目前高端服務器所使用的專業(yè)存儲方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲空間。
一、直接附加存儲(DAS)
直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI接口直接連接到一臺服務器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機硬盤并無太大差別，對于服務器的要求僅僅是一個外接的SCSI口，因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務器的系統(tǒng)來說，設備分散，不便管理。同時多臺服務器使用DAS時，存儲空間不能在服務器之間動態(tài)分配，可能造成相當?shù)馁Y源浪費;(4)數(shù)據(jù)備份操作復雜。
二、網(wǎng)絡附加存儲(NAS)
NAS實際是一種帶有瘦服務器的存儲設備。這個瘦服務器實際是一臺網(wǎng)絡文件服務器。NAS設備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡服務器通過TCP/IP網(wǎng)絡存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機不通過服務器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對服務器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務器系統(tǒng)，對硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，因此易受網(wǎng)絡上其它流量的影響。當網(wǎng)絡上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;(3)存儲只能以文件方式訪問，而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊，因此會在某些情況下嚴重影響系統(tǒng)效率，比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS。
三、存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)
SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網(wǎng)絡之外的專用網(wǎng)絡。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時SAN網(wǎng)絡獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲方案中傲視群雄。SAN由于其基礎是一個專用網(wǎng)絡，因此擴展性很強，不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式，是未來存儲技術的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點：(1)價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的，就連服務器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;(2)需要單獨建立光纖網(wǎng)絡，異地擴展比較困難;
使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高，而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及，萬兆網(wǎng)也逐漸的進入主流，使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術，提供完整解決方案的廠商較少，對管理者技術要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時，解碼成SCSI需要CPU進行運算，增加了系統(tǒng)性能開銷，如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷，但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡運行狀況的影響。
目前磁盤存儲市場上，存儲分類根據(jù)服務器類型分為：封閉系統(tǒng)的存儲和開放系統(tǒng)的存儲，封閉系統(tǒng)主要指大型機，AS400等服務器，開放系統(tǒng)指 基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)的服務器；開放系統(tǒng)的存儲分為：內(nèi)置存儲和外掛存儲；開放系統(tǒng)的外掛存儲根據(jù)連接的方式分為：直 連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）和網(wǎng)絡化存儲（Fabric-Attached Storage，簡稱FAS）；開放系統(tǒng)的網(wǎng)絡化存儲根據(jù)傳輸協(xié)議又分為：網(wǎng)絡接入存儲（Network-Attached Storage，簡稱NAS）和存儲區(qū)域網(wǎng)絡（Storage Area Network，簡稱SAN）。由于目前絕大部分用戶采用的是開放系統(tǒng)，其外掛存儲占有目前磁盤存儲市場的70%以上
開放系統(tǒng)的直連式存儲（Direct-Attached Storage，簡稱DAS）已經(jīng)有近四十年的使用歷史，隨著用戶數(shù)據(jù)的不斷增長，尤其是數(shù)百GB以上時，其在備份、恢復、擴展、災備等方面的問題變得日益困擾系統(tǒng)管理員。
主要問題和不足為：
直連式存儲依賴服務器主機操作系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的IO讀寫和存儲維護管理，數(shù)據(jù)備份和恢復要求占用服務器主機資源（包括CPU、系統(tǒng)IO等），數(shù)據(jù)流需要回流主 機再到服務器連接著的磁帶機（庫），數(shù)據(jù)備份通常占用服務器主機資源20-30%，因此許多企業(yè)用戶的日常數(shù)據(jù)備份常常在深夜或業(yè)務系統(tǒng)不繁忙時進行，以 免影響正常業(yè)務系統(tǒng)的運行。直連式存儲的數(shù)據(jù)量越大，備份和恢復的時間就越長，對服務器硬件的依賴性和影響就越大。
直連式存儲與服務器主 機之間的連接通道通常采用SCSI連接，帶寬為10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等，隨著服務器CPU的處理能力越來越強，存儲硬 盤空間越來越大，陣列的硬盤數(shù)量越來越多，SCSI通道將會成為IO瓶頸；服務器主機SCSI ID資源有限，能夠建立的SCSI通道連接有限。
無論直連式存儲還是服務器主機的擴展，從一臺服務器擴展為多臺服務器組成的群集(Cluster)，或存儲陣列容量的擴展，都會造成業(yè)務系統(tǒng)的停機，從而給 企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，對于銀行、電信、傳媒等行業(yè)7×24小時服務的關鍵業(yè)務系統(tǒng)，這是不可接受的。并且直連式存儲或服務器主機的升級擴展，只能由原設備廠 商提供，往往受原設備廠商限制。
存儲區(qū)域網(wǎng)絡（Storage Area Network，簡稱SAN）采用光纖通道（Fibre Channel）技術，通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器主機，建立專用于數(shù)據(jù)存儲的區(qū)域網(wǎng)絡。SAN經(jīng)過十多年歷史的發(fā)展，已經(jīng)相當成熟，成為業(yè) 界的事實標準（但各個廠商的光纖交換技術不完全相同，其服務器和SAN存儲有兼容性的要求）。SAN存儲采用的帶寬從100MB/s、200MB/s，發(fā) 展到目前的1Gbps、2Gbps。
網(wǎng)絡接入存儲（Network-Attached Storage，簡稱NAS）采用網(wǎng)絡（TCP/IP、ATM、FDDI）技術，通過網(wǎng)絡交換機連接存儲系統(tǒng)和服務器主機，建立專用于數(shù)據(jù)存儲的存儲私 網(wǎng)。隨著IP網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡接入存儲（NAS）技術發(fā)生質的飛躍。早期80年代末到90年代初的10Mbps帶寬，網(wǎng)絡接入存儲作為文件服務器存 儲，性能受帶寬影響；后來快速以太網(wǎng)（100Mbps）、VLAN虛網(wǎng)、Trunk(Ethernet Channel) 以太網(wǎng)通道的出現(xiàn)，網(wǎng)絡接入存儲的讀寫性能得到改善；1998年千兆以太網(wǎng)（1000Mbps）的出現(xiàn)和投入商用，為網(wǎng)絡接入存儲（NAS）帶來質的變化 和市場廣泛認可。由于網(wǎng)絡接入存儲采用TCP/IP網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，TCP/IP是IT業(yè)界的標準協(xié)議，不同廠商的產(chǎn)品（服務器、交換機、NAS存儲） 只要滿足協(xié)議標準就能夠實現(xiàn)互連互通，無兼容性的要求；并且2002年萬兆以太網(wǎng)（10000Mbps）的出現(xiàn)和投入商用，存儲網(wǎng)絡帶寬將大大提高NAS 存儲的性能。NAS需求旺盛已經(jīng)成為事實。首先NAS幾乎繼承了磁盤列陣的所有優(yōu)點，可以將設備通過標準的網(wǎng)絡拓撲結構連接，擺脫了服務器和異構化構架的 桎梏；其次，在企業(yè)數(shù)據(jù)量飛速膨脹中，SAN、大型磁帶庫、磁盤柜等產(chǎn)品雖然都是很好的存儲解決方案，但他們那高貴的身份和復雜的操作是資金和技術實力有 限的中小企業(yè)無論如何也不能接受的。NAS正是滿足這種需求的產(chǎn)品，在解決足夠的存儲和擴展空間的同時，還提供極高的性價比。因此，無論是從適用性還是 TCO的角度來說，NAS自然成為多數(shù)企業(yè)，尤其是大中小企業(yè)的最佳選擇。
針對I/O是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)效率低下的瓶頸問題，專家們提出了許多種解決辦法。其中抓住癥結并經(jīng)過實踐檢驗為最有效的辦法是：將數(shù)據(jù)從通用的應用服務器中分離出來以簡化存儲管理。問題：
原來存在的問題：每個新的應用服務器都要有它自己的存儲器。這樣造成數(shù)據(jù)處理復雜，隨著應用服務器的不斷增加，網(wǎng)絡系統(tǒng)效率會急劇下降。
解決辦法：將存儲器從應用服務器中分離出來，進行集中管理。這就是所說的存儲網(wǎng)絡（Storage Networks）。
專家們針對這一辦法又采取了兩種不同的實現(xiàn)手段，即NAS（Network Attached Storage）網(wǎng)絡直聯(lián)存儲器和SAN(Storage Area Networks)存儲區(qū)域網(wǎng)。
NAS：用戶通過TCP/IP協(xié)議訪問數(shù)據(jù)，采用業(yè)界標準文件共享協(xié)議如：NFS、HTTP、CIFS實現(xiàn)共享。
SAN：通過專用光纖通道交換機訪問數(shù)據(jù)，采用SCSI接口。
NAS和SAN最本質的不同就是文件管理系統(tǒng)在哪里。
SAN結構中，文件管理系統(tǒng)（FS）還是分別在每一個應用服務器上；而NAS則是每個應用服務器通過網(wǎng)絡共享協(xié)議使用同一個文件管理系統(tǒng)。
NAS是將目光集中在應用、用戶和文件以及它們共享的數(shù)據(jù)上。SAN是將目光集中在磁盤、磁帶以及聯(lián)接它們的可靠的基礎結構。將來從桌面系統(tǒng)到數(shù)據(jù)集中管理到存儲設備的全面解決方案將是NAS加SAN。
通過以上分析，下表總結了這四種方式的主要區(qū)別。
通過以上比較研究，四種方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務較為集中的商業(yè)企業(yè)，可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè)，服務器數(shù)量比較少，有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求，且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè)，SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務器相對比較集中，且對系統(tǒng)性能要求極高，可考慮采用SAN方案;對于希望使用存儲的服務器相對比較分散，又對性能要求不是很高的，可以考慮采用iSCSI方案。
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本文標題：網(wǎng)絡存儲技術方案的比較研究
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