常用的外置存储设备DAS、NAS、SAN
直接连接存储设备(Direct Attached Storage,DAS)
DAS是最普遍的存储设备,举例来说,你现在计算机上接的硬盘就是DAS的一种。顾名思义,直接连接的存储设备,就是和主系统直接相连的。通过一种总线连上主系统之后,主系统上的操作系统可以访问其上的数据,这就是基本的DAS。
DAS使用的通信协议
最常见的DAS通信协议包括了ATA、SATA、SCSI、SAS和光缆信道,允许和一台服务器相连,相连的速度则视通信协议而定,一般我们将服务器和DAS之间连接的方式称为主机总线界面卡(Host Bus Adapter,HBA)。
DAS连接的主机数量
依规定来说,连上DAS的主机只能有一台,如果你能过同样的方式将这个DAS设备和第二台主机相连时,这个DAS设备就可以被称为NAS了。举例来说,有些外置式硬盘使用USB来连接,连个USB硬盘就可以被视为一个DAS设备,但如果这个外置式硬盘有两个USB端口,并且让不同的两个主机并发利用两个USB端口连入,并且可以并发读写数据,那么这台外置式的USB硬盘,在较严谨的认定下,必须被视为一台NAS或是SAN,连接的总线是USB端口。
一些DAS设备示例
DAS的设备主要还是连接在一台计算机上,下面就是一些标准的DAS示例。
USB硬盘
单机光盘机
各种接在计算机上的硬盘(IDE、SATA、SCSI、SAS界面)
磁带机
JBOD磁盘数组
外置RAID磁盘机
非网络服务器延伸存储设备
网络连接存储设备(Network Attached Storage,NAS)
由于NAS是以文件为主的共享机制,因此必须在磁盘上有个文件系统。在Linux下使用的文件系统多为NFS(Network File System),而在Windows Server下则使用SMB(Server Message Block)或是CIFS(Common Internet File System)。当然任何专业的NAS设备是不会局限于固化的文件系统的。
存储局域网络(Storage Area Network,SAN)
在企业的应用上,SAN一直是最受系统管理人员青睐的存储产品。SAN的功能强大,速度快,弹性大,并且具有以block device的低级处理方式,更可以让服务器访问逻辑磁盘(LUN)以及更低一层的卷(Volume Group),对虚拟机来说,SAN的速度可贴近本地硬盘,在许多情况下,甚至可以在配合高速HBA光缆信道卡,取代本地硬盘,因此SAN可以说是虚拟机的最佳拍档。
首先要确定的是,SAN是一个完整的OSI七层网络架构,不是一种存储设备。这个网络是专门给主机连接存储设备用的,而这种新型态网络的任何部件,目的就是要让服务器能更便利地访问存储设备。
SAN的通信协议
相对于NAS是以文件为要访问单位,SAN既然被视为一个等于本地硬盘的存储设备,当然必须通过一个能被服务器识别的信道,通过SAN交换机访问SAN存储设备。最常见的SAN通信协议是光缆信道(Fibre Channel),或称为网状信道,因此我们常常看到“FC SAN”会连接在一起使用,当然除了光缆信道之外,SAN也可以使用下列的通信协议来提交数据。
常见的SAN通信协议
Fibre Channel Protocol(FCP):最常见的SAN通信协议,使用SCSI over Fibre Channel.
iSCSI:最常见的SCSI over TCP/IP协议
HyperSCSI:SCSI over Ethernet
ATA over Ethernet:ATA over Ethernet,较少在企业的产品中见到。
FICON over FC:常见于大型机
FCoE:Fibre Channel over Ethernet.
iSCSI Extensions for RDMA(iSER):iSCSI over InfiniBand(IB)
iFCP或称为SANoIP:一种FCP over IP.
注意:
Fibre 不是Fiber
FC中的F通常代表的是Fibre而不是Fiber.后者Fiber指的是使用光缆的设备,而Fibre Channel则是使用光缆信道的通信协议。但Fibre Channel的通信协议可以使用光缆之外的传输线材,Fibre Channel另翻译成“网状信道”,取的是纤维交错的意思,和光缆完全无关。Fibre Channel简称为FC协议、FC网络或FC连接,是一中匹配OSI模型的网络协议,用在SAN之上,这是必须注意不可弄混的。
什么是iSCSI
在虚拟化越来越流行之后,存储设备也成为一个新兴的主流趋势。然而在提到存储设备时,是不能不提到SCSI这个界面的。SCSI一直是存储设备最重要的界面之一,大部分的SAN或NAS专业产品都是使用SCSI硬盘,那iSCSI和SCSI之间的关系为何呢?
SCSI是命令集而非硬件
常用服务器等级的用户一定会觉得很奇怪,SCSI不是硬件扩展卡吗?怎么可以在“网卡”上使用?事实上SCSI是一个命令集,用来连接设备之间,从其名称Small Computer System Interface就可以得知,是计算机系统之间的界面,因此只要能将SCSI命令架设在任何物理的连接线路上,就可以让连接线两端的设备利用SCSI命令来提交数据,甚至是最底层的分割区数据。
iSCSI的弹出
iSCSI全称为internet Small Computer System Interface,是由IEEETF开发的网络存储标准,从其名称就可以知道,是IP通信协议和SCSI存储设备的组合,换句话说,就是通过在IP网上提交SCSI命令和数据。iSCSI由于使用了IP网络,因此可以在网际之间传递,更促进了数据的远距离管理,可说是提速SAN市场快捷发展的关键因素之一。由于使用了IP网络,iSCSI能够在LAN、WAN甚至Internet上进行数据提交,使得数据的存储不再受地域的限制。
iSCSI的连接方式
1、Ethernet网卡及Initiator软件
2、硬件TOE(TCP Offload Engine)网卡/Initiator软件
3、使用专属的iSCSI HBA界面卡