概述

    随着网络应用规模的扩大和信息化应用程度的深入，企业数据存储量呈爆炸式增长，企业用户的存储系统日益庞杂，存储管理的成本也在大幅上升。数据备份、灾难恢复和存储资源管理等存储理念正在得到用户的接受，网络存储也逐渐得到更广泛的应用。

    存储与备份技术简介

    企业存储应用的体系结构主要有直连式存储（Direct Attached Storage简称DAS）、网络接入存储(Network  Attached  Storage，简称NAS)和存储区域网(Storage  Area Network，简称SAN) 三种模式。

1. DAS方式

    DAS 又称以服务器为中心的存储体系，其拓扑结构如图2-1所示。外部数据存储设备（如磁盘阵列、光盘机、磁带机等）作为存储设备服务器的一部分，通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接挂接在服务器内部总线上。该服务器同时提供应用程序的运行,即数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。

    DAS方式能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求，此外，DAS还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统，满足数据存储对高可用的要求。从趋势上看，DAS仍然会作为一种存储模式，继续得到应用。

    但是，DAS已远远不能满足企业的需求。对于多个服务器或多台PC的环境，使用DAS方式设备的初始费用可能比较低，但服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难;对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案，所以整体的拥有成本(TCO)较高。当用户数量增加或服务器正在提供服务时,其响应速度会变慢。在网络带宽足够的情况下,服务器本身会成为数据输入输出的瓶颈。这种连接方式在企业的解决方案中甚少采用了。

 

 

2. NAS方式

    NAS是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接，可以无需服务器直接上网，整个系统的管理和设置较为简单。其拓扑结构如图2-2所示。

    NAS的存储设备提供网络接口将其直接连接到TCP/IP网络上，应用服务器通过NFS格式(Unix, Linux的网络文件系统)和CIFS格式（基于Windows的普通互联文件系统）、HTTP等访问该存储设备，在LAN环境下，NAS可实现异构平台之间的数据级共享。

    采用NAS网络存储结构，需要在NAS上建立应用服务器所需的文件系统，数据的访问以文件的形式进行，数据的传输通过现有的TCP/IP网络。通过NAS服务器可设定用户的访问权限，控制文件的读写，以保证数据的安全性。

    NAS存储网络操作简单，易管理、安全，数据备份简单，配置灵活；适于文件共享，以及分布式的应用环境。但NAS占用现有网络带宽，不太适合数据库应用，并且扩展性能差，备份速度慢。对数据量较小，数据存取速度要求不高的企业，可采用该方案建立数据存储备份系统。

3. SAN方式

    SAN采用光纤通道(Fibre Channel)技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络，然后这个网络再与企业现有局域网进行连接，数据存取通过SAN网络在相关服务器和后台的存储设备之间高速传输，对于LAN的带宽占用几乎为零，而且服务器可以访问SAN上的任何一个存储设备，提高了数据的可用性。SAN专注于企业级存储的特有问题,主要用于存储量大的工作环境。其拓扑结构如图2-3所示。

 

 

 

 

 在对性能和可靠性要求较高的场合，采用SAN数据存储网络，可以使数据的存储、备份等活动独立在原先的局域网之外，从而将减轻LAN的负载，保证原有网络应用的顺畅进行; 同时SAN网采用光纤传输通道，可以得到高速的数据传输率。

    S AN将企业的存储和服务器平台分开，可实现24 x 7不间断的系统可用性和集中管理，在这个平台的基础上，还可以应用一套统一的灾难恢复解决方案，同时可经济高效地扩展存储环境。因此SAN非常适用于非线性编辑、服务器集群、远程灾难恢复、因特网数据服务等多个领域。

4. 三种储存方式比较

    DAS方式最大弊病在于，各部分的存储资源相互隔离，容易形成孤岛，并且依赖于服务进行数据的I/O读写和存储维护管理，数据备份和恢复占用服务器资源（包括CPU、系统I/O等），会影响各应用服务器的性能。存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。

    NAS方式的主要缺点来自于数据的存储必须依赖现有的网络结构。当进行大数据量存储时，增加了网络的负载，从而影响了整个网络的传输速率，同时当有海量数据或实时性要求较高的数据进行存储时，不能提供快速数据服务。总之，NAS最大的问题就是数据存储的整个过程不能脱离LAN，一旦网络出现问题，数据存储就将停止，同时它还增加了网络流量，容易给数据传输造成瓶颈。

    SAN方式的最大优势则在于，可以把异构环境下不同厂商的存储设备整合在一起，实现资源的共享，同时，消除了对网络带宽的顾虑，大幅度地减少管理费用支出，减少了备份系统的总体拥有成本，较好地解决了数据的高可用行、安全性及存储性能方面的问题。由于SAN具有管理方便、扩展性强、容错能力好、高可靠性、配置灵活、支持异构服务器等优点，已经被越来越多地使用在存储系统的建构中。

    但SAN方式要发挥其最大优势，还需要专用的备份与存储管理软件来支持，SAN交换机的端口数量随服务器数量的增加而增加，每个接入的服务器还须配置较昂贵的HBA卡，除此以外，其复杂的管理软件需要定制安装和配有专业人员维护，这使得SAN的建设费用大为增加。并且随着网络环深度的增加，方案的规模和复杂度也会增加，所需要的费用也随之增加。

结束语

    总的来说，NAS、SAN 存储模式能较好地满足目前信息化应用在单服务器扩容、服务器双机高可用集群、高性能、高可用、高扩展的网络存储和简单易用的网络文件共享等方面需求。

    值得一提的是，各种现实需求表明，单纯采用SAN或NAS还是难以令人满意。SAN和NAS并非是完全对立的存储技术，为保证数据在不同硬件平台、不同操作系统下流转的畅通，存储架构的开放性、存储硬件的兼容性、存储软件的适应性归结在一起，就表现为存储的融合，SAN与NAS融合是大势所趋；SAN提供速度，NAS提供在文件处理时的协作性，它们的结合为关键存储系统的实施提供了完美的解决方案。另一方面，虚拟存储使主机操作系统看到的存储与实际物理存储分开，虚拟存储技术可提高存储设备利用率，通过动态地管理磁盘空间，虚拟存储技术可以避免磁盘空间被无效占用。目前虚拟技术已经引起了几乎所有存储系统厂商的关注，采用虚拟存储技术的设备将成为市场的新主流。