幾種存儲技術的比較FCSANIPSANDASNAS

1、幾種存儲技術的比較FC SAN、IP SAN、DAS、NASSAN的概念? SAN Storage Area Network 存儲區(qū)域網(wǎng)絡,是一種高速的、專門用 于存儲操作的網(wǎng)絡,通常獨立于計算機局域網(wǎng)LAN.SAN將主機和存儲設 備連接在一起,能夠為其上的任意一臺主機和任意一臺存儲設備提供專用的通信 通道.SAN將存儲設備從效勞器中獨立出來,實現(xiàn)了效勞器層次上的存儲資源 共享.SAN將通道技術和網(wǎng)絡技術引入存儲環(huán)境中,提供了一種新型的網(wǎng)絡存 儲解決方案,能夠同時滿足吞吐率、可用性、可靠性、可擴展性和可治理性等方 面的要求.1 FC-SAN?通常SAN由磁盤陣列RAID連接光纖通道Fibre

2、Channel 組成 為了區(qū)別于IP SAN,通常SAN也稱為FC-SAN .SAN和效勞器和客戶機 的數(shù)據(jù)通信通過SCSI命令而非TCP/IP ,數(shù)據(jù)處理是 塊級block level .SAN 也可以定義為是以數(shù)據(jù)存儲為中央, 它采用可伸縮的網(wǎng)絡拓撲結構,通過具有高 傳輸速率的光通道的直接連接方式,提供 SAN內部任意節(jié)點之間的多路可選擇 的數(shù)據(jù)交換,并且將數(shù)據(jù)存儲治理集中在相對獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)內.SAN最終將實現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下,最大限度的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)優(yōu)化治理, 以及系統(tǒng)的無 縫擴充.1.1. FC-SAN 的組成?在FC-SAW,有一些專用的硬件和軟件.硬件包括 FC卡、FC HUB

3、 FC交換機、存儲系統(tǒng)等,軟件主要是 FC限制卡針對各種操作系統(tǒng)的驅動程序和存 儲治理軟件.FC卡：主要用于主機與FC設備之間的連接.FC HUB :內部運行仲裁環(huán)拓撲,連接到HUB的節(jié)點共享100MB/S帶寬或 更局0FC交換機：內部運行Fabric拓撲,每端口獨占100MB/S帶寬或更高FC存儲設備：采用FC連接方式,光纖接口可以有一到多個.FC存儲設備通常采用光纖的硬盤,也有 Fibre to SCSI (Fibre to ATA)的解決方案,使用SCSI (或ATA)的硬盤,在整個配置上較廉價.?存儲網(wǎng)絡治理軟件：存儲治理軟件主要的功能是自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲及映射, 當在存儲網(wǎng)絡中增加或減

4、少時自動發(fā)現(xiàn)及組態(tài).高性能的光纖通道交換機和光纖通道網(wǎng)絡協(xié)議是FC-SAN的關鍵.把以光纖通道交換機為骨十的網(wǎng)絡拓撲結構稱為 “SAN Fabric：而光纖通道協(xié)議是 FC-SAN的另一個本質特征.FC-SAN正是利用光纖通道協(xié)議上加載 SCSI 協(xié)議來到達可靠的塊級數(shù)據(jù)傳輸.1.2. FC-SAN的應用場合?由于FC-SAN是為在效勞器和存儲設備之間傳輸大塊數(shù)據(jù)而進行優(yōu)化的,因此對于以下應用來說是理想的選擇：關鍵任務數(shù)據(jù)庫應用,其中可預計的響應時間、可用性和可擴展性是根本要 素.集中的存儲藏份,其中性能、數(shù)據(jù)一致性和可靠性可以保證企業(yè)關鍵數(shù)據(jù)的 平安.高可用性和故障切換環(huán)境可以保證更低的本錢

5、、更高的應用水平.可擴展的存儲虛擬化,可使存儲與直接主機連接相別離,并保證動態(tài)存儲分 區(qū).改進的災難容錯特性,在主機效勞器及其連接設備之間提供光纖通道高性能 和擴展的距離.1.3. FC-SAN的主要好處：?面對迅速增長的數(shù)據(jù)存儲需求,企業(yè)和效勞提供商漸漸開始選擇FC-SAN作為網(wǎng)絡根底設施,由于SAN具有出色的可擴展性.事實上,SAN比 傳統(tǒng)的存儲架構具有更多顯著的優(yōu)勢. 例如,傳統(tǒng)的效勞器連接存儲通常難于更 新或集中治理.每臺效勞器必須關閉才能增加和配置新的存儲.相比較而言,FC-SAN不必宕機和中斷與效勞器的連接即可增加存儲.FC-SAN還可以集中管理數(shù)據(jù),從而降低了總體擁有本錢.?利用

6、光纖通道技術,FC-SAN可以有效地傳輸數(shù)據(jù)塊.通過支持在存 儲和效勞器之間傳輸海量數(shù)據(jù)塊,SAN提供了數(shù)據(jù)備份的有效方式.因此,傳 統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)備份的網(wǎng)絡帶寬可以節(jié)約下來用于其他應用.?開放的、業(yè)界標準的光纖通道技術還使得 FC-SAN非常靈活.FC-SAN 克服了傳統(tǒng)上與SCSI相連的線纜限制,極大地拓展了效勞器和存儲之間的距離, 從而增加了更多連接的可能性.改進的擴展性還簡化了效勞器的部署和升級,保護了原有硬件設備的投資.此外,FC-SAN可以更好地限制存儲網(wǎng)絡環(huán)境,適合那些基于交易的系統(tǒng)在 性能和可用性方面的需求.SAN利用高可靠和高性能的光纖通道協(xié)議來滿足這 種需要.FC-SAN的另

7、一個長處是傳送數(shù)據(jù)塊到企業(yè)級數(shù)據(jù)密集型應用的水平.在數(shù) 據(jù)傳送過程中,FC-SAN在通信結點尤其是效勞器上的處理費用開銷更少, 由于數(shù)據(jù)在傳送時被分成更小的數(shù)據(jù)塊.因此,光纖通道 FC-SAN在傳送大數(shù) 據(jù)塊時非常有效,這使得光纖通道協(xié)議非常適用于存儲密集型環(huán)境.2 IP-SAN簡單來講,IP-SAN IP存儲的通信通道是使用IP通道,而不是光纖通道, 把效勞器與存儲設備連接起來的技術,除了標準已獲通過的iSCSI,還有FCIP、iFCP等正在制定的標準.而iSCSI開展最快,已經成了 IP存儲一個有力的代表.像光纖通道一樣,IP存儲是可交換的,但是與光纖通道不一樣的是,IP網(wǎng) 絡是成熟的,不

8、存在互操作性問題,而光纖通道 SAN最令人頭癰的就是這個問 題.IP已經被IT業(yè)界廣泛認可,有非常多的網(wǎng)絡治理軟件和效勞產品可供使用. IP存儲的標準：IP存儲除了標準已獲通過的iSCSI,還有iFCP、FCIP等正在制定的標準.IP存儲的優(yōu)勢：利用無所不在的IP網(wǎng)絡,一定程度上保護了現(xiàn)有投資 IP存儲超越了地理距離的限制.IP能延伸到多遠,存儲就能延伸到多遠, 這幾乎是一個劃時代的革命,十分適合于對現(xiàn)存關鍵數(shù)據(jù)的遠程備份.IP網(wǎng)絡技術成熟.IP存儲減少了配置、維護、治理的復雜度.2.1. iSCSI 標準?1 iSCSI的概念iSCSI 互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口是一種在internet協(xié)議網(wǎng)

9、絡上,特別是以太網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉藴?簡單地說,iSCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡上運 行SCSI協(xié)議,使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進行路由選擇,實現(xiàn)了 SCSI 和TCP/IP協(xié)議的連接.iSCSI是基于IP協(xié)議的技術標準,該技術允許用戶通過 TCP/IP網(wǎng)絡來構建 存儲區(qū)域網(wǎng)SAN.而在iSCSI技術出現(xiàn)之前,構建存儲區(qū)域網(wǎng)的唯一技術 是利用光纖通道,但是其架構需要高昂的建設本錢,遠非一般企業(yè)所能夠承受. iSCSI技術的出現(xiàn)對于以局域網(wǎng)為網(wǎng)絡環(huán)境的用戶來說,它只需要不多的投資, 就可以方便、快捷地對信息和數(shù)據(jù)進行交互式傳輸和治理.相對于以往的網(wǎng)絡接入存儲,iSCSI的出現(xiàn)解決了開放性、容

10、量、傳輸速度、兼容性、平安性等問題, 其優(yōu)越的性能使其自發(fā)布之日始便受到市場的關注與宵睞.?2 iSCSI的技術優(yōu)勢：iSCSI的根底是傳統(tǒng)的以太網(wǎng)和internet,同時能大大減少總體擁有本錢.IP網(wǎng)絡的帶寬開展相當迅速,IGbps以太網(wǎng)早已大量占據(jù)市場,10Gbps以 太網(wǎng)也已整裝待發(fā).在技術實施方面,iSCSI以穩(wěn)健、有效的IP及以太網(wǎng)架構為骨十,使忍受性 大大增加.簡單的治理和布署,不需要投入培訓,就可以輕松擁有專業(yè)的iSCSI人才.iSCSI是基于IP協(xié)議的技術標準,它實現(xiàn)了 SCSI和TCP/IP協(xié)議的連接, 只需要不多的投資,就可以方便、快捷地對信息和數(shù)據(jù)進行交互式傳輸及管完全解

11、決數(shù)據(jù)遠程復制及災難恢復的難題.平安性方面,iSCSI已內建支持IPSEC的機制,并且在芯片層面執(zhí)行有關指令,保證平安性.2.2. FCIP 標準? FCIP 是Fiber Channel over IP 的標準協(xié)議.在同一個 SAN范圍內, TCP/IP數(shù)據(jù)包再封裝FC命令和數(shù)據(jù),從而在IP網(wǎng)絡上傳輸FC命令和數(shù)據(jù).FCIP是一種基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP的存儲聯(lián)網(wǎng)技術,它利用IP網(wǎng)絡通過數(shù) 據(jù)通道在SAN設備之間實現(xiàn)光纖通道協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸,把真正的全球數(shù)據(jù)鏡像 與光纖通道SAN的靈活性、IP網(wǎng)絡的低本錢相結合,降低遠程操作的本錢,從 而把本錢節(jié)省和數(shù)據(jù)保護都提升到了一個新的高度.FCIP被提議為通

12、過現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡連接光纖通道SAN“孤島的一種標準方 法.FCIP還可用來克服光纖通道目前存在的距離限制因素,能夠跨越大于光纖 通道支持的距離連接SAN孤島.FCIP具有實現(xiàn)糾錯和檢測的優(yōu)點：即如果IP 網(wǎng)絡錯誤率局的話,它就重試.FCIP解決方案為用戶有效治理業(yè)務連續(xù)系統(tǒng)提供了各種更為靈活的方式, 能夠進行實時的數(shù)據(jù)遠程復制,可以在光纖通道限制器的根底上為用戶提供具有 容災水平、無單點故障的SAN解決方案,使用戶能夠在現(xiàn)有的IT根底設施上運 用IP聯(lián)網(wǎng)技術,把區(qū)域性SAN作為更廣闊的全國甚至全球性根底設施中的一個 數(shù)據(jù)恢復站點.由于FCIP數(shù)據(jù)恢復應用能夠運行在現(xiàn)有的網(wǎng)絡根底架構之上,因此,

13、用戶在規(guī)劃業(yè)務連續(xù)性時,不需要為光纖通道中的數(shù)據(jù)量分配專用光纜.現(xiàn)在,通過利用FCIP解決方案,企業(yè)用戶可以把 SAN的范圍擴展到數(shù)據(jù)中央之外,利用 各種低本錢、性能優(yōu)異的遠程存儲應用,優(yōu)化其根底架構的投資.就像iSCSI協(xié)議將SCSI指令壓縮為IP包一樣,FCIP協(xié)議將光纖通道指令 壓縮為IP包,FCIP協(xié)議允許獨立的SAN環(huán)境通過IP網(wǎng)絡互聯(lián)在一起.每個 SAN采用標準FC尋址,在FCIP的端點之間建立IP隧道或網(wǎng)關,一旦隧道 建立,擴展的FC設備將被視為標準的FC設備,并予以FC尋址.2.3. iFCP 標準iFCP (Internet Fibre Channel Protocol )是

14、基于 TCP/IP 網(wǎng)絡運行光纖信道 通信的標準,iFCP具備網(wǎng)關功能,它能將光纖信道 RAID陣列、交換機以及服 務器連接到IP存儲網(wǎng),而不需要額外的根底架構投資.iFCP的工作原理是：將FC數(shù)據(jù)以IP包形式封裝,并將IP地址映射到別離 FC設備.由于在IP網(wǎng)中每類FC設備都有其獨特標識,因而能夠與位于 IP網(wǎng) 其它節(jié)點的設備單獨進行存儲數(shù)據(jù)收發(fā).FC信號在iFCP網(wǎng)關處終止,信號轉換后存儲通信在IP網(wǎng)中進行,這樣iFCP就打破了傳統(tǒng)FC網(wǎng)的距離(約為10 公里)限制.2.4. iSCSI、FCIP、iFCP 標準的比較iSCSI :用于在基于IP的存儲設備之間建立連接及治理連接,在現(xiàn)有的I

15、P網(wǎng)絡上封裝SCSI數(shù)據(jù)進行傳輸.FCIP :用于連接地理上分散的FC SAN.僅僅適用于需要互連時使用IP的 兩個或多個FC交換的應用.iFCP :使用IP根底設施來實現(xiàn)FC設備間或FC SAN問的互連.該協(xié)議致 力于所有的FC交換架構而不僅限于解決距離上的問題.3 NASNAS (Network Attached Storage )網(wǎng)絡附加存儲.在 NAS存儲結構中,存 儲系統(tǒng)不再通過I/O總線附屆于某個效勞器或客戶機,而直接通過網(wǎng)絡接口與網(wǎng) 絡直接相連,由用戶通過網(wǎng)絡訪問.NAS實際上是一個帶有瘦效勞器的存儲設備,其作用類似于一個專用的文件 效勞器.這種專用存儲效勞器去掉了通用效勞器原有

16、的不適用的大多數(shù)計算功 能,而僅僅提供文件系統(tǒng)功能.與傳統(tǒng)以效勞器為中央的存儲系統(tǒng)相比,數(shù)據(jù)不再通過效勞器內存轉發(fā),直接在客戶機和存儲設備問傳送,效勞器僅起限制治理 的作用.3.1. NAS的主要特點：NAS使用了傳統(tǒng)以太網(wǎng)協(xié)議,當進行文件共享時,那么利用了 NFS和CIFS 以溝通NT和Unix系統(tǒng).由于NFS和CIFS都是基于操作系統(tǒng)的文件共享 協(xié)議,所以NAS的性能特點是進行小文件級的共享存取.NAS設備是直接連接到以太網(wǎng)的存儲器,并以標準網(wǎng)絡文件系統(tǒng)如NFS、SMB/CIFS over TCP/IP 接口向客戶端提供文件效勞.NAS設備向客戶端提 供文件級的效勞.但內部依然是以數(shù)據(jù)塊的

17、層面與它的存儲設備通訊.文件 系統(tǒng)是在這個NAS存儲器里.3.2. NAS的主要長處：NAS適用于那些需要通過網(wǎng)絡將文件數(shù)據(jù)傳送到多臺客戶機上的用戶.NAS設備在數(shù)據(jù)必須長距離傳送的環(huán)境中可以很好地發(fā)揮作用.NAS設備非常易于部署.可以使 NAS主機、客戶機和其他設備廣泛分布在 整個企業(yè)的網(wǎng)絡環(huán)境中.NAS可以提供可靠的文件級數(shù)據(jù)整合,由于文件鎖 定是由設備自身來處理的.NAS應用于高效的文件共享任務中,例如 UNIX中的NFS和Windows NT 中的CIFS,其中基于網(wǎng)絡的文件級鎖定提供了高級并發(fā)訪問保護的功能.4 DAS? DAS (Direct Attached Storage )直接附加存儲,直接附加存儲是指將 存儲設備通過總線(SCSI、PCI、IDE等)接口直接連接到一臺效勞器上使用.DAS購置本錢低,配置簡單,因此對于小型企業(yè)很有吸引力.4.1. DAS存在問題：效勞器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸； 效勞器發(fā)生故障,數(shù)據(jù)不可訪問; 對丁存在多個效勞器的系統(tǒng)來說,設