SAN、NAS 与DAS哪 个更 适 合 于 您 ？

---- 随 着NAS（Network ��Attached Storage）与SAN （Storage Area Netwok） 技 术 的出 现， 我 们 拥 有 了 更 多 的 可 以 集 中 管 理 快 速 增 长 的 企 业 存 储 池 的 工 具。 但 是， 人 们 也 对SAN 或NAS 的 拓 扑 结 构 以 及 它 们 与DAS(Direct �� Attached Storage) 之 间 的 区 别 感 到 了 一 些 迷 惑。 这 里 对SAN、NAS 和 直 接 连 接 存 储 之 间 一 般 性 的 区 别作 一 介 绍， 并 且 对 什 么 时 候 适 合 于 采 用 何 种 技 术 给 出 了 一 些 建 议。

结 构 关 系

---- 下 面 将 对 何 时 运 用 何 种 存 储 技 术 提 供 一 个 简 要 概 览， 随 后 详 细 说 明NAS、SAN 以 及 直 接 连 接 存 储 是 如 何 工 作 的。

----1 ． NAS 的 适 用 环 境

• 数 据 被 预 先 作 为 文 件 发 送 到 了 所 连 接 的 计 算 机 系 统 上；
• 数 据 需 要 被 共 享， 特 别 是 在 不 同 的 操 作 系 统， 如UNIX 与NT 或 不 同 版 本 的UNIX 之 间 进 行 共 享；
• 采 用NFS 或 者 适 合 于 应 用 需 要 的 远 程 安 装NT 文 件 系 统；
• 系 统 中 包 括Web、 文 件 服 务 和 某 些 邮 件 服 务 器 在 内 的 应 用。

----2 ． SAN 的 适 用 环 境

• 当 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；
• 文 件 的 共 享 并 不 十 分 重 要， 而 更 强 调 存 储 的 可 靠 性 时；
• 要 求 在 服 务 器 之 间 转 移 数 据 的 所 有 权 以 连 接 到 一 个 特 定 的 存 储 区 域， 并 且 同 一 时 间 内 只 有 一 台 计 算 机 能 够 连 接 到 这 一 特 定 的 存 储 区 域 时；
• 系 统 中 包 括 许 多 数 据 库 应 用、 群 件 应 用 和 邮 件 服 务 时。

----3 ． DAS 的 适 用 环 境

• 服 务 器 在 地 理 分 布 上 很 分 散， 以 至 于 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)；
• 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；
• 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。

---- 图1 展 示 了 存 在 于 一 个 计 算 机 网 络 中 的3 种 类 型 的 存 储 系 统。 直 接 连 接 存 储 即 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；NAS( 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；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。

信 息 沟 通 方 式

---- 在 一 个 网 络 连 接 存 储 系 统 中， 用 户 如 何 从 主 机 连 接 存 储 系 统 检 索 信 息， 理 解 这 一 点 是 十 分必 要 的。

---- 用 户 在 客 户 端 通 过 操 作 系 统 来 存 取 数 据。 当 运 行 应 用 时， 文 件 检 索 过 程 首 先 开 始 运 行。 应用 程 序 把 存 取 请 求 翻 译 成 相 应 的 信 息 传 递 给 操 作 系 统， 操 作 系 统 再 把 请 求 传 递 给 存 储 媒 介。 媒介 可 以 组 织 成 两 种 形 式：

• 位 于 直 接 连 接 或 通 过SAN 连 接 的 存 储 信 息 块；
• 位 于 网 络 连 接 的 文 件 服 务 器 上 的 单 独 的 文 件。

----1 ． 直 接 连 接 中 的 块 传 输

---- 当 存 储 器 被 直 接 连 接 到 计 算 机 上 时，访 问 请 求 将 按 照 下 列 顺 序 来 进 行 传 递：

----(1) 块 请 求 被 传 递 到 文 件 系 统， 文 件 系 统 将 把 对 文 件 的 请 求 翻 译 成 对" 数 据 块" 的 请 求。

----(2) 请 求 以SCSI 命 令 的 形 式 通 过SCSI 通道 传 递 给SCSI 驱 动 器 或SCSI 磁 盘 阵 列。

----(3) 在SCSI 磁 盘 阵 列 或SCSI 磁 盘 驱 动器 上， 每 一 个 驱 动 器 都 被 分 成 了 多 个 数 据 块， 每 一 块 都 有 一 个 指 定 的 地 址。 对 数 据 的 请 求 被 表 示成 从 某 一 个 地 址 起 始 的 一 些 特 定 的 块。

----(4) 一 旦 找 到 了 数 据， 就 通 过SCSI 通 道 传 送 给 操 作 系 统 以 返 回 给应 用（ 见 图2）。

----2 ． 通 过SAN 连 接 的 存 储 系 统

---- 基 于SAN 的 存 储 系 统 可 以 看 作 是 对 直 接 连 接 存 储 的 扩 展。 具 有光 纤 通 道 的SAN 利 用SCSI 接 口 来 连 接 普通 的 存 储 系 统， 支 持 多 个 客 户 计 算 机 或 主 机。

---- 目 前 的SAN 技 术 可 以 把 普 通 的 存 储 系 统 分 为 区 或LUN（ 逻 辑 单 元）。 如 果 一 个SAN 连 接 有4 个 主 机 或 客 户， LUN A 可 能 会 被 分 配 给 主 机A，LUN B 可 能 分 配 给 主 机B，LUN C 则 分 配 给 主 机C，LUN D 分 配 给 主 机D（ 参 见 图3）。

----3 ． 文 件 服 务（ 网 络 连 接）

---- 当 应 用 发 出 对 文 件 服 务 器 的 数 据 访 问 请 求 时， 这 个 请 求 在 操 作 系 统 的 高 层 生 成。 对 文 件 的请 求 从 客 户 端 发 送 至 网 络， 然 后 传 送 到 文 件 服 务 器。 操 作 系 统 的 文 件 系 统 位 于 文 件 服 务 器 上。 文件 服 务 器 随 后 通 过 网 络 把 数 据 请 求 返 回 给 客 户 系 统（ 见 图4）。

---- 网 络 文 件 服 务 器 通 过 标 准 的 网 络（ 如 以 太 网 或FDDI） 连 接 到 多个 主 机 上。 在 各 种 情 况 下 文 件 服 务 都 具 有 负 载 平 衡 的 附 加 开 销。 一 个 文 件 服 务 器 在 主 存 中 也 具有 专 用 的 高 速 缓 存。

适 用 场 合

----无 论 是 块 或 者 是 文 件 服务 系 统， 都 具 有 其 相 应 的 应 用 场 合。

----1 ． 直 接 连 接 存 储

----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。 当 服 务 器位 于 相 互 分 开 的 地 点 时， 情 况 也 确 实 如 此。 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。

---- 另 外， 某 些 应 用 只 能 工 作 在 直 接 连 接 存 储 中。 例 如，Microsoft Cluster Server 这 一 产 品 就 是 为 仅 仅 工 作 在 直 接 连 接 存 储 系 统 中 而 设 计 的。 一 些 提 供操 作 系 统 功 能 的 数 据 库 系 统 应 用 也 选 择 直 接 连 接 存 储 系 统， 这 就 是 通 常 所 说 的 工 作 在" 原 始 分 区"。

----2 ． SAN

----SAN 技 术 是 直 接 连 接 存 储 模 式 的 演 变， 也 就 是 说， 它 同 样 适 合 于 需 要 直 接 连 接 存 储 的 应 用， 这包 括 利 用 原 始 分 区 的 数 据 库 和 其 他 一 些 局 限 于 利 用 直 接 连 接 存 储 的 应 用。 具 体 包 括 下 列 情 况：

• 服 务 器 之 间 的 距 离 很 近， 有 条 件 使 用SAN。 这 样 的 距 离 可 能 会 是 几 公 里， 但 通 常 服 务 器 或 主 机 都 位 于 一 间 普 通 的 机 房 内；
• 希 望 得 到 集 中 化 的 存 储 和 较 低 的 管 理 成 本。 管 理SAN 的 软 件 工 具 应 该 有 能 力 支 持 所 需 数 量 的 服 务 器， 这 一 点 是 由 提 供 存 储 系 统 的 厂 商 所 提 供 的SAN 软 件 和 操 作 系 统 自 身 的 限 制 或 工 具 所 决 定。 例 如， 基 于UNIX 的SAN 在 操 作 系 统 中 就 有 相 应 的 工 具， 所 以 能 比NT 支 持 更 多 的 主 机；
• 目 前 的SAN 通 常 更 适 合 于 这 样 的 软 件 环 境-- 文 件 共 享 的 需 求 不 那 么 迫 切， 而 更 希 望 实 现 存 储 资 源 的 合 并。 目 前， 能 够 在SAN 环 境 中 很 好 地 实 现 文 件 共 享 的 软 件 还 很 少， 而 对 某 些 特 定 应 用 类 型（ 如 视 频 应 用） 的SAN 软 件 则 相 对 成 熟 一 些。

----3 ． NAS

---- 在 过 去15 年 中，NAS 利 用 文 件 共 享协 议 (NFS) 成 功 地 应 用 在UNIX 环 境 之中。 注 意， NAS 所 提 供 的 是 文 件 共 享， 而 不 是 块 共 享。 它 具 有 如 下 特性：

• 在NAS 环 境 中， 凡 是 在 文 件 目 录 中 可 以 看 到 实 际 文 件 的 应 用 都 可 以 实 现 文 件 共 享；
• 多 个 主 机 能 够 同 时 共 享 文 件。 应 注 意 到， 决 定 谁 是 文 件 的 拥 有 者 十 分 必 要。 在NAS 环 境 中 带 有 一 些 层 次 上 的 文 件 锁 和 访 问 许 可 工 具；
• NAS 的 协 议 和 连 接 是 网 络 连 接， 如 以 太 网 上 的TCP 或UDP（ 或 NetWare 的IPX）。 客 户 应 该 有 一 个 高 速 网 络 基 础 设 施 以 便 使NAS 的 性 能 发 挥 到 最 佳。

---- 网 络 连 接 存 储 在 下 列 情 况 下 能 够 很 好 地 发 挥 作 用：

• 当 应 用 可 以 利 用 远 程 安 装 文 件 而 无 需 直 接 对 磁 盘 进 行 访 问 时；
• 当 需 要 进 行 文 件 共 享， 特 别 是 在 具 有 不 同 操 作 系 统 的 计 算 机 之 间 共 享 时；
• 当 具 有 高 速 网 络 设 施 如100Base ��T 或 更 高 速 的 网 络 时；
• 在 支 持 远 程 安 装 文 件 的 数 据 库 环 境 中， 从 一 个 关 系 数 据 库 计 算 而 得 的 中 间 结 果 被 许 多 用 户 所 共 享 时；
• 具 有 三 层Client/Server 结 构 的 数 据 库 环 境， 这 时 通 过NAS 得 到 的 远 程 安 装 点 简 化 了 中 间 件 软 件；
• 在 需 要 具 有 数 据 库 功 能 的 文 件 服 务 器 时。 此 时， 共 享 文 件 的 内 容 可 能 是 图 像( 如 地 图)， 也 可 能 是 仅 仅 根 据 文 件 名 不 足 以 找 到 所 需 记 录 的 场 合。

结 论

---- 无 论 是 提 供 文 件 存 储 的 网 络 连 接 存 储 系 统 还 是 提 供 数 据 块 的 直 接 连 接 存 储 系 统， 它 们 都具 有 许 多 适 用 场 合。 对 于 某 些 应 用 来 说， 直 接 连 接 到 存 储 器 是 最 好 的。 对 于 其 他 应 用 来 说， 把 来自 主 机 的 文 件 服 务 均 衡 到 带 有 高 性 能 高 速 缓 存 的 某 一 特 定 的 服 务 器， 这 样 可 以 提 供 最 佳 性 能 和响 应 时 间。

---- 直 接 连 接 和SAN 存 储 系 统 都 是 以 数 据 块 的 方 式 来 提 供 数 据。 直接 连 接 存 储 系 统 在 规 模 较 小 的 单 独 机 构 中 或 地 理 上 相 距 太 远 以 致 无 法 进 行 网 络 连 接 的 情 况 下性 能 表 现 得 最 好。 而 在 光 纤 通 道 允 许 的 地 理 范 围（ 可 能 是 很 大 的 地 理 区 域） 之 内，SAN 提 供 了 集 中 化 的 存 储 资 源 视 图。

----SAN 系 统 和NAS 系 统 在 高 速 网 络 连 接 下 都 有 很 好 的 表 现。 通 常 最 快的SAN 连 接 是 光 纤 通 道， 而NAS 下 则 是 千兆 以 太 网。 这 两 种 网 络 都 基 于 同 样 的 物 理 层， 也 都 具 有1GHz 的 数 据速 率。