RAID卡、存储设备中的存储方式

发布时间：2019-05-20

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　　随着主机、磁盘、网络等技术的发展，数据存储的方式和架构也在一直不停改变，目前DAS存储一般应用在中小企业，与计算机采用直连方式，SAN存储使用FC接口，供性能更佳的存储，NAS存储则通过以太网添加到计算机上，SAN和NAS的区别主要体现在操作系统在什么位置；存储的分类根据服务器类型分为：


　

　　封闭系统的存储（封闭系统主要指大型机）


　

　　开放系统的存储（开放系统指基于Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器）


　

　　开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；


　

　　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）；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）。看下图，可以清晰的理解刚才的描述。

 


DAS

定义

　　DAS（Direct Attached Storage—直接连接存储）是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。

适用环境

　　DAS的适用环境为：

　　1）服务器在地理分布上很分散，通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时(商店或银行的分支便是一个典型的例子)；

　　2）存储系统必须被直接连接到应用服务器（如Microsoft Cluster Server或某些数据库使用的“原始分区”）上时；

　　3）包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接到存储器上，群件应用和一些邮件服务也包括在内。

　　当服务器在地理上比较分散，很难通过远程连接进行互连时，直接连接存储是比较好的解决方案，甚至可能是唯一的解决方案。利用直接连接存储的另一个原因也可能是企业决定继续保留已有的传输速率并不很高的网络系统。

编辑本段NAS和SAN出现的背景

　　NAS和SAN的出现响应了三种重要的发展趋势：网络正成为主要的信息处理模式；需要存储的数据大量增加；数据作为取得竞争优势的战略性资产其重要性在增加。

NAS

定义:

　　Network Attached Storage—网络连接存储，即将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)，连接到一群计算机上。NAS是部件级的存储方法，它的重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。需要共享大型CAD文档的工程小组就是典型的例子。

结构:

　　NAS产品包括存储器件（例如硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。简易服务器经优化设计，可以完成一系列简化的功能，例如文档存储及服务、电子邮件、互联网缓存等等。集成在NAS设备中的简易服务器可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。

　　这种方法从两方面改善了数据的可用性。第一，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读出数据。第二，简易服务器本身不会崩溃，因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因，即应用软件引起的问题。

优点:

　　NAS产品具有几个引人注意的优点。首先，NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台，用户通过网络支持协议可进入相同的文档，因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。其次，NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内，靠近数据中心的应用服务器，或者也可放在其他地点，通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据，这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。

局限:

　　NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题，即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网（SAN）不同，NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS 的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外，还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

SAN(存储区域网络)

　　SAN(存储区域网络)通过光纤通道连接到一群计算机上。在该网络中提供了多主机连接，但并非通过标准的网络拓扑。

　　SAN则注于企业级存储的特有问题。当前企业存储方案所遇到问题的两个根源是：数据与应用系统紧密结合所产生的结构性限制，以及目前小型计算机系统接口（SCSI）标准的限制。大多数分析都认为SAN是未来企业级的存储方案，这是因为SAN便于集成，能改善数据可用性及网络性能，而且还可以减轻管理作业。

优点:
　　SAN解决方案的优点有以下几个方面：

　　SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议。SAN不受现今主流的、基于SCSI存储结构的布局限制。特别重要的是，随着存储容量的爆炸性增长，SAN允许企业独立地增加它们的存储容量。

　　SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，这样不管数据置放在那里，服务器都可直接存取所需的数据。因为采用了光纤接口，SAN还具有更高的带宽。

　　因为SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能，所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响。SAN方案也使得管理及集中控制实现简化，特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。最后一点，光纤接口提供了10公里的连接长度，这使得实现物理上分离的、不在机房的存储变得非常容易。

适用环境:

　　SAN主要用于存储量大的工作环境，如ISP、银行等，成本高、标准尚未确定等问题影响了SAN的市场，不过，随着这些用户业务量的增大，SAN也有着广泛的应用前景。

　　DAS、NAS、SAN是三种存储模式，NAS与SAN都是在DAS的基础上发展起来的，是新型数据存储模式中的两个主要发展方向。

　　DAS是大型服务器采用的主要存储方式，DAS(Direct Attached Storage，直接外挂存储)”

　　NAS(Network Attached Storage，网络附加存储)

　　SAN(Storage Area Network，存储域网络) 

　　5.2  DAS的优点和局限性

　　DAS相对于存储网络需要较低的前期投资。存储网络结构会在本书后文讨论。DAS配置简单并且部署容易和快捷。可以过基于主机上的工具来进行安装管理，例如主机上的操作系统，这使得存储管理的任务对于中小型企业来说较容易。相对于其他存储网络模型，DAS是最简单的解决方案，所需的管理任务更少，需要设置和操作的硬件和软件也更少。

　　但是，DAS不易扩展。一个存储设备只有有限的端口，这限制了主机能直接连接的存储设备的数量。有限的DAS带宽也限制了其可用的I/O处理能力。当达到容量上限的时候，服务的可用性就会大打折扣，而且这会引起涟漪效应，影响所有连接到该设备或阵列上的主机的性能。距离首先关系到DAS的部署，这可以由光纤通道连接来解决。此外DAS无法优化资源使用，因为它共享前端端口的能力有限。在DAS的环境里，未被使用的资源不能方便地重新分配，结果导致过载或欠载的孤立存储池。

　　存储设备的磁盘利用率、吞吐率和缓存容量以及主机的虚拟内存一起决定了DAS的性能。RAID级的配置、存储控制器协议以及总线的效率则是影响DAS性能的额外因素。由于不存在存储器的互连问题和网络延迟等问题，DAS有潜力优于其他存储网络方案。
 

　　HBA卡作为PC、服务器与磁盘阵列进行交互的传输通道组件，它的健康与否直接关系到网络的连通性，影响网络速度，有时候不合适的HBA卡驱动还会造成主机系统的错误甚至是宕机，为了避免这些问题，选择升级的时候，一定要谨慎再谨慎，要确保对系统做一个备份。如：UNICACA代理的 Emulex LPE16002 16GB双口HBA光纤通道卡，自带驱动及安装模块；极大简介了SAN存储服务的管理，在所有系统中使用行业标准，并支持兼容大部分系统；采用双口16GB传输速度用汇聚功能使得传输效率达到1+1的效果，使多网络应用传输更快。
 

 

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