS或CIFS等档案系统协议与应用服务器沟通。Initiator驱动程序及TOE则同时支持iSCSI、NFS及CIFS三种协议。
NAS+SAN与iSCSI比较
针对目前视频行业的应用，怎样对网络结构进行选择是一个课题。目前电视台节目生产主要是对视音频流的采、编、播，核心应用要求带宽高、传输速度快；而各电视台对视音频的处理都较为集中，基本不需要远程处理数据。核心存储一般都采用FC-SAN的构架，而边缘存储可以利用iSCSI或NAS Head技术实现二级存储的构架。
从图1及附表可以看出，NAS Head没有单点故障，可以实现负载均衡，而iSCSI有单点故障；对于客户端设备方面来讲，后者对配置要求高，另外需要iSCSI卡或者使用软件驱动和网络加速卡，因而成本高；在使用中，iSCSI环境需要客户端共享软件，NAS环境则不需要，因而扩展NAS客户端时费用低；从目前应用情况看，NAS Head在各行各业已获得广泛应用，而iSCSI还处在测试应用阶段。
在标准结构中，这两种方式都可以采用SCSI阵列作为首选的配置，如图2所示。
这种结构在性能上，区别仅在于TCP/IP和iSCSI协议及服务器配置上的性能差异。
在扩展性方面，有两种情况：
1. 在多主机的情况下，NAS结构除了具有标准配置时的优势外，还可以根据用户需求，增加NAS Head提供更高的带宽。而iSCSI也可以做扩展，但是投资大，表现在两个方面：一是iSCSI的结构中，存储服务器和iSCSI适配卡成本高，而且要增加存储共享软件；二是客户端同样需要增加iSCSI适配卡，而且性能要求比NAS要高。
2. 在存储扩展方面，iSCSI存储服务器虽然一般提供单口的FC接口连接阵列，但由于内部总线带宽限制而成为整个存储网络的瓶颈，使得其容量增大但性能并没随之提高。为了提高性能，必须增加iSCSI存储服务器的数量。而在NAS Head架构中，扩展阵列简单，只需要在SAN中增加阵列，便可增加存储容量，通过增加NAS Head的数量，便解决了总线瓶颈问题，提高了客户端的访问性能。采用NAS Head架构，其性价比明显高于采用iSCSI的。如图3所示。
现在我们来分析当客户端数量不断增加时，两者的费用如何发生变化。假设服务端费用相同(实际上iSCSI服务端的费用比NAS Head的费用高很多)。在iSCSI结构下，客户端费用由三部分组成：主机、iSCSI适配卡和客户端软件，其中主机所占比例较小，对每客户端，假设为1万元，而后两者之和为1.5万。在NAS结构下，客户端费用由主机组成，同样假设每台价格也为1万元。从图4可以看出，当客户端数量不断增加时，iSCSI结构下客户端的费用与NAS结构下相比成倍增加。
NAS+SAN的融合解决方案
综上所述，采用(NAS Head作为NAS服务器的控制端，它可以直接或通过SAN光纤通道连接到后端的存储系统上，而无需依赖该服务器的内部存储，为其提供高性能、大容量、高可用性的存储后端。这样的解决方案充分利用了用户在企业级存储系统或SAN设备上的原有投资，运用经济实惠的以太网接入方式来提供可扩展的高性能文件访问服务。应用NAS Head的解决方案，为规划存储增长带来了极大的灵活性，大幅提升了存储系统利用率，充分发挥了存储系统和存储管理软件的作用。该解决方案能大幅简化数据管理，显著提升数据保护性能与灾难预防能力，从而大大降低运营成本。
NAS+SAN方案应用于非编网络系统，可以保持既有的FC-SAN的存储环境，既可以支持当前高性能有卡工作站、合成工作站等，也可以支撑未来包括HDV在内的高清应用。随着CPU+GPU技术在非编系统中应用的成熟，非编软件对硬件板卡的依赖性已经越来越低，由于可利用本地缓存，非编软件的运行对网络带宽的需求明显降低(只需在单位时间内确保平均带宽)，这使得网络环境中较为昂贵的FC设备有可能被IP网络设备所取代，用来支持无卡非编应用。这样可兼容已有系统，保护投资。
在NAS+SAN方案里，利用FC-SAN的存储作为NAS矩阵的后台存储，通过存储访问共享软件使多个NAS Head形成一个NAS存储池，提供IP基存储网络，从而满足无卡非编等应用要求，让有限的存储带宽为更多的客户机所使用。
NAS+SAN的架构是对SAN存储在一个IP网络上的扩展，我们需要诸如CXFS、SNFS、Polyserve Matrix等共享文件系统，因而将多个NAS Head组成一个矩阵来提供存储链路带宽。目前每个NAS Head(单端口)能够支持8台以上双码流编辑站点，通过增加NAS Head数量便可增加站点数量。在SAN存储带宽的许可下，NAS Head数量可无限扩展。所以说，在NAS+SAN的环境下存储扩展是极方便的，无须更改原来SAN的网络构架。
小结
从目前情况看，选择NAS+NAS方式来构架CPU+GPU网络，成本更低，网络资源分配更合理，与原有的双网结构融合更紧密；同时，也是全台网络解决方案中不可或缺的部分。NAS与SAN融合，使网络具有较强的扩展能力，是主流的发展方向。当然，iSCSI作为存储发展的一种趋势，技术也会越来越成熟，各大厂商对其软硬件及协议的支持将更加广泛，一旦10Gb/s以太网络普及，iSCSI就可能以10Gb/s的高速狂飙，甚至比FC SAN的新版本——4Gb/s还要快，完全能够满足视频行业的需求。由于iSCSI是通过无处不在的IP网络来传输数据，所以理论上传输距离是无限的，这对于异地数据的传输及灾难备份等应用相当有利，但目前基于1000Mb/s的iSCSI还难以满足视频应用的需求。
网络文件系统是基于网络的分布式文件系统，其文件系统树的各节点可以存在于不同的联网计算机甚至不同的系统平台上，可以用来提供跨平台的信息存储与共享。
当今最主要的两大网络文件系统是Sun提出的NFS（Network File System）以及由微软、EMC和NetApp提出的CIFS（Common Internet File System），前者主要用于各种Unix平台，后者则主要用于Windows平台，我们熟悉的“网上邻居”的文件共享方式就是基于CIFS系统的。其他著名的网络文件系统还有Novell公司的NCP（网络控制协议）、Apple公司的AFP以及卡内基-梅隆大学的Coda等，NAS的主要功能之一便是通过各种网络文件系统提供存储服务。
NAS是Network Attached Storage的简称，中文称为网络附加存储。在NAS存储结构中，存储系统不再通过I/O总线附属于某个服务器或客户机，而直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。
NAS实际上是一个带有瘦服务器的存储设备，其作用类似于一个专用的文件服务器。这种专用存储服务器去掉了通用服务器原有的不适用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能。与传统以服务器为中心的存储系统相比，数据不再通过服务器内存转发，直接在客户机和存储设备间传送，服务器仅起控制管理的作用。
NAS的主要特点
NAS使用了传统以太网协议，当进行文件共享时，则利用了NFS和CIFS以沟通NT和Unix系统。由于NFS和CIFS都是基于操作系统的文件共享协议，所以NAS的性能特点是进行小文件级的共享存取。 NAS设备是直接连接到以太网的存储器，并以标准网络文件系统如NFS、SMB/CIFS over TCP/IP接口向客户端提供文件服务。NAS设备向客户端提供文件级的服务。但内部依然是以数据块的层面与它的存储设备通讯。文件系统是在这个NAS 存储器里。nbsp; NAS的主要长处.
第一，NAS适用于那些需要通过网络将文件数据传送到多台客户机上的用户。NAS设备在数据必须长距离传送的环境中可以很好地发挥作用。
第二，NAS设备非常易于部署。可以使NAS主机、客户机和其他设备广泛分布在整个企业的网络环境中。NAS可以提供可靠的文件级数据整合，因为文件锁定是由设备自身来处理的。
第三，NAS应用于高效的文件共享任务中，例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS，其中基于网络的文件级锁定提供了高级并发访问保护的功能。
最后，在某些情况下，企业可以有限地为数据库应用部署NAS解决方案。
NAS分类
1、电器型服务器
电器型服务器是NAS系列设备中最低端的产品。电器型服务器不是专门附加的存储设备。它们为网络提供了一个存储的位置，但是由于没有冗余的以及和高性能的组件，它们相对比较便宜。在工作组环境中，电器型服务器要起很多作用。典型服务包括网络地址翻译（NAT）、代理、DHCP、电子邮件、Web服务器、DNS、防火墙和×××。
2、工作组NAS
工作组级的NAS特别适合于存储需求相对较低的小型和中型公司，它们的存储需要一般从几百GB到1TB。运行电子商务软件或者大型数据库的公司会需要几TB的存储空间，他们使用的属于中型NAS。 一般来说，当从工作组升级到中型NAS时，你会发现热插拔驱动器和一些可以放置额外的驱动器或更多的故障恢复产品的设备盒、增强的管理功能以及系统复杂性的少许提高。
3、中型NAS
我们所说的中型NAS解决方案提供了更好的扩展性和可靠性，而且有着与低端NAS类似的优点，例如方便、专用的存储空间和简单的安装和管理过程。与电器型服务器和工作组级NAS相比，这些NAS设备的成本明显要高很多。
4、大型NAS
这类存储设备，系统的易扩展性以及高可用性和冗余性都是十分关键的。这些设备还必须提供高端服务器的性能、灵活的管理以及与异类网络平台交互的能力。
CIFS和NFS的对比
1、CIFS
Microsoft推出SMB（server message block）后，进一步发展，使其扩展到Internet上，成为common internet file system。
CIFS采用C/S模式，基本网络协议：TCP/IP和IPX/SPX；
两种资源访问模式：
（1） share level security：所有用户的共享资源访问口令是相同的，主要在win9x中使用；
（2） user level security：win NT以后的OS只提供ULS，用于必须提供正确的U/P，并且每个用户权限可以是不同的。
C/S的交互模式：类似于三次握手；三个交互：
（1） 协议选择；双方选择合适的协议进行交互；
（2） 身份验证；按选定的协议登录server，由server对client进行身份验证；
（3） 资源获取；认证通过后，server和client进行交互，进行文件读写等操作。
注意：相同win OS 中，所有机器都是对等的，扮演双重角色，可以作sever，也可以是client；
CIFS是一种协议，和具体的OS关系不大，Unix在安装samba后可以使用CIFS；
2、CIFS和NFS的对比
（1）CIFS面向网络连接的共享协议，对网络传输的可靠性要求高，常使用TCP/IP；NFS是独立于传输的，可使用TCP或UDP；
（2）NFS缺点之一，是要求client必须安装专用软件；而CIFS集成在OS 内部，无需额外添加软件；
（3）NFS属无状态协议，而CIFS属有状态协议；NFS受故障影响小，可以自恢复交互过程，CIFS不行；从传输效率上看，CIFS优于NFS，没用太多冗余信息传送；
（4）两协议都需要文件格式转换，NFS保留了unix的文件格式特性，如所有人、组等等；CIFS则完全按照win的风格来作。
1，SAN & NAS & DAS
什么是NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）
NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）的典型组成是使用TCP/IP协议的以太网文件服务器，数据处理是“文件级”（file level）。你可以把NAS存储设备附加在已经存在的太网上。
SAN与NAS区别
区分SAN与NAS最简单的方法是想想二者在技术上是如何实施的。NAS通常是一个服务器群：应用服务器、邮件服务器等等，存储设备易于附加在这个系统上。SAN多部署与电子商务应用中，大量的数据备份和其它业务需要在网上频繁地存储和传输；SAN可以从你的主网上卸掉大量的数据流量，可以使你的以太网从数据拥塞中解脱出来。
目前存储市场主要有三种方式：DAS（Direct Attached Storage）、NAS(Network Attached Storage，网络附加存储)、SAN（ 存储区域网）。传统的直接存储的模式DAS是直接将存储设备连接到服务器上，一方面，当存储容量增加时，这种方式很难扩展；另一方面，当服务器出现异常时，会使数据不可获得。NAS和SAN的出现适应了网络正成为主要的信息处理模式的发展趋势。IBM大中华区存储事业部总经理何国伟先生也认为，“未来的世界是网络存储世界，存储的外部化将是未来发展趋势，因此IBM存储的重点将放在SAN、NAS上”。
NAS简单灵活
NAS——网络附加存储，即将存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务。NAS服务器一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成。简单的说，NAS是通过与网络直接连接的磁盘阵列，它具备了磁盘阵列的所有主要特征：高容量、高效能、高可靠。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接，可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单。其次NAS是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接。因此，用户选择NAS解决方案，原因在于NAS价格合理、便于管理、灵活且能实现文件共享。
以IBM为代表的业界各大存储厂商纷纷推出NAS解决方案，IBM公司最新的NAS产品主要包括：NAS 200， NAS 300， NAS 300G。NAS 200塔式存储设备主要是针对需要大量高性价比存储设备的Internet服务提供商（ISP）和需要电子邮件存储或视频文件服务的客户；NAS 300的双引擎设计可以支持关键业务高可用性应用，如大型部门和小型企业中的应收帐户、工资支付或客户支持。NAS 300G网关则是业界第一种开放式NAS设备，能将LAN与SAN连接在一起，NAS 300G允许基于局域网的客户机和服务器与现有存储区域网（SAN）互操作，实现了SAN与NAS的统一。
在2001年存储展中，有一家专门做NAS存储的厂商AUSPEX也颇引人注目，AUSPEX始建于1987年，可称为NAS市场的创建者和领头羊，AUSPEX通过其专利技术——功能多处理结构（Founctional Multiprocessing）把文件服务功能的不同功能分解到不同的专用CPU上，借助专用OS为客户提供了大容量、高性能和高可靠的网络数据服务。其产品系列包括NS2000通用网络文件服务器、NAS3000系列，其中NAS 3010LPDA最大磁盘容量达12TB，可接入36GB和73GB的磁盘驱动器；NAS3010XR采用内嵌式SAN结构，可通过光纤通道接入SAN交换机，实现对SAN的存储管理。
SAN高效可扩
SAN——存储区域网络，即通过特定的互连方式连接的若干台存储服务器组成一个单独的数据网络，提供企业级的数据存储服务。 SAN是一种特殊的高速网络，连接网络服务器和诸如大磁盘阵列或备份磁带库的存储设备，SAN置于LAN之下，而不涉及LAN。利用SAN，不仅可以提供大容量的存储数据，而且地域上可以分散，并缓解了大量数据传输对于局域网的影响。SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。
2，SAN & NAS & DAS
与NAS相比，SAN具有下面几个特点：首先SAN具有无限的扩展能力，由于SAN采用了网络结构，服务器可以访问存储网络上的任何一个存储设备，因此用户可以自由增加磁盘阵列、带库和服务器等设备，使得整个系统的存储空间和处理能力得以按客户需求不断扩大。另外，SAN具有更高的连接速度和处理能力。SAN采用了为大规模数据传输而专门设计的光纤通道技术，目前的传输速度为100Mbps，并会很快开发出传输速度为200Mbps和400Mbps的光纤通道交换机。
实现SAN的硬件基础设施是光纤通道，用光纤通道构筑的SAN，由3部分构成：存储和备份设备，包括磁带库、磁盘阵列和光盘库等；光纤通道网络连接部件，包括主机总线适配卡（HBA: Host Bus Adapter）和驱动程序、光缆（线）、集线器、交换机、光纤通道与SCSI间的桥接器(Bridge)等；应用和管理软件包括：备份软件、存储资源管理软件、设备管理软件。由上可以看出，在SAN解决方案中，除存储设备外，其关键部件就是网络连接部件——光纤交换机，目前在IBM、COMPAQ等各公司提供的SAN解决方案中，其光纤交换机大都由博科通讯公司（Brocade）、McDATA、Infrange、Qlogic、Vixel、Gadzoox等提供的。例如博科公司的产品包括了从8端口的入门级光纤通道交换机到128端口企业级交换机，最近推出的128端口的SilkWorm 12000核心Fabric交换机是第一个可提供1Gbps和2Gbps链路速度的第三代ASIC型号，可支持目前的2Gbps光纤通道模块和新兴的存储协议，如10Gbps光纤通道模块、Infiniband Fabric模块以及未来的IP/以太网模块等，还支持可实现存储虚拟化。McDATA的口号是提供从核心到边缘的企业解决方案，其产品系列覆盖从8端口ES-1000到ES-3016、ES-3032直到64端口的ED-6064导向器，并定位于高端应用，McDATA认为，所谓高端，一是支持的端口数多，另一点是产品具有99.999%的高可用性，保证在线数据的连续性。另外 McDATA也提供EFC MANAGER管理软件，实现对交换单元的集中管理。
存储市场的火爆及SAN市场的增长，使这些公司也纷纷从幕后走到了前台，博科、McDATA不仅在存储展上大出风头，而且还将在国内成立办事处，进一步提供技术、服务方面的支持，但博科、McDATA公司均表示，OEM及合作伙伴策略将不会改变。在网络存储技术方面，博科公司的技术总监许良谋先生表示，3-5年内光纤通道技术仍会是主流技术，但博科公司目前对iSCSI、Storage over IP、Infiniband等技术进行密切关注，并加大了研发力度。
NAS+SAN是存储方案的最佳选择
尽管有些人认为存储区域网络（SAN）与网络连接存储（NAS）体系的融合是一种硬性的组合，但这两种技术的融合正在积极发展。为了弄清两者之间的关系，让我们仔细分析一下这两种技术。
大家普遍认为，IT存储需求以一种跳跃式的速度增长。实际上，IT存储能力现在正以每年52%的速度提高（the Forrester Report, March 2001）。要使存储能力跟上存储需求的步伐，意味着不仅要不断增加新的物理硬件，还要创建新的架构来管理这些硬件设施。在当前的IT预算已经被大幅削减的情况下，这种双重需求通常是很要命的。幸运的是，我们已经开始脱离直接连结存储（DAS）模式。这种昂贵的存储模式需要给每个单独的服务器增加硬盘，但却不能提供真正意义上的网络存储负载分摊模式，它只是提高了基础设施成本。
网络连接存储（NAS）是一种可以接受的选择方案。它是一台功能强大的数据服务器，能在文件级别上处理数据。典型情况下，它通过专用以太网连结到已有的网络中。除非是在不同的网络结构上创建NAS混合构件，否则对NAS的安装和管理是相当容易的。
相比较而言，存储区域网络（SAN）要复杂一些，它把数据以块为单位进行管理，采用具有更高传输速率的光纤通道（Fibre Channel）连接方式和相关基础结构。它的设计和实现途径为它带来了更高的处理速度，而且，SAN还是基于自身的独立的网络。它允许数据流直接从主网络上卸载，并降低了请求响应时间。（或者换句话说，它极大地减少了主网络运行缓慢的时间，这一优势在数据备份期间尤其重要。）
尽管NAS相对来说显得过于简单，但对于一个需要公共文件系统（如，电子邮件服务器组）的服务器群来说，它是一种不错的选择。SAN的高速及其良好的扩展性使它更适用于电子商务应用，在这类应用环境中，大量终端请求访问少量数据，或者说大量终端共享少量数据。
所有的事情都能以相对简单的方式来解释，如果给某些人足够的时间和微小的激励，那么他们可能会把简单的事情弄得相当复杂。现在的存储业正是这样，人们急于将NAS和SAN技术融合起来。（这种看法可能过于偏激）。当然，这种融合存在其合理性。SAN提供速度，NAS提供由文件处理带来的协作性，它们的结合将是非常令人心动的。对SAN来说，点到点之间光纤通道的最大距离不得超过10km限度实在是一个缺陷，但这种缺陷可以被NAS的IP连结所弥补。这就是说，可以通过IP网络发送光纤通道命令（FC/IP）。（如果你研究过SCSI协议，你应该知道iSCSI正是以同样的方式来处理SCSI命令）。借助于10 Gigabit以太网技术，这种处理方法最终变成了现实。
但是也有一些令人沮丧的因素：虽然在Intel Developer Forum期间，融合NAS/SAN技术的呼声很高，但要实现这种融合可能需要一年半到两年的时间，而且这还要依赖于Intel 3GIO总线体系结构的成功实现。（3GIO的处理速度要比PCI-X快6倍，它将大大缓解服务器和工作站上处理大数据量时的瓶颈问题）。另外，在关注NAS和SAN的融合时，应参考一些正准备进行这方面融合的企业，（比如，Hitachi的Freedom NAS体系就非常有意思）。如果不关注这些，你2002购买的设备在2004年进行升级的时候就可能要完全丢弃。
