深入浅出谈存储:如何区别NAS、SAN与DAS

深入浅出谈存储:如何区别NAS、SAN与DAS

　　【IT168 技术】 上一篇《NAS是什么?》发表后，评论如雪花般飘来。这本是每位作者所乐意看到的，令我哭笑不得的是，多数读者只看了开头的笑话就留言走人了。唯有一位让我聊感欣慰，因为他说“/陈老师专题”里的几百兆图片他也有。还好“/陈老师专题”出现在文章的末尾。这悲剧也提醒了我，技术文档不要过度包装，再生动的语言也掩盖不了技术的晦涩。当年明月要是写这个，也不敢说“NAS可以写得很好看”。

　　本文要介绍的是SAN (Storage Attached Network)，即存储区域网络。为什么写NAS就不得不提到SAN呢?原因之一是它们的名字有69关系，容易混淆;之二是NAS和SAN既竞争又合作，很多高端NAS的后端存储就是SAN。NAS和SAN的整合也是存储设备的发展趋势，比如EMC的新产品VNX系列。右图展示了一台NAS的逻辑结构：双虚线框表示一台NAS。它通过Fibre Channel从后端SAN获得存储空间，创建文件系统后，再通过以太网共享给服务器。SAN提供的存储单位是LUN，属于block级别的。经过NAS创建成文件系统后，就变成文件级别的了。

　　如果上边的逻辑图还不够清楚，可以看看下面的物理连接。NAS通过FC Switch连到SAN上，应用服务器再通过Ethernet Switch连到NAS上。同时SAN也直接提供block级别的存储给应用服务器。

　　关于NAS和SAN的区别，可以列出很多来。比如带宽大小，距离长短，共享优劣等等。几乎所有区别都是由两个因素衍生出来的。一个是FC与Ethernet，另一个是block与file system。简而言之，如果用户需要通过FC访问block，就用SAN;如果需要通过Ethernet访问file system，就用NAS。

　　除了NAS和SAN，还有一类存储设备经常被提到。那就是DAS (Direct Attached Storage) ，即“直连存储”。“直连”指服务器和存储设备之间没有FC网络，而是直接相连。比如我们都熟知的个人电脑就是DAS，因为磁盘被直连到了主板上。DAS已经存在很多年了，就算到今天也是很多服务器的理想选择。但是它的问题很多，而且也跟不上IT技术，比如虚拟化的发展。下面列举几个：

　　1.可管理性差：每台服务器都使用自己的存储，光硬件的监控和维护就要花费不少时间。如果都要做容灾或备份，对于管理员简直是噩梦。

　　2. 可扩展性差：在服务器安装结束后，如果发现存储空间分配过多，就造成了浪费。如果发现空间不足，要扩展也很麻烦。

　　3. 跟不上IT发展趋势，比如不支持VMware VMotion等高级功能。

　　SAN解决了这些问题。因为它既提供了统一的存储，同时又是一个网络。统一性和网络性给SAN带来了很多优势：

　　1.可管理性：由一台SAN统一给多台服务器提供存储。无论是硬件的监控维护，还是数据的容灾备份，都只要在SAN上进行。使存储管理变得更轻松。

　　2.可扩展性：在物理层面，SAN支持数以百计的磁盘(比如EMC的CX4可以支持960块磁盘)，提供了海量的存储空间。在逻辑层面，这个海量空间可以按需要分成不同大小的LUN，再分配给服务器。LUN是逻辑设备，所以很容易扩展或迁移。

　　3. 符合IT发展趋势：比如对炙手可热的虚拟化有很好的支持。

　　当然，除了解决DAS的这些问题，SAN还有其他明显的优势：

　　1. 高性能:

　　a. SAN 更好的支持RAID，因为它拥有更多硬盘和更强的控制器。下图展示了RAID0对性能提升的基本原理：当有一大块数据写到RAID Group上，它可以被分成数小块，同时写到几个磁盘上。这就象有一批档案需要录入到电脑上，经理一个人打字需要做5天。分给5位员工一起做，一天就可以做完了。我们将在以后分析NAS性能的时候详细解释。

　　b. SAN有更大的cache。比如CX4的write cache可以达到10.7 GB。Cache对性能的提高也有明显的作用，我们也会在以后分析NAS性能的时候详细讲解。

　　2. 更稳定：多机头，热备盘，多路径等机制杜绝了单点故障。

　　3. 更安全：统一的容灾，备份和远程复制保证了数据的安全性。

　　此外还有很多新技术，比如VNX的FASTCache和FASTVP。因为今年主要介绍NAS，SAN就不深入讨论了。

　　文章的最后，不再有冷酷的机架和Vera Wang的美丽模特。写博客的目的不是吸引眼球，上一篇《NAS是什么?》有点舍本逐末了。最后献给诸位读者一个DAS，SAN和NAS的对比图。希望对理解这三种存储有帮助。如果有任何问题，欢迎在博客中留言。