三大基础存储架构介绍
DAS
DAS定义
DAS即直连附加存储，指通过SCSI或光纤通道接口与计算机连接并进行数据交换的数据存储设备。它依赖于服务器系统并以RAID技术为主要的技术手段提供数据存储服务，其本身就是一个磁盘阵列。
DAS的基础架构
从架构图中我们可以清楚的看到其直连的连接方式，它是将外置的存储设备通过连接电缆直接连接到服务器上。DAS采用服务器直接外挂存储的方式，外部数据存储设备采用SCSI技术或者FC技术，直接挂接在服务器的内部总线上，存储设备成为整个服务器结构的一部分，在操作系统的控制下进行数据操作。DAS依赖于服务器主机，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。
DAS特点
DAS的适用环境为：
1）服务器在地理分布上很分散，通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时(商店或银行的分支便是一个典型的例子)；
2）存储系统必须被直接连接到应用服务器上时（如微软集群服务器或某些数据库使用的“原始分区”）；
3）包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接到存储器上，群件应用和一些邮件服务也包括在内；
总的来说就是当服务器在地理上比较分散，很难通过远程连接进行互连时，直接连接存储是比较好的解决方案，甚至可能是唯一的解决方案。利用直连存储的另一个原因也可能是企业决定继续保留已有的传输速率并不很高的网络系统。
根据DAS的特色决定其有如下优点：相对廉价，使用熟练，广泛使用；
缺点是：扩展性差，性能差，与LAN和应用相互影响，不能轻易扩展，受连接距离限制，包含很多单点故障，管理困难。
SAN
SAN定义
属于网络存储
不是一种产品，而是一种系统
类似于存储总线的形式，连接各单元
存储系统+存储管理软件+应用服务器+网络硬件=SAN
接口多样化，实现服务器后端网络
三种高速交换数据模式
存储区域网(SAN）是一个专有的、可集中管理的、安全的数据存储基础结构。它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的专用于数据存储的高速区域网络。早期的SAN采用的是光纤通道（FC，Fiber Channel）技术，所以，以前的SAN多指采用光纤通道的存储局域网络，直到iSCSI协议出现以后，为了区分，业界就把SAN分为FC-SAN和IP-SAN。
SAN的基础架构
SAN通常包括服务器（即主机）、存储设备（包括磁带或者磁盘阵列）以及桥接器和多路复用器，所有这些设备都连接在光纤通道的交换机上。 SAN是千兆位速率的网络，它依托光纤通道（fibre channel）为服务器和存储设备之间的连接提供更高吞吐能力、支持更远距离和更可靠的连通。SAN由三个基本的组件构成：接口（如SCSI、光纤通道等）、连接设备（交换设备、网关、路由器、集线器等）和通信控制协议（如IP和SCSI等），这三个组件再加上附加的存储设备和独立的服务器，就构成一个SAN系统。SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络，并允许独立地增加存储容量，使得管理和集中控制更加简化（特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候）。而且，光纤接口提供了长距离的连接长度，这使得物理上分离的远距离存储变得更容易。
SAN特点
SAN专注于解决以下问题：1）存储量较大的大型应用2）数据可靠性要求较高的关键应用 3）对性能要求高的应用；SAN用于解决企业级存储特有的问题。
SAN的优势是可提供高可扩展性能，服务器、存储和带宽可以独立地被扩展，可以运行数据库。而相应的缺点是价格高需要搭建FC网，异构环境下的互操作性要求高，管理复杂，需要第三方软件支持。
IP SAN之iSCSI技术
对于现今的IP SAN，最主要的就是iSCSI技术的应用，iSCSI 直译为IP over SCSI,即通过IP协议对SCSI协议进行封装，该种技术的优势是可方便的提供网络上的本地空间集块存储能力。iSCSI 是基于IP 协议的技术标准，它实现了SCSI 和TCP/IP 协议的连接，对于以局域网为网络环境的用户，只需要不多的投资，就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输及管理。
具体特点如下：
结合DAS和NAS的优点，并通过简易的方式，实现SAN的特质
IP Over SCSI的特点，原理就是进行SCSI协议的封装
可大大提升架构存储网络的范围，并利用专有的iSCSI卡提升整体性能
可方便的提供网络上的本地空间及块存储能力
结合第三方的iSCSI软件，可实现各类高级应用
现正全面进入IP SAN时代。
NAS
NAS定义
NAS即网络附加存储，是一种针对网络文件共享进行优化的数据存储设备。NAS被定义为一个专有文件服务器，其自身具备操作系统和存储系统，利用现有TCP/IP网络提供共享存储服务。
具体特点如下：
存储不通过IO依赖于服务器或客户机
Thin Server的概念
高度互通与直接访问的结合
即插即用的存储设备
利用现有TCP/IP网络工作
网络情况影响其性能发挥
具有自身操作系统的存储系统
NAS的基础架构
接下来我们再来看看NAS的基础架构。NAS采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)技术，通过网络交换机连接存储系统和服务器（工作站）主机，建立专用于数据存储的存储私网。NAS是部件级的存储方案，它的重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。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）和集成在一起的服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。一个NAS里面包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储，主服务器和客户端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件，包括SMB格式（Windows）NFS格式 （Unix，Linux）和CIFS格式等等。NAS系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。
NAS特点
如果有以下问题需要考虑：1）要求文件系统具备高安全性和可靠性2）网络中存在异构平台3）对管理程度要求较高，功能需求多；那么可以采用NAS网络附加存储来解决。关于NAS的应用，可以说，有网络就会有数据共享，有数据共享就必须要存储，要存储就可以用NAS网络存储服务器实现。
NAS的优势是访问快，可扩展性能好，使用灵活，性能可靠，易于安装和管理，而且成本低，但相应的，无法提供本地空间，由于是基于文件系统而不是块级的存储，所以不适用于数据库应用。
RAID技术介绍
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。
RAID Level 0条带技术
实现RAID0必须要有两个以上磁盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。在所有的级别RAID中，RAID 0的速度是最快。RAID 0的缺点是不提供数据差错控制，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。RAID0运行时只要其中任何一块硬盘出现问题就会导致所有数据的故障。
RAID Level 1条带技术
RAID 1是一种由2块磁盘组成的镜像磁盘阵列，其原理就是将一块硬盘的数据以相同位置指向另一块硬盘的位置。对于RAID1结构的设备来说，RAID控制器必须能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作，且每读一次盘只能读出一块数据，即数据块传送速率与单独盘的读取速率相同。
RAID1使用镜像结构提高系统的容错能力，镜像硬盘相当于一个备份盘，但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。RAID1磁盘阵列支持“热替换”，即不断电的情况下对故障磁盘进行更换，更换完毕只要从镜像盘上恢复数据即可。当主硬盘损坏时，镜像硬盘就可以代替主硬盘工作。RAID 1磁盘阵列主要用在数据安全性很高，而且要求能够快速恢复被破坏的数据的场合。
RAID Level 5条带技术
RAID 5是分布式奇偶校验的独立磁盘结构，是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 以4个磁盘组成的RAID 5为例，其数据存储方式如图所示：图中，Ap为A1，A2、A3的奇偶校验信息，其它以此类推。由图中可以看出，RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息可以恢复被损坏的数据。 RAID 5依赖其自身的奇偶校验信息，可以在保证数据读取速度的同时为系统提供数据安全保障。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率较高，存储成本相对较低。
