NAS，SAN與DAS

看見就非常 2012-08-30

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上一篇《NAS是什么？》發(fā)表后，評論如雪花般飄來。這本是每位作者所樂意看到的，令我哭笑不得的是，多數(shù)讀者只看了開頭的笑話就留言走人了。唯有一位讓我聊感欣慰，因為他說“/陳老師專題”里的幾百兆圖片他也有。還好“/陳老師專題”出現(xiàn)在文章的末尾。這悲劇也提醒了我，技術(shù)文檔不要過度包裝，再生動的語言也掩蓋不了技術(shù)的晦澀。當(dāng)年明月要是寫這個，也不敢說“NAS可以寫得很好看”。

NAS，SAN與DAS 本文要介紹的是SAN （Storage Attached Network），即存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。為什么寫NAS就不得不提到SAN呢？原因之一是它們的名字有69關(guān)系，容易混淆；之二是NAS和SAN既競爭又合作，很多高端NAS的后端存儲就是SAN。NAS和SAN的整合也是存儲設(shè)備的發(fā)展趨勢，比如EMC的新產(chǎn)品VNX系列。右圖展示了一臺NAS的邏輯結(jié)構(gòu)：雙虛線框表示一臺NAS。它通過Fibre Channel從后端SAN獲得存儲空間，創(chuàng)建文件系統(tǒng)后，再通過以太網(wǎng)共享給服務(wù)器。SAN提供的存儲單位是LUN，屬于block級別的。經(jīng)過NAS創(chuàng)建成文件系統(tǒng)后，就變成文件級別的了。

如果右邊的邏輯圖還不夠清楚，可以看看下面的物理連接。NAS通過FC Switch連到SAN上，應(yīng)用服務(wù)器再通過Ethernet Switch連到NAS上。同時SAN也直接提供block級別的存儲給應(yīng)用服務(wù)器。

關(guān)于NAS和SAN的區(qū)別，可以列出很多來。比如帶寬大小，距離長短，共享優(yōu)劣等等。幾乎所有區(qū)別都是由兩個因素衍生出來的。一個是FC與Ethernet，另一個是block與file system。簡而言之，如果用戶需要通過FC訪問block，就用SAN；如果需要通過Ethernet訪問file system，就用NAS。

除了NAS和SAN，還有一類存儲設(shè)備經(jīng)常被提到。那就是DAS (Direct Attached Storage) ，即“直連存儲”?！爸边B”指服務(wù)器和存儲設(shè)備之間沒有FC網(wǎng)絡(luò)，而是直接相連。比如我們都熟知的個人電腦就是DAS，因為磁盤被直連到了主板上。DAS已經(jīng)存在很多年了，就算到今天也是很多服務(wù)器的理想選擇。但是它的問題很多，而且也跟不上IT技術(shù)，比如虛擬化的發(fā)展。下面列舉幾個：

1．可管理性差：每臺服務(wù)器都使用自己的存儲，光硬件的監(jiān)控和維護(hù)就要花費不少時間。如果都要做容災(zāi)或備份，對于管理員簡直是噩夢。

2．可擴展性差：在服務(wù)器安裝結(jié)束后，如果發(fā)現(xiàn)存儲空間分配過多，就造成了浪費。如果發(fā)現(xiàn)空間不足，要擴展也很麻煩。

3．跟不上IT發(fā)展趨勢，比如不支持VMware VMotion等高級功能。

SAN解決了這些問題。因為它既提供了統(tǒng)一的存儲，同時又是一個網(wǎng)絡(luò)。統(tǒng)一性和網(wǎng)絡(luò)性給SAN帶來了很多優(yōu)勢：

1．可管理性：由一臺SAN統(tǒng)一給多臺服務(wù)器提供存儲。無論是硬件的監(jiān)控維護(hù)，還是數(shù)據(jù)的容災(zāi)備份，都只要在SAN上進(jìn)行。使存儲管理變得更輕松。

2．可擴展性：在物理層面，SAN支持?jǐn)?shù)以百計的磁盤（比如EMC的CX4可以支持960塊磁盤），提供了海量的存儲空間。在邏輯層面，這個海量空間可以按需要分成不同大小的LUN，再分配給服務(wù)器。LUN是邏輯設(shè)備，所以很容易擴展或遷移。

3．符合IT發(fā)展趨勢：比如對炙手可熱的虛擬化有很好的支持。

當(dāng)然，除了解決DAS的這些問題，SAN還有其他明顯的優(yōu)勢：

1．高性能:

a. SAN 更好的支持RAID，因為它擁有更多硬盤和更強的控制器。下圖展示了RAID0對性能提升的基本原理：當(dāng)有一大塊數(shù)據(jù)寫到RAID Group上，它可以被分成數(shù)小塊，同時寫到幾個磁盤上。這就象有一批檔案需要錄入到電腦上，經(jīng)理一個人打字需要做5天。分給5位員工一起做，一天就可以做完了。我們將在以后分析NAS性能的時候詳細(xì)解釋。