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1. 直連方式存儲 (Direct Attached Storage-DAS)
存儲設備是通過電纜(通常是SCSI接口電纜)直接到服務器。I/O請求直接發送到存儲設備。這種方式是連接單獨的或兩台小型集群的服務器。
它的特點是初始費用可能比較低。可是這種連接方式下,對於多個服務器或多台PC的環境,每台PC或服務器單獨擁有自己的存儲磁盤,容量的再分配困難;對於整個環境下的存儲系統管理,工作煩瑣而重復,沒有集中管理解決方案。所以整體的管理成本較高。
2. 網絡連接存儲(Network Attached Storage - NAS)
NAS設備通常是集成了處理器和磁盤/磁盤櫃,類似於文件服務器。連接到TCP/IP網絡上(可以通過LAN或WAN),通過文件存取協議(例如NFS,CIFS等)存取數據。
NAS將文件存取請求轉換為內部I/O請求。這種方式是將存儲設備連接到基於IP的網絡中,不同於DAS和SAN,服務器通過“File I/O”方式發送文件存取請求到存儲設備NAS。NAS上一般安裝有自己的操作系統,它將File I/O轉換成Block I/O,發送到內部磁盤。
NAS系統有較低的成本,易於實現文件共享。但由於它是采用文件請求的方式,相比塊請求的設備性能差;並且NAS系統不適合於不采用文件系統進行存儲管理的系統,如某些數據庫。
3. 存儲區域網絡(Storage Area Network - SAN)
存儲設備組成單獨的網絡,大多利用光纖連接,采用光纖通道協議(Fiber Channel,簡稱FC)。服務器和存儲設備間可以任意連接,I/O請求也是直接發送到存儲設備。
光纖通道協議實際上解決了底層的傳輸協議,高層的協議仍然采用SCSI協議,所以光纖通道協議實際上可以看成是SCSI over FC。
存儲區域網絡的優點如下:
服務器和存儲設備之間更遠的距離(光纖通道網絡:10公里相比較DAS的SCSI:25米);
高可靠性及高性能;
多個服務器和存儲設備之間可以任意連接
集中的存儲設備替代多個獨立的存儲設備,支持存儲容量共享;
通過相應的軟件使得SAN上的存儲設備表現為一個整體,因此有很高的擴展性;
可以通過軟件集中管理和控制SAN上的存儲設備,提供數據共享
由於SAN通常是基於光纖通道的解決方案,需要專用的光纖通道交換機和管理軟件,以SAN的初始費用比DAS和NAS高。
4.IP SAN
如果SAN是基於TCP/IP的網絡,實現IP-SAN網絡。這種方式是將服務器和存儲設備通過專用的網絡連接起來,服務器通過“Block I/O”發送數據存取請求到存儲設備。
最常用的是iSCSI技術,就是把SCSI命令包在TCP/IP 包中傳輸,即為SCSI over TCP/IP。
IP SAN的優勢在於:
利用無所不在的以太網絡,一定程度上保護了現有投資。
IP存儲超越了地理距離的限制,適合於對關鍵數據的遠程備份。
IP網絡技術成熟,不存在互操作性問題
IP存儲減少了配置、維護、管理的復雜度。
IP網絡已經被IT業界廣泛認可-網絡管理軟件和服務產品可供使用
千兆網的廣泛使用大大提高了IP網絡的性能
萬兆網絡技術的發展,使IP存儲在性能上可以超越FC存儲
總結:
性能上:FC性能最好,單端口可以達到2Gbps的帶寬;NAS性能最差,即使采用千兆網絡,通常只能30-40MBps;單千兆iSCSI可以達到60-70MBps;萬兆網絡下,單萬兆口的速度可以超過500MBps。
擴展性上:FC和iSCSI采用SAN的架構,擴展性最好,在存儲網絡中,易於增加用戶或增加存儲模塊。
應用成本上:FC的應用成本最高,需要配套的昂貴的光纖交換機(8端口光纖交換機大約3-4萬元);每個服務器需要配光纖通道卡(光纖通道卡5000-1 萬元);以及采用光纖介質;相比之下,iSCSI只需要普通的以太網交換機(8端口千兆交換機1000元);服務器本身帶有千兆網口,即使增加一個網卡也 就是500元,采用普通的超五類線就可以,價格可以忽略不計;
市場定位:FC占據高端,iSCSI處於中高端,NAS和DAS處於低端