NAS、iSCSI、NAS+SAN簡介
NAS是特製的網絡文件系統服務器，其優點包括系統的易用性和可管理性，數據共享顆粒度細，共享用戶之間可以共享文件級數據，NAS所支持的網絡文件協議包括NFS和CIFS。
NAS與SAN各有優缺點。特別值得一提的是，這兩種技術是互補的，因此二者的融合就顯得非常必要了。在二者直接結合中，NAS Head被視爲最明顯和簡單的技術融合。
在NAS+SAN系統中，前端是一些NAS Head服務器和使用SAN存儲設備的服務器，NAS Head對外提供NFS和CIFS協議接口和管理服務。但與傳統的NAS系統不同，該系統中NAS Head不使用本地存儲設備而使用SAN存儲設備對外提供文件服務。這種融合方式在一定程度上解決了NAS與SAN系統的存儲設備級的共享問題，但在文件級的共享上與傳統NAS系統一樣具有可擴展性問題。因爲當一個文件系統負載很大時，NAS Head很可能成爲系統瓶頸。在覈心存儲帶寬允許下，可以通過增加多個NAS Head來提升性能。
所謂iSCSI，即通過IP網絡，將SCSI塊數據轉換成網絡封包的一種傳輸協議，該協議被用於服務器(Initiator)、存儲設備(Target)和協議傳輸網關設備。它和NAS一樣通過IP網絡來傳輸數據，但在數據存取方式上則採用與傳統NAS不同、卻與FC-SAN相同的塊協議(Block Protocal)。與Fiber Channel一樣，iSCSI也屬於SAN大家庭中的一員。
iSCSI Initiator可分爲三種，即軟件Initiator驅動程序、硬件的TOE HBA卡及iSCSI HBA卡。就效能而言，Initiator驅動程序最差、TOE居中、iSCSI HBA卡最佳。但是，iSCSI HBA只能接受iSCSI協議，而無法通過NFS或CIFS等檔案系統協議與應用服務器溝通。Initiator驅動程序及TOE則同時支持iSCSI、NFS及CIFS三種協議。
NAS+SAN與iSCSI比較
針對目前視頻行業的應用，怎樣對網絡結構進行選擇是一個課題。目前電視臺節目生產主要是對視音頻流的採、編、播，核心應用要求帶寬高、傳輸速度快；而各電視臺對視音頻的處理都較爲集中，基本不需要遠程處理數據。核心存儲一般都採用FC-SAN的構架，而邊緣存儲可以利用iSCSI或NAS Head技術實現二級存儲的構架。
從圖1及附表可以看出，NAS Head沒有單點故障，可以實現負載均衡，而iSCSI有單點故障；對於客戶端設備方面來講，後者對配置要求高，另外需要iSCSI卡或者使用軟件驅動和網絡加速卡，因而成本高；在使用中，iSCSI環境需要客戶端共享軟件，NAS環境則不需要，因而擴展NAS客戶端時費用低；從目前應用情況看，NAS Head在各行各業已獲得廣泛應用，而iSCSI還處在測試應用階段。
在標準結構中，這兩種方式都可以採用SCSI陣列作爲首選的配置，如圖2所示。
這種結構在性能上，區別僅在於TCP/IP和iSCSI協議及服務器配置上的性能差異。
在擴展性方面，有兩種情況：
1. 在多主機的情況下，NAS結構除了具有標準配置時的優勢外，還可以根據用戶需求，增加NAS Head提供更高的帶寬。而iSCSI也可以做擴展，但是投資大，表現在兩個方面：一是iSCSI的結構中，存儲服務器和iSCSI適配卡成本高，而且要增加存儲共享軟件；二是客戶端同樣需要增加iSCSI適配卡，而且性能要求比NAS要高。
2. 在存儲擴展方面，iSCSI存儲服務器雖然一般提供單口的FC接口連接陣列，但由於內部總線帶寬限制而成爲整個存儲網絡的瓶頸，使得其容量增大但性能並沒隨之提高。爲了提高性能，必須增加iSCSI存儲服務器的數量。而在NAS Head架構中，擴展陣列簡單，只需要在SAN中增加陣列，便可增加存儲容量，通過增加NAS Head的數量，便解決了總線瓶頸問題，提高了客戶端的訪問性能。採用NAS Head架構，其性價比明顯高於採用iSCSI的。如圖3所示。
現在我們來分析當客戶端數量不斷增加時，兩者的費用如何發生變化。假設服務端費用相同(實際上iSCSI服務端的費用比NAS Head的費用高很多)。在iSCSI結構下，客戶端費用由三部分組成：主機、iSCSI適配卡和客戶端軟件，其中主機所佔比例較小，對每客戶端，假設爲1萬元，而後兩者之和爲1.5萬。在NAS結構下，客戶端費用由主機組成，同樣假設每臺價格也爲1萬元。從圖4可以看出，當客戶端數量不斷增加時，iSCSI結構下客戶端的費用與NAS結構下相比成倍增加。
NAS+SAN的融合解決方案
綜上所述，採用(NAS Head作爲NAS服務器的控制端，它可以直接或通過SAN光纖通道連接到後端的存儲系統上，而無需依賴該服務器的內部存儲，爲其提供高性能、大容量、高可用性的存儲後端。這樣的解決方案充分利用了用戶在企業級存儲系統或SAN設備上的原有投資，運用經濟實惠的以太網接入方式來提供可擴展的高性能文件訪問服務。應用NAS Head的解決方案，爲規劃存儲增長帶來了極大的靈活性，大幅提升了存儲系統利用率，充分發揮了存儲系統和存儲管理軟件的作用。該解決方案能大幅簡化數據管理，顯著提升數據保護性能與災難預防能力，從而大大降低運營成本。
NAS+SAN方案應用於非編網絡系統，可以保持既有的FC-SAN的存儲環境，既可以支持當前高性能有卡工作站、合成工作站等，也可以支撐未來包括HDV在內的高清應用。隨着CPU+GPU技術在非編系統中應用的成熟，非編軟件對硬件板卡的依賴性已經越來越低，由於可利用本地緩存，非編軟件的運行對網絡帶寬的需求明顯降低(只需在單位時間內確保平均帶寬)，這使得網絡環境中較爲昂貴的FC設備有可能被IP網絡設備所取代，用來支持無卡非編應用。這樣可兼容已有系統，保護投資。
在NAS+SAN方案裏，利用FC-SAN的存儲作爲NAS矩陣的後臺存儲，通過存儲訪問共享軟件使多個NAS Head形成一個NAS存儲池，提供IP基存儲網絡，從而滿足無卡非編等應用要求，讓有限的存儲帶寬爲更多的客戶機所使用。
NAS+SAN的架構是對SAN存儲在一個IP網絡上的擴展，我們需要諸如CXFS、SNFS、Polyserve Matrix等共享文件系統，因而將多個NAS Head組成一個矩陣來提供存儲鏈路帶寬。目前每個NAS Head(單端口)能夠支持8臺以上雙碼流編輯站點，通過增加NAS Head數量便可增加站點數量。在SAN存儲帶寬的許可下，NAS Head數量可無限擴展。所以說，在NAS+SAN的環境下存儲擴展是極方便的，無須更改原來SAN的網絡構架。
小結
從目前情況看，選擇NAS+NAS方式來構架CPU+GPU網絡，成本更低，網絡資源分配更合理，與原有的雙網結構融合更緊密；同時，也是全臺網絡解決方案中不可或缺的部分。NAS與SAN融合，使網絡具有較強的擴展能力，是主流的發展方向。當然，iSCSI作爲存儲發展的一種趨勢，技術也會越來越成熟，各大廠商對其軟硬件及協議的支持將更加廣泛，一旦10Gb/s以太網絡普及，iSCSI就可能以10Gb/s的高速狂飆，甚至比FC SAN的新版本——4Gb/s還要快，完全能夠滿足視頻行業的需求。由於iSCSI是通過無處不在的IP網絡來傳輸數據，所以理論上傳輸距離是無限的，這對於異地數據的傳輸及災難備份等應用相當有利，但目前基於1000Mb/s的iSCSI還難以滿足視頻應用的需求。
網絡文件系統是基於網絡的分佈式文件系統，其文件系統樹的各節點可以存在於不同的聯網計算機甚至不同的系統平臺上，可以用來提供跨平臺的信息存儲與共享。
當今最主要的兩大網絡文件系統是Sun提出的NFS（Network File System）以及由微軟、EMC和NetApp提出的CIFS（Common Internet File System），前者主要用於各種Unix平臺，後者則主要用於Windows平臺，我們熟悉的“網上鄰居”的文件共享方式就是基於CIFS系統的。其他著名的網絡文件系統還有Novell公司的NCP（網絡控制協議）、Apple公司的AFP以及卡內基-梅隆大學的Coda等，NAS的主要功能之一便是通過各種網絡文件系統提供存儲服務。
NAS是Network Attached Storage的簡稱，中文稱爲網絡附加存儲。在NAS存儲結構中，存儲系統不再通過I/O總線附屬於某個服務器或客戶機，而直接通過網絡接口與網絡直接相連，由用戶通過網絡訪問。
NAS實際上是一個帶有瘦服務器的存儲設備，其作用類似於一個專用的文件服務器。這種專用存儲服務器去掉了通用服務器原有的不適用的大多數計算功能，而僅僅提供文件系統功能。與傳統以服務器爲中心的存儲系統相比，數據不再通過服務器內存轉發，直接在客戶機和存儲設備間傳送，服務器僅起控制管理的作用。
NAS的主要特點
NAS使用了傳統以太網協議，當進行文件共享時，則利用了NFS和CIFS以溝通NT和Unix系統。由於NFS和CIFS都是基於操作系統的文件共享協議，所以NAS的性能特點是進行小文件級的共享存取。 NAS設備是直接連接到以太網的存儲器，並以標準網絡文件系統如NFS、SMB/CIFS over TCP/IP接口向客戶端提供文件服務。NAS設備向客戶端提供文件級的服務。但內部依然是以數據塊的層面與它的存儲設備通訊。文件系統是在這個NAS 存儲器裏。nbsp; NAS的主要長處.
第一，NAS適用於那些需要通過網絡將文件數據傳送到多臺客戶機上的用戶。NAS設備在數據必須長距離傳送的環境中可以很好地發揮作用。
第二，NAS設備非常易於部署。可以使NAS主機、客戶機和其他設備廣泛分佈在整個企業的網絡環境中。NAS可以提供可靠的文件級數據整合，因爲文件鎖定是由設備自身來處理的。
第三，NAS應用於高效的文件共享任務中，例如UNIX中的NFS和Windows NT中的CIFS，其中基於網絡的文件級鎖定提供了高級併發訪問保護的功能。
最後，在某些情況下，企業可以有限地爲數據庫應用部署NAS解決方案。
NAS分類
1、電器型服務器
電器型服務器是NAS系列設備中最低端的產品。電器型服務器不是專門附加的存儲設備。它們爲網絡提供了一個存儲的位置，但是由於沒有冗餘的以及和高性能的組件，它們相對比較便宜。在工作組環境中，電器型服務器要起很多作用。典型服務包括網絡地址翻譯（NAT）、代理、DHCP、電子郵件、Web服務器、DNS、防火牆和***。
2、工作組NAS
工作組級的NAS特別適合於存儲需求相對較低的小型和中型公司，它們的存儲需要一般從幾百GB到1TB。運行電子商務軟件或者大型數據庫的公司會需要幾TB的存儲空間，他們使用的屬於中型NAS。 一般來說，當從工作組升級到中型NAS時，你會發現熱插拔驅動器和一些可以放置額外的驅動器或更多的故障恢復產品的設備盒、增強的管理功能以及系統複雜性的少許提高。
3、中型NAS
我們所說的中型NAS解決方案提供了更好的擴展性和可靠性，而且有着與低端NAS類似的優點，例如方便、專用的存儲空間和簡單的安裝和管理過程。與電器型服務器和工作組級NAS相比，這些NAS設備的成本明顯要高很多。
4、大型NAS
這類存儲設備，系統的易擴展性以及高可用性和冗餘性都是十分關鍵的。這些設備還必須提供高端服務器的性能、靈活的管理以及與異類網絡平臺交互的能力。
CIFS和NFS的對比
1、CIFS
Microsoft推出SMB（server message block）後，進一步發展，使其擴展到Internet上，成爲common internet file system。
CIFS採用C/S模式，基本網絡協議：TCP/IP和IPX/SPX；
兩種資源訪問模式：
（1） share level security：所有用戶的共享資源訪問口令是相同的，主要在win9x中使用；
（2） user level security：win NT以後的OS只提供ULS，用於必須提供正確的U/P，並且每個用戶權限可以是不同的。
C/S的交互模式：類似於三次握手；三個交互：
（1） 協議選擇；雙方選擇合適的協議進行交互；
（2） 身份驗證；按選定的協議登錄server，由server對client進行身份驗證；
（3） 資源獲取；認證通過後，server和client進行交互，進行文件讀寫等操作。
注意：相同win OS 中，所有機器都是對等的，扮演雙重角色，可以作sever，也可以是client；
CIFS是一種協議，和具體的OS關係不大，Unix在安裝samba後可以使用CIFS；
2、CIFS和NFS的對比
（1）CIFS面向網絡連接的共享協議，對網絡傳輸的可靠性要求高，常使用TCP/IP；NFS是獨立於傳輸的，可使用TCP或UDP；
（2）NFS缺點之一，是要求client必須安裝專用軟件；而CIFS集成在OS 內部，無需額外添加軟件；
（3）NFS屬無狀態協議，而CIFS屬有狀態協議；NFS受故障影響小，可以自恢復交互過程，CIFS不行；從傳輸效率上看，CIFS優於NFS，沒用太多冗餘信息傳送；
（4）兩協議都需要文件格式轉換，NFS保留了unix的文件格式特性，如所有人、組等等；CIFS則完全按照win的風格來作。
1，SAN & NAS & DAS
什麼是NAS（Network Attached Storage，網絡附加存儲）
NAS（Network Attached Storage，網絡附加存儲）的典型組成是使用TCP/IP協議的以太網文件服務器，數據處理是“文件級”（file level）。你可以把NAS存儲設備附加在已經存在的太網上。
SAN與NAS區別
區分SAN與NAS最簡單的方法是想想二者在技術上是如何實施的。NAS通常是一個服務器羣：應用服務器、郵件服務器等等，存儲設備易於附加在這個系統上。SAN多部署與電子商務應用中，大量的數據備份和其它業務需要在網上頻繁地存儲和傳輸；SAN可以從你的主網上卸掉大量的數據流量，可以使你的以太網從數據擁塞中解脫出來。
目前存儲市場主要有三種方式：DAS（Direct Attached Storage）、NAS(Network Attached Storage，網絡附加存儲)、SAN（ 存儲區域網）。傳統的直接存儲的模式DAS是直接將存儲設備連接到服務器上，一方面，當存儲容量增加時，這種方式很難擴展；另一方面，當服務器出現異常時，會使數據不可獲得。NAS和SAN的出現適應了網絡正成爲主要的信息處理模式的發展趨勢。IBM大中華區存儲事業部總經理何國偉先生也認爲，“未來的世界是網絡存儲世界，存儲的外部化將是未來發展趨勢，因此IBM存儲的重點將放在SAN、NAS上”。
NAS簡單靈活
NAS——網絡附加存儲，即將存儲設備連接到現有的網絡上，提供數據和文件服務。NAS服務器一般由存儲硬件、操作系統以及其上的文件系統等幾個部分組成。簡單的說，NAS是通過與網絡直接連接的磁盤陣列，它具備了磁盤陣列的所有主要特徵：高容量、高效能、高可靠。NAS將存儲設備通過標準的網絡拓撲結構連接，可以無需服務器直接上網，不依賴通用的操作系統，而是採用一個面向用戶設計的、專門用於數據存儲的簡化操作系統，內置了與網絡連接所需的協議，因此使整個系統的管理和設置較爲簡單。其次NAS是真正即插即用的產品，並且物理位置靈活，可放置在工作組內，也可放在其他地點與網絡連接。因此，用戶選擇NAS解決方案，原因在於NAS價格合理、便於管理、靈活且能實現文件共享。
以IBM爲代表的業界各大存儲廠商紛紛推出NAS解決方案，IBM公司最新的NAS產品主要包括：NAS 200， NAS 300， NAS 300G。NAS 200塔式存儲設備主要是針對需要大量高性價比存儲設備的Internet服務提供商（ISP）和需要電子郵件存儲或視頻文件服務的客戶；NAS 300的雙引擎設計可以支持關鍵業務高可用性應用，如大型部門和小型企業中的應收帳戶、工資支付或客戶支持。NAS 300G網關則是業界第一種開放式NAS設備，能將LAN與SAN連接在一起，NAS 300G允許基於局域網的客戶機和服務器與現有存儲區域網（SAN）互操作，實現了SAN與NAS的統一。
在2001年存儲展中，有一家專門做NAS存儲的廠商AUSPEX也頗引人注目，AUSPEX始建於1987年，可稱爲NAS市場的創建者和領頭羊，AUSPEX通過其專利技術——功能多處理結構（Founctional Multiprocessing）把文件服務功能的不同功能分解到不同的專用CPU上，藉助專用OS爲客戶提供了大容量、高性能和高可靠的網絡數據服務。其產品系列包括NS2000通用網絡文件服務器、NAS3000系列，其中NAS 3010LPDA最大磁盤容量達12TB，可接入36GB和73GB的磁盤驅動器；NAS3010XR採用內嵌式SAN結構，可通過光纖通道接入SAN交換機，實現對SAN的存儲管理。
SAN高效可擴
SAN——存儲區域網絡，即通過特定的互連方式連接的若干臺存儲服務器組成一個單獨的數據網絡，提供企業級的數據存儲服務。 SAN是一種特殊的高速網絡，連接網絡服務器和諸如大磁盤陣列或備份磁帶庫的存儲設備，SAN置於LAN之下，而不涉及LAN。利用SAN，不僅可以提供大容量的存儲數據，而且地域上可以分散，並緩解了大量數據傳輸對於局域網的影響。SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列，不管數據置放在哪裏，服務器都可直接存取所需的數據。
2，SAN & NAS & DAS
與NAS相比，SAN具有下面幾個特點：首先SAN具有無限的擴展能力，由於SAN採用了網絡結構，服務器可以訪問存儲網絡上的任何一個存儲設備，因此用戶可以自由增加磁盤陣列、帶庫和服務器等設備，使得整個系統的存儲空間和處理能力得以按客戶需求不斷擴大。另外，SAN具有更高的連接速度和處理能力。SAN採用了爲大規模數據傳輸而專門設計的光纖通道技術，目前的傳輸速度爲100Mbps，並會很快開發出傳輸速度爲200Mbps和400Mbps的光纖通道交換機。
實現SAN的硬件基礎設施是光纖通道，用光纖通道構築的SAN，由3部分構成：存儲和備份設備，包括磁帶庫、磁盤陣列和光盤庫等；光纖通道網絡連接部件，包括主機總線適配卡（HBA: Host Bus Adapter）和驅動程序、光纜（線）、集線器、交換機、光纖通道與SCSI間的橋接器(Bridge)等；應用和管理軟件包括：備份軟件、存儲資源管理軟件、設備管理軟件。由上可以看出，在SAN解決方案中，除存儲設備外，其關鍵部件就是網絡連接部件——光纖交換機，目前在IBM、COMPAQ等各公司提供的SAN解決方案中，其光纖交換機大都由博科通訊公司（Brocade）、McDATA、Infrange、Qlogic、Vixel、Gadzoox等提供的。例如博科公司的產品包括了從8端口的入門級光纖通道交換機到128端口企業級交換機，最近推出的128端口的SilkWorm 12000核心Fabric交換機是第一個可提供1Gbps和2Gbps鏈路速度的第三代ASIC型號，可支持目前的2Gbps光纖通道模塊和新興的存儲協議，如10Gbps光纖通道模塊、Infiniband Fabric模塊以及未來的IP/以太網模塊等，還支持可實現存儲虛擬化。McDATA的口號是提供從核心到邊緣的企業解決方案，其產品系列覆蓋從8端口ES-1000到ES-3016、ES-3032直到64端口的ED-6064導向器，並定位於高端應用，McDATA認爲，所謂高端，一是支持的端口數多，另一點是產品具有99.999%的高可用性，保證在線數據的連續性。另外 McDATA也提供EFC MANAGER管理軟件，實現對交換單元的集中管理。
存儲市場的火爆及SAN市場的增長，使這些公司也紛紛從幕後走到了前臺，博科、McDATA不僅在存儲展上大出風頭，而且還將在國內成立辦事處，進一步提供技術、服務方面的支持，但博科、McDATA公司均表示，OEM及合作伙伴策略將不會改變。在網絡存儲技術方面，博科公司的技術總監許良謀先生表示，3-5年內光纖通道技術仍會是主流技術，但博科公司目前對iSCSI、Storage over IP、Infiniband等技術進行密切關注，並加大了研發力度。
NAS+SAN是存儲方案的最佳選擇
儘管有些人認爲存儲區域網絡（SAN）與網絡連接存儲（NAS）體系的融合是一種硬性的組合，但這兩種技術的融合正在積極發展。爲了弄清兩者之間的關係，讓我們仔細分析一下這兩種技術。
大家普遍認爲，IT存儲需求以一種跳躍式的速度增長。實際上，IT存儲能力現在正以每年52%的速度提高（the Forrester Report, March 2001）。要使存儲能力跟上存儲需求的步伐，意味着不僅要不斷增加新的物理硬件，還要創建新的架構來管理這些硬件設施。在當前的IT預算已經被大幅削減的情況下，這種雙重需求通常是很要命的。幸運的是，我們已經開始脫離直接連結存儲（DAS）模式。這種昂貴的存儲模式需要給每個單獨的服務器增加硬盤，但卻不能提供真正意義上的網絡存儲負載分攤模式，它只是提高了基礎設施成本。
網絡連接存儲（NAS）是一種可以接受的選擇方案。它是一臺功能強大的數據服務器，能在文件級別上處理數據。典型情況下，它通過專用以太網連結到已有的網絡中。除非是在不同的網絡結構上創建NAS混合構件，否則對NAS的安裝和管理是相當容易的。
相比較而言，存儲區域網絡（SAN）要複雜一些，它把數據以塊爲單位進行管理，採用具有更高傳輸速率的光纖通道（Fibre Channel）連接方式和相關基礎結構。它的設計和實現途徑爲它帶來了更高的處理速度，而且，SAN還是基於自身的獨立的網絡。它允許數據流直接從主網絡上卸載，並降低了請求響應時間。（或者換句話說，它極大地減少了主網絡運行緩慢的時間，這一優勢在數據備份期間尤其重要。）
儘管NAS相對來說顯得過於簡單，但對於一個需要公共文件系統（如，電子郵件服務器組）的服務器羣來說，它是一種不錯的選擇。SAN的高速及其良好的擴展性使它更適用於電子商務應用，在這類應用環境中，大量終端請求訪問少量數據，或者說大量終端共享少量數據。
所有的事情都能以相對簡單的方式來解釋，如果給某些人足夠的時間和微小的激勵，那麼他們可能會把簡單的事情弄得相當複雜。現在的存儲業正是這樣，人們急於將NAS和SAN技術融合起來。（這種看法可能過於偏激）。當然，這種融合存在其合理性。SAN提供速度，NAS提供由文件處理帶來的協作性，它們的結合將是非常令人心動的。對SAN來說，點到點之間光纖通道的最大距離不得超過10km限度實在是一個缺陷，但這種缺陷可以被NAS的IP連結所彌補。這就是說，可以通過IP網絡發送光纖通道命令（FC/IP）。（如果你研究過SCSI協議，你應該知道iSCSI正是以同樣的方式來處理SCSI命令）。藉助於10 Gigabit以太網技術，這種處理方法最終變成了現實。
但是也有一些令人沮喪的因素：雖然在Intel Developer Forum期間，融合NAS/SAN技術的呼聲很高，但要實現這種融合可能需要一年半到兩年的時間，而且這還要依賴於Intel 3GIO總線體系結構的成功實現。（3GIO的處理速度要比PCI-X快6倍，它將大大緩解服務器和工作站上處理大數據量時的瓶頸問題）。另外，在關注NAS和SAN的融合時，應參考一些正準備進行這方面融合的企業，（比如，Hitachi的Freedom NAS體系就非常有意思）。如果不關注這些，你2002購買的設備在2004年進行升級的時候就可能要完全丟棄。