网络存储主要技术DASNASSANNAS与SAN的分析与比较使用存储网络的好处NAS实现类型对比统一NAS网关式NAS横向扩展式（Scale-out）NAS 三种存储技术的对比参考资料
网络存储主要技术
目前磁盘存储市场上，存储分类根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储。
1、封闭系统主要指大型机，AS400等服务器，开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器；
2、开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；
开放系统的外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）和网络化存储（Fabric-Attached Storage，简称FAS）；
开放系统的网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，简称SAN）。
由于目前绝大部分用户采用的是开放系统，其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上， 因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。
Direct Attached Storage，直接附加存储，存储设备通过SCSI接口电缆直接连接到服务器的，存储设备不带有任何操作系统。它依赖于服务器，存储设备就是将硬件设备堆叠起来的。DAS也可称为SAS（Server Attached storage，即服务器附加存储）。
DAS具有如下特性：
DAS设备不带有任何操作系统，文件系统位于服务器端，因此是以块级别进行数据传输
它是通过SCSI接口电缆与服务器相连，因此，会增加服务器的I/O操作，占用cpu，降低网络和服务性能。
不支持多种系统的数据共享
DAS存储设备一般适用于中小型企业
NASNetwork Attached Storage，网络附加存储，NAS是基于IP协议的文件级数据存储，支持现有的网络技术，比如以太网，FDDI等。NAS设备完全是以数据为中心，将存储设备和服务器彻底隔离，集中管理数据，从而有效释放带宽，大大提高了网络整体性能。
NAS设备是一种特殊的数据存储服务器，它内嵌系统软件，可以提供NFS、SMB/CIFS的文件共享。
NAS设备的特点：
由于NAS设备内嵌系统，因此数据是以文件级别的方式进行传输
由于是一个单独的存储服务器，因此只负责数据的传输，减少了服务器的I/O操作，因此，大大提高了网络性能。
NAS支持标准的网络文件系统，支持跨平台存储。
服务器只存储数据，可以实现集中化的管理数据
NAS存储设备适用于中小型企业
SANStorage Area Network，存储区域网络，这是一个共享的高速存储网络，存储设备位于服务器的后端，且存储设备和服务器之间一般通过光钎（FC）交换机相连，因此传输速率比较快。当然也可以通过IP网络来继续传输，不过这对于网络带宽来说要求非常大的。对于SAN来说，存储设备和服务器完全分离，服务器通过光钎交换机（或IP网络）与不同地区的各个存储设备相连起来，可以实现集中化的管理。
SAN具有的特点：
由于文件系统位于服务器上，本身不带有任何操作系统，因此数据是以块级别的方式进行传输
由于存储服务器使用光接口，因此传输速率快、高
可以将不同区域的服务器通过光钎交换机相连起来，集中化的进行管理
由于存储设备位于不同区域，因此可实现大容量存储数据共享
由于组件一套SAN系统比较昂贵，因此适用于大型企业。如今我们所涉及的 SAN （Storage Area Network），其实现数据通信的主要要求是：
数据存储系统的合并；数据备份；服务器群集；复制；紧急情况下的数据恢复实现SAN有2种方式：一是称为FC-SAN，通过光钎交换机来实现SAN系统；另一种称为IP-SAN，通过现有的IP网络来实现SAN系统。
两种实现SAN的方式对比如下：
FC-SANIP-SAN连接成本物理覆盖范围有限，容易形成存储孤岛，会有数据的备份、迁移等问题利用了无处不在的IP网络，跨越了距离的限制成本有出色的性能，但是硬件投入成本比较高，无法使中低端用户使用充分利用现有的TCP/IP网络，包括双绞线、路由器、以太网交换机，降低存储连接设备的投资技术FC存储设备，连接设备的管理和使用需要专业人士，需要经过专业培训IT部门的知识可以得到有效地沿用，也容易维护和管理兼容性FC构建SAN的标准不统一，各个FC-SAN产品生产厂商所生产的设备不兼容以IP网络技术为基础，具有良好的兼容性和互操作性NAS与SAN的分析与比较针对I/O是整个网络系统效率低下的瓶颈问题，专家们提出了许多种解决办法。
其中抓住症结并经过实践检验为最有效的办法是：将数据从通用的应用服务器中分离出来以简化存储管理。
由图可知原来存在的问题：每个新的应用服务器都要有它自己的存储器。这样造成数据处理复杂，随着应用服务器的不断增加，网络系统效率会急剧下降。解决方案：
从图可看出：将存储器从应用服务器中分离出来，进行集中管理。这就是所说的存储网络（Storage Networks）。
专家们针对这一办法又采取了两种不同的实现手段，即NAS（Network Attached Storage）网络接入存储和SAN(Storage Area Networks)存储区域网络。
NAS：用户通过TCP/IP协议访问数据，采用业界标准文件共享协议如：NFS、HTTP、CIFS实现共享。SAN：通过专用光纤通道交换机访问数据，采用SCSI、FC-AL接口。NAS和SAN最本质的不同就是文件管理系统在哪里
SAN结构中，文件管理系统（FS）还是分别在每一个应用服务器上；而NAS则是每个应用服务器通过网络共享协议（如：NFS、CIFS）使用同一个文件管理系统。
换句话说：NAS和SAN存储系统的区别是NAS有自己的文件系统管理。
NAS是将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上。
SAN是将目光集中在磁盘、磁带以及联接它们的可靠的基础结构。
将来从桌面系统到数据集中管理到存储设备的全面解决方案将是NAS加SAN
为什么写NAS就不得不提到SAN呢?原因之一是它们的名字有69关系，容易混淆；之二是NAS和SAN既竞争又合作，很多高端NAS的后端存储就是SAN。NAS和SAN的整合也是存储设备的发展趋势，比如EMC的新产品VNX系列。右图展示了一台NAS的逻辑结构：双虚线框表示一台NAS。它通过Fibre Channel从后端SAN获得存储空间，创建文件系统后，再通过以太网共享给服务器。SAN提供的存储单位是LUN，属于block级别的。经过NAS创建成文件系统后，就变成文件级别的了。
如果上边的逻辑图还不够清楚，可以看看下面的物理连接。NAS通过FC Switch连到SAN上，应用服务器再通过Ethernet Switch连到NAS上。同时SAN也直接提供block级别的存储给应用服务器。
关于NAS和SAN的区别，可以列出很多来。比如带宽大小，距离长短，共享优劣等等。几乎所有区别都是由两个因素衍生出来的。一个是FC与Ethernet，另一个是block与file system。简而言之，如果用户需要通过FC访问block，就用SAN;如果需要通过Ethernet访问file system，就用NAS。
NAS主要有三种类型的实现：统一式、网关式和横向扩展式（Scale-out）。统一NAS使用统一的存储平台将基于NAS和基于SAN的数据访问合并，提供了可以同时管理二种环境的统一管理界面。网关NAS使用外部存储来存取数据，网关NAS和存储的管理操作是分开的。横向扩展式（Scale-out）NAS可组合多个节点，形成一个集群NAS系统。下面将对比三种不同NAS实现类型。
统一NAS统一NAS提供文件服务，同时负责存储文件数据，并提供块数据访问。它支持用于文件访问的CIFS（Common Internet File System，通用Internet文件系统）和NFS（Network File System，网络文件系统）协议，以及用于块级访问的SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）和FC（Fibre Channel ）协议。因为基于NAS和基于SAN的访问合并到同一个存储平台，统一NAS降低了企业的基础设施成本和管理成本。
统一NAS的一个系统中包括了一个或多个NAS头及存储。NAS头与存储控制器连接，提供到存储的访问。存储控制器提供了与iSCSI和FC主机的连接。存储可使用不同的磁盘类型（例如SAS、ATA、FC和闪存盘），以满足不同的负载需求。下图显示的是一个统一NAS连接的例子。
网关式NAS网关式NAS设备包含一个或多个NAS头，使用外部存储或者独立管理的存储。与统一NAS相似，存储是与其他使用块级I/O的应用共享的。这种解决方案的管理功能比统一存储复杂，因为NAS头和存储器的管理任务是分开的。网关式解决方案可以利用FC基础设施，例如：交换机等，访问SAN存储阵列或直连式存储阵列。
网关式NAS的扩展性比统一NAS好，因为NAS头和存储阵列可以独立地根据需求进行扩展升级。例如：可以通过增加NAS头的方式提升NAS设备的性能。当存储容量达到上限时，网关NAS设备可以独立于NAS头对SAN进行扩展，增加存储容量。网关式NAS通过在SAN环境中进行存储共享，提高了存储资源的利用率。下图是一个网关式NAS连接的例子。
横向扩展式（Scale-out）NAS统一NAS和网关NAS实现都提供了一定的扩展性能，可以在数据增长和性能需求提高时对资源进行扩展。对NAS设备进行扩展主要涉及增加CPU、内存和存储容量。扩展性受制于NAS设备对后续增加NAS头和存储容量的支持能力。
横向扩展式（Scale-out）NAS可组合多个节点，形成一个集群NAS系统。只需要向集群NAS架构中添加节点即可实现资源的扩展。整个集群可看作是一个NAS设备，资源是集中管理的。在需要扩大容量或提高性能的时候，可向集群中添加节点，这不会造成停机下线的情况。横向扩展NAS可以集合许多性能和可用性中等的节点，形成集群系统拥有更好的总体性能和可用性。它还有易使用、成本低以及理论上可无限扩展的优势。
横向扩展式（Scale-out）NAS在集群中的所有节点上创建了一个单一文件系统。节点的所有信息都可以彼此共享，因此连接到任何节点的客户端都可以访问整个文件系统。集群NAS将数据在所有节点间分条，同时使用镜像或效验方式进行数据保护。数据从客户端发送到集群时，数据被分割，并行分配给不同节点。当客户端发送文件读取请求时，集群NAS从多个节点获取相应的块，将他们组合成文件，然后将文件发给客户端。随着节点的增加，文件系统实现动态扩展，数据在节点之间均衡分布。每个增加的节点都增加了整个集群的存储、内存、CPU和网络能力。因此，整个集群的性能都得到提升。
横向扩展式（Scale-out）NAS适合解决企业和客户当前面临的大数据问题。它统一管理和存储高速增长的数据，同时又十分灵活，能满足各种性能需求。下图显示的是一个横向扩展式（Scale-out）NAS连接的例子。
三种存储技术的对比 存储系统架构DASNASSAN安装难易度不一定简单困难数据传输协议SCSI/FC/ATATCP/IPFC传输对象数据块文件数据块使用标准文件共享协议否是（NFS、CIFS）否异种操作系统文件共享集中式管理否是需要转换设备集中式管理不一定是需要管理工具管理难易度不一定以网络为基础，容易不一定，但通常很难提高服务器效率否是是灾难忍受度低高高，专有方案适合对象中小企业服务器中小企业大型企业应用环境局域网文档共享程度低
独立操作平台
服务器数量少局域网
文档共享程度高
异质格式存储需求
服务器数量多光纤通道储域网
网络环境复杂
文档共享程度高
异质操作系统平台
服务器数量多业务模式一般服务器WEB服务器
多媒体资料存储
文件资料共享大型资料库
数据库档案格式复杂度低中高容量扩充能力低中高参考资料
存储入门必读
常见的三种存储技术以及iSCSI协议