1、 DAS,NAS,SAN是什麼？
DAS
DAS是Direct Attached Storage的縮寫，即“直接連接存儲”，是指將外置存儲設備通過連接電纜，直接連接到一臺計算機上。採用直接外掛存儲方案的服務器結構如同PC機架構，外部數據存儲設備採用SCSI技術，或者FC(Fibre Channel)技術，直接掛接在內部總線上的方式，數據存儲是整個服務器結構的一部分，在這種情況下往往是數據和操作系統都未分離。DAS這種直連方式，能夠解決單臺服務器的存儲空間擴展、高性能傳輸需求，並且單臺外置存儲系統的容量，已經從不到1TB，發展到了2TB，隨着大容量硬盤的推出，單臺外置存儲系統容量還會上升。此外，DAS還可以構成基於磁盤陣列的雙機高可用系統，滿足數據存儲對高可用的要求。從趨勢上看，DAS仍然會作爲一種存儲模式，繼續得到應用。
DAS 存儲方案
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開放系統的直連式存儲（DAS）已經有近四十年的使用歷史，隨着用戶數據的不斷增長，尤其是數百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管理員。
直連式存儲依賴服務器主機操作系統進行數據的IO讀寫和存儲維護管理，數據備份和恢復要求佔用服務器主機資源（包括CPU、系統IO等），數據流需要回流主機再到服務器連接着的磁帶機（庫），數據備份通常佔用服務器主機資源20-30%，因此許多企業用戶的日常數據備份常常在深夜或業務系統不繁忙時進行，以免影響正常業務系統的運行。直連式存儲的數據量越大，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。
NAS
NAS是英文Network Attached Storage的縮寫，通常翻譯爲網絡附加存儲。 NAS設備近兩年開始流行，可靠穩定的性能、特別優化的文件管理系統和低廉的價格使NAS市場得到了一定的增長。NAS作爲一個網絡附加存儲設備，採用了信息技術中的流行技術-嵌入式技術。嵌入式技術的採用，使得NAS具有無人值守、高度職能、性能穩定、功能專一的特點。NAS設備內置優化的獨立存儲操作系統，可以有效、緊密地釋放系統總線資源，全力支持I/O存儲，同時NAS設備一般集成本地的備份軟件，可以不經過服務器將NAS設備中的重要數據進行本地備份，而且NAS設備提供硬盤RAID、冗餘的電源和風扇以及冗餘的控制器，可以滿足保證NAS的穩定應用。
NAS存儲方案
NAS設備主要用來實現在不同操作系統平臺下的文件共享應用，與傳統的服務器或DAS存儲設備相比，NAS設備的安裝、調試、使用和管理非常簡單，採用NAS可以節省一定的設備管理與維護費用。NAS設備提供 RJ- 45 接口和單獨的IP地址，可以將其直接掛接在主幹網的交換機或其它局域網的Hub上，通過簡單的設置(如設置機器的IP地址等)就可以在網絡即插即用地使用NAS設備，而且進行網絡數據在線擴容時也無需停頓，從而保證數據流暢存儲。
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從趨勢上看， TOE(TCP/IP Offload Engine)技術已經逐步成熟，Intel 、 Adaptec公司都已經有了成熟的產品，並將逐步應用在網絡適配器上。同時，iSCSI 技術的產品方案也逐步成熟，這兩種技術將大大推進NAS的應用。
NAS的關鍵特性
NAS解決方案通常配置爲作爲文件服務的設備，由工作站或服務器通過網絡協議（如TCP/IP）和應用程序（如網絡文件系統NFS或者通用 Internet文件系統CIFS）來進行文件訪問。大多數NAS連接在工作站客戶機和NAS文件共享設備之間進行。這些連接依賴於企業的網絡基礎設施來正常運行。
爲了提高系統性能和不間斷的用戶訪問，NAS採用了專業化的操作系統用於網絡文件的訪問，這些操作系統既支持標準的文件訪問，也支持相應的網絡協議。
NAS使文件訪問操作更爲快捷，並且易於向基礎設施增加文件存儲容量。因爲NAS關注的是文件服務而不是實際文件系統的執行情況，所以NAS設備經常是自包含的，而且相當易於部署。
NAS設備與客戶機之間主要是進行數據傳輸。今天在LAN/WAN上傳輸的大量數據被分成許多小的數據塊。傳輸的處理過程需要佔用處理器資源來中斷和重新訪問數據流。如果數據包的處理佔用太多的處理器資源，則在同一服務器上運行的應用程序會受到影響。由於網絡擁堵影響NAS的性能，所以，其性能侷限性之一是網絡傳輸數據的能力。
NAS存儲的可擴展性也受到設備大小的限制。增加另一臺設備非常容易，但是要像訪問一臺機器上的數據那樣訪問網絡環境中的內容並不容易，因爲NAS設備通常具有獨特的網絡標識符。由於上述這些限制，NAS環境中的數據備份不是集中化的，因此僅限於使用直接連接設備（如專用磁帶機或磁帶庫）或者基於網絡的策略，在該策略中，設備上的數據通過企業或專用LAN進行備份。
NAS的技術特點
NAS爲那些訪問和共享大量文件系統數據的企業環境提供了一個高效、性能價格比優異的解決方案。數據的整合減少了管理需求和開銷，而集中化的網絡文件服務器和存儲環境—包括硬件和軟件—確保了可靠的數據訪問和數據的高可用性。可以說，NAS提供了一個強有力的綜合機制。
NAS技術能夠滿足特定的用戶需求。例如當某些企業需要應付快速數據增長的問題，或者是解決相互獨立的工作環境所帶來的系統限制時，可以採用新一代NAS技術，利用集中化的網絡文件訪問機制和共享來解決這些問題，從而達到減少系統管理成本，提高數據備份和恢復功能的目的。
NAS的主要長處
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。
此外，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。正確地進行配置之後，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。儘管其部署非常簡單，但是企業仍然要確保在NAS設備的配置過程中提供適當的文件安全級別。
NAS帶來的好處
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。NAS設備可以進行優化，以文件級保護向多臺客戶機發送文件信息。
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。這些情況一般只限於以下的應用：大量的數據訪問是隻讀的；數據庫很小；要訪問的邏輯卷也很少; 所要求的性能也不高。在這些情況下，NAS 解決方案有助於減少用戶的總體擁有成本。
SAN與NAS--互爲補充的兩種技術
儘管它們之間存在着區別，但是SAN和NAS是兩種互爲補充的存儲技術。例如，SAN在數據塊傳輸和擴展性方面表現優秀，並能夠有效地管理設備。企業可以從將SAN應用於關鍵任務應用、存儲集中、備份恢復和高可用性計算等方面受益無窮。
與SAN相比，NAS支持多臺對等客戶機之間的文件共享。NAS客戶機可以在企業中任何地點訪問共享的文件。因爲在NAS環境中文件訪問的邏輯卷較少，對於響應時間要求也不是很高，所以其性能和距離要求也相對較低。
表2 SAN與NAS關鍵特性比較
SAN NAS
協議 Fibre Channel Fibre Channel-to-SCSI TCP/IP
應用 *關鍵任務，基於交易的數據庫應用處理 *NFS和CIFS中的文件共享
*集中的數據備份 *長距離的小數據塊傳輸
*災難恢復 *有限的只讀數據庫訪問
*存儲集中
優點 *高可用性 *距離的限制少
*數據傳輸的可靠性 *簡化附加文件的共享容量
*減少遠網絡流量 *易於部署和管理
*配置靈活
*高性能
*高可擴展性
*集中管理
NAS和SAN之間的許多原有差別開始消失。例如，NAS設備逐漸採用SAN來解決與存儲擴展和備份恢複相關的問題。儘管這兩種技術類似，但是NAS不能提供SAN所帶來的全面的商業優勢。然而，與傳統的服務器附加存儲相比，不管是SAN還是NAS技術都能減少用戶的總體擁有成本，並能提供更好的投資回報。
SAN
SAN，是Storage Area Network的縮寫，即“存儲區域網絡”。SAN專注於企業級存儲的特有問題。當前企業存儲方案所遇到的兩個問題是：數據與應用系統緊密結合所產生的結構性限制，以及目前小型計算機系統接口(SCSI)標準的限制。SAN中，存儲設備通過專用交換機到一羣計算機上。在該網絡中提供了多主機連接，允許任何服務器連接到任何存儲陣列，讓多主機訪問存儲器和主機間互相訪問一樣方便，這樣不管數據置放在那裏，服務器都可直接存取所需的數據。同時，隨着存儲容量的爆炸性增長，SAN也允許企業獨立地增加它們的存儲容量。
SAN存儲方案
SAN的支撐技術是光纖通道---- Fibre Channel(FC)技術，FC是ANSI爲網絡和通道I/O接口建立的一個標準集成。支持HIP PI 、IPI、SCSI、IP、ATM等多種高級協議，它的最大特性是將網絡和設備的通訊協議與傳輸物理介質隔離開。這樣多種協議可在同一個物理連接上同時傳送，高性能存儲體和寬帶網絡使用單I/O接口，使得系統的成本和複雜程度大大降低。 光纖通道支持多種拓撲結構，主要有：點到點(Links)、仲裁環(FC-AL)、交換式網絡結構(FC-XS) 。
點對點方式的例子是一臺主機與一臺磁盤陣列透過光纖通道連接，可以實現DAS應用。FC-XS交換式架構下，主機和存儲裝置之間透過智能型的光纖通道交換器連接，並存儲網絡的管理軟件統一管理，這種方式就是SAN。因爲採用了FC技術，SAN具有更高的帶寬。FC使用全雙工串行通信原理傳輸數據，在1Gb標準下，傳輸速率高達1062.5Mbps ，即爲100MB/S，雙環可達200MB/S ，2Gb下，上述數字將翻倍。FC標準下可以通過同軸線、光纖介質進行設備間的信號傳輸，使用同軸線傳輸距離爲30米，使用單模光纖傳輸距離可達10公里以上，這使得在SAN模式下實現物理上分離的、不在機房的存儲變得非常容易。
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現在SAN應用需求量逐步增大、成本在逐步降低，更重要的是，隨着FC-SW標準的確立，2GbFC標準下的各種SAN設備已解決了互操作性問題，這已從成本和技術上解決了SAN的應用瓶頸。因爲SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，所以運行備份操作就無需考慮它們對網絡總體性能的影響。SAN方案簡化了管理和集中控制，這對於全部存儲設備都集中在信息中心，很有意義。
SAN的關鍵特性
SAN作爲網絡基礎設施，是爲了提供靈活、高性能和高擴展性的存儲環境而設計的。SAN通過在服務器和存儲設備（例如磁盤存儲系統和磁帶庫）之間實現連接來達到這一目的。
高性能的光纖通道交換機和光纖通道網絡協議可以確保設備連接既可靠且有效。這些連接以本地光纖或SCSI（通過SCSI-to-Fibre Channel轉換器或網關）爲基礎。一個或多個光纖通道交換機以網絡拓撲（SAN架構）形式爲主機服務器和存儲設備提供互聯。
由於SAN是爲在服務器和存儲設備之間傳輸大塊數據而進行優化的，因此SAN對於以下應用來說是理想的選擇:
關鍵任務數據庫應用，其中可預計的響應時間、可用性和可擴展性是基本要素。
集中的存儲備份，其中性能、數據一致性和可靠性可以確保企業關鍵數據的安全。
高可用性和故障切換環境可以確保更低的成本、更高的應用水平。
可擴展的存儲虛擬化，可使存儲與直接主機連接相分離，並確保動態存儲分區。
改進的災難容錯特性，在主機服務器及其連接設備之間提供光纖通道高性能和擴展的距離（達到150公里）。
SAN的主要長處
面對迅速增長的數據存儲需求，大型企業和服務提供商漸漸開始選擇SAN作爲網絡基礎設施，因爲SAN具有出色的可擴展性。事實上，SAN比傳統的存儲架構具有更多顯著的優勢。例如，傳統的服務器連接存儲通常難於更新或集中管理。每臺服務器必須關閉才能增加和配置新的存儲。相比較而言，SAN不必宕機和中斷與服務器的連接即可增加存儲。SAN 還可以集中管理數據，從而降低了總體擁有成本。
利用光纖通道技術，SAN可以有效地傳輸數據塊。通過支持在存儲和服務器之間傳輸海量數據塊，SAN提供了數據備份的有效方式。因此，傳統上用於數據備份的網絡帶寬可以節約下來用於其他應用。
開放的、業界標準的光纖通道技術還使得SAN非常靈活。SAN克服了傳統上與SCSI相連的線纜限制，極大地拓展了服務器和存儲之間的距離，從而增加了更多連接的可能性。改進的擴展性還簡化了服務器的部署和升級，保護了原有硬件設備的投資。
此外，SAN可以更好地控制存儲網絡環境，適合那些基於交易的系統在性能和可用性方面的需求。SAN利用高可靠和高性能的光纖通道協議來滿足這種需要。
SAN的另一個長處是傳送數據塊到企業級數據密集型應用的能力。在數據傳送過程中，SAN在通信結點（尤其是服務器）上的處理費用開銷更少，因爲數據在傳送時被分成更小的數據塊。因此，光纖通道SAN在傳送大數據塊時非常有效，這使得光纖通道協議非常適用於存儲密集型環境。
今天，SAN已經漸漸與NAS環境相結合，以提供用於NAS設備的高性能海量存儲。事實上，許多SAN目前都用於NAS設備的後臺，滿足存儲擴展性和備份的需要。
SAN帶來的好處
SAN的一個好處是極大地提高了企業數據備份和恢復操作的可靠性和可擴展性。基於SAN的操作能顯著減少備份和恢復的時間，同時減少企業網絡上的信息流量。
通過將SAN拓展到城域網基礎設施上，SAN還可以與遠程設備無縫地連接，從而提高容災的能力。SAN部署城域網基礎設施以增加SAN設備間的距離，可達到150公里，而且幾乎不會降低性能。企業可以利用這一點，通過部署關鍵任務應用和用於關鍵應用服務器的遠程數據複製來提高容災能力。備份和恢復設備是實現遠程管理的需要。
另外，基於交易的數據庫應用從SAN部署中獲益頗多。其無縫增加存儲的能力可以減少數據備份的時間。
SAN存在的問題
近兩年來，SAN這一概念已經漸入人心。SAN可以取代基於服務器的存儲模式，性能更加優越。然而，時至今日，互操作性仍是實施過程中存在的主要問題。 SAN本身缺乏標準，尤其是在管理上更是如此。雖然光纖通道（Fibre Channel）技術標準的確存在，但各家廠商卻有不同的解釋，於是，互操作性問題就像沙塵暴一樣迎面撲來，讓人猝不及防。
一些SAN廠商通過SNIA等組織來制定標準。還有一些廠商則着手大力投資興建互操作性實驗室，在推出SAN之前進行測試。另一種途徑便是外包SAN。儘管SAN廠商在解決互操作性問題上已經取得了進步，不過，專家仍建議用戶採用外包方式，不要自己建設SAN。
2、DAS、NAS和SAN存儲方案的比較
2. 1、DAS與NAS存儲方案的比較
DAS是大型服務器採用的主要存儲方式，從提高存儲利用率的角度來看，實現網絡化的DAS勢在必行，因此導致了SAN的出現。與DAS相應的另外一種存儲方式就是NAS，NAS在多用戶網絡環境中發揮着越來越重要的作用。
首先，我們可以先對比DAS與NAS的典型網絡架構：
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| Typical LAN using DAS（點擊看大圖） |
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| Typical LAN using NAS（點擊看大圖） |
NAS與DAS在其它方面的差異可通過下面的表格體現：
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| NAS與DAS差異圖表（點擊看大圖） |
2.2、NAS與SAN存儲方案的比較
NAS與SAN都是在DAS的基礎上發展起來的，是新型數據存儲模式中的兩個主要發展方向。當要求給提供許多客戶提供文件共享的接入時，NAS一般來說是可選的方法。現在NAS設備在滿足此種要求上有極大的功效。因爲NAS系統是建立在現有的LAN和文件系統協議之上的。同SAN相比，NAS 技術是相對成熟的。儘管有一些SAN文件共享解決方案存在，它們一般是針對特定的要求，多個服務器要求高速的的接入通過私有的輕量級的協議來實現共享數據。
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| SAN（點擊看大圖） |
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| SAN & NAS Coexistence（點擊看大圖） |
NAS是在RAID的基礎上增加了存儲操作系統，而SAN是獨立出一個數據存儲網絡，網絡內部的數據傳輸率很快，但操作系統仍停留在服務器端，用戶不是在直接訪問SAN的網絡，因此這就造成SAN在異構環境下不能實現文件共享。SAN是隻能獨享的數據存儲池，NAS是共享與獨享兼顧的數據存儲池。因此，NAS與SAN的關係也可以表述爲：NAS是Network-attached，而SAN是Channel-attached。
SAN結構中，文件管理系統（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絡共享協議（如：NFS、CIFS）使用同一個文件管理系統。換句話說：NAS和SAN存儲系統的區別是NAS有自己的文件系統管理。
NAS是將目光集中在應用、用戶和文件以及它們共享的數據上。SAN是將目光集中在磁盤、磁帶以及聯接它們的可靠的基礎結構。將來從桌面系統到數據集中管理到存儲設備的全面解決方案將是NAS加SAN。
3、編後語
總的來說，DAS、NAS、SAN三種存儲模式，已經很好地滿足目前企業信息化應用在單服務器擴容、服務器雙機高可用集羣、高性能、高可用、高擴展的網絡存儲和簡單易用的網絡文件共享等方面的需求。隨着信息化建設朝深度和廣度發展，新興的存儲模式也必將會逐步走向普及應用。
NAS和SAN的優劣已經停止了爭論，現在一個比較一致的看法是：NAS可以很經濟地解決存儲容量不足的問題，但難以獲得滿意的性能，對於關鍵事務應用而言，它必須使用專用的寬帶網絡。因此，如果公司的發展將需要大量的NAS設備或是網絡帶寬需求超過千兆以太網，就應該考慮最高端的存儲解決方案SAN。SAN與NAS體系的融合正在積極發展。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。
對SAN來說，點到點之間光纖通道的最大距離不得超過10km限度是一個瓶頸，但這種缺陷可以被NAS的IP連結所彌補。也就是說，可以通過IP網絡發送光纖通道命令（FC/IP）。藉助於先進的以太網技術，這種處理方法最終變成了現實。融合NAS/SAN技術的呼聲很高，但要實現這種融合可能需要兩三年或者更長的一段時間。
