存储简介及存储方式

存储系统是整个IT系统的基石，是IT技术赖以存在和发挥效能的基础平台。早先的存储形式是存储设备（通常是磁盘）与应用服务器其他硬件直接安装于同一个机箱之内，并且该存储设备是给本台应用服务器独占使用的。

今天，我们分享内容和目录如下：

1、简介

2、三种常见存储方式 DAS、NAS和SAN

3、DAS、NAS和SAN三种存储方式比较

4、存储常见品牌

5、常用介质

1、简介

存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、 安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。

总的来讲可以包含两个方面的含义：

• 一方面它是数据临时或长期驻留的物理媒介；
• 另一方面，它是保证数据完整安全存放的方式或行为。

2、三种常见存储方式 DAS、NAS和SAN

2.1 DAS

DAS（Direct Access Storage —直接连接存储）是指将存储设备通过 SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。DAS这种存储方式与我们普通的 PC存储架构一样，外部存储设备都是直接挂接在服务器内部总线上， 数据存储设备是整个服务器结构的一部分。

DAS存储方式主要适用以下环境

(1)小型网络

因为网络规模较小，数据存储量小，而且也不是很复杂，采用这种存储方式对服务器的影响不会很大。并且这种存储方式也十分经济，适合拥有小型网络的企业用户。

(2)地理位置分散的网络

虽然企业总体网络规模较大，但在地理分布上很分散，通过 SAN或NAS在它们之间进行互联非常困难，此时各分支机构的服务器也可采用 DAS存储方式，这样可以降低成本。

(3) 特殊应用服务器

在一些特殊应用服务器上，如微软的集群服务器或某些数据库使用的原始分区，均要求存储设备直接连接到应用服务器。

局限性

直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的 IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括 CPU、系统IO等），数据备份通常占用服务器主机资源 20-30%，因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。

直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用 SCSI（小型计算机系统接口，是一种智能的通用接口标准）连接，带宽为 10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等，随着服务器 CPU的处理能力越来越强，存储硬盘空间越来越大，阵列的硬盘数量越来越多， SCSI通道将会成为IO瓶颈；服务器主机 SCSI ID资源有限，能够建立的 SCSI通道连接有限。

无论直连式存储还是服务器主机的扩展， 从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集(Cluster) ，或存储阵列容量的扩展，都会造成业务系统的停机，从而给企业带来经济损失，对于银行、电信、传媒等行业7×24小时服务的关键业务系统，这是不可接受的。

2.2 NAS

NAS（Network Attached Storage ）—网络连接存储，即将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网），连接到一群计算机上。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。

NAS产品包括存储器件(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)和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。简易服务器经优化设计，可以完成一系列简化的功能， 例如文档存储及服务、电子邮件、互联网缓存等等。集成在NAS设备中的简易服务器可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。

这种方法从两方面改善了数据的可用性。第一，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读出数据。第二，简易服务器本身不会崩溃，因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因，即应用软件引起的问题。

NAS的优点：

(1)真正的即插即用

NAS是独立的存储节点存在于网络之中，与用户的操作系统平台无关，真正的即插即用。

(2)存储部署简单

NAS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要的协议， 因此使整个系统的管理和设置较为简单。

(3)存储设备位置非常灵活

(4)管理容易且成本低

NAS数据存储方式是基于现有的企业局域网而设计的， 按照TCP/IP协议进行通信，以文件的 I/O方式进行数据传输。

NAS的缺点：

(1)存储性能较低

(2)可靠度不高

2.3 SAN

SAN(Storage Area Network) 存储区域网络1991年，IBM公司在 S/390服务器中推出了 ESCON(Enterprise SystemConnection管理系统连接 )技术。它是基于光纤介质，最大传输速率达17MB/s的服务器访问存储器的一种连接方式。在此基础上，进一步推出了功能更强的 ESCONDirector(FC SWitch) ，构建了一套最原始的 SAN系统。

SAN存储方式创造了存储的网络化。存储网络化顺应了计算机服务器体系结构网络化的趋势。FC-SAN的支撑技术是光纤通道 (FC Fiber Channel) 技术。FC技术支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议，其最大特性是将网络和设备的通信协议与传输物理介质隔离开， 这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送。当然SAN也可以使用IP通道进行部署—IP-SAN。

FC-SAN的硬件基础设施是光纤通道，用光纤通道构建的 SAN由以下三个部分组成：

存储和备份设备：包括磁带、磁盘和光盘库等。

光纤通道网络连接部件：包括主机总线适配卡、驱动程序、光缆、集线器、交换机、光纤通道和 SCSI间的桥接器

应用和管理软件：包括备份软件、存储资源管理软件和存储设备管理软件。

FC-SAN的优势：

(1)网络部署容易；

(2)高速存储性能。因为 SAN采用了光纤通道技术，所以它具有更高的存储带宽，存储性能明显提高。SAN的光纤通道使用全双工串行通信原理传输数据，传输速率高达1062.5Mb/s。

(3)良好的扩展能力。由于 SAN采用了网络结构，扩展能力更强。光纤接口提供了10公里的连接距离，这使得实现物理上分离，不在本地机房的存储变得非常容易。

3、DAS、NAS和SAN三种存储方式比较

3.1连接方式对比

从连接方式上对比，DAS采用了存储设备直接连接应用服务器，具有一定的灵活性和限制性；NAS通过网络（TCP/IP,ATM,FDDI）技术连接存储设备和应用服务器，存储设备位置灵活，随着万兆网的出现，传输速率有了很大的提高；FC-SAN则是通过光纤通道（Fibre Channel）技术连接存储设备和应用服务器，具有很好的传输速率和扩展性能。三种存储方式各有优势，相互共存，占到了磁盘存储市场的70%以上。SAN和NAS产品的价格仍然远远高于 DAS.许多用户出于价格因素考虑选择了低效率的直连存储而不是高效率的共享存储。

客观的说，SAN和NAS系统已经可以利用类似自动精简配置（thinprovisioning ）这样的技术来弥补早期存储分配不灵活的短板。然而，之前它们消耗了太多的时间来解决存储分配的问题增加内链， 以至于给DAS留有足够的时间在数据中心领域站稳脚跟。此外， SAN和NAS依然问题多多，至今无法解决。但是SAN常用于大型网络存储的建设，并且在混合存储技术成熟的未来， 是颇具潜力的。

3.2 应用场景对比

DAS虽然比较古老了，但是还是很适用于那些数据量不大， 对磁盘访问速度要求较高的中小企业；NAS多适用于文件服务器，用来存储非结构化数据，虽然受限于以太网的速度，但是部署灵活，成本低；SAN则适用于大型应用或数据库系统，缺点是成本高、较复杂。

4、存储常见品牌

EMC、IBM、NetApp、HP、HDS、DELL、华为等。

5、常用介质

• 硬盘
• 磁带
• 光盘
  受限于以太网的速度，但是部署灵活，成本低；SAN则适用于大型应用或数据库系统，缺点是成本高、较复杂。

4、存储常见品牌

EMC、IBM、NetApp、HP、HDS、DELL、华为等。

5、常用介质

• 硬盘
• 磁带
• 光盘
• 移动存储设备