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SAN vs. NAS两种存储系统架构有什么差异

经由过程对SAN和NAS的对照,人们可以懂得采纳这两种存储系统架构时要斟酌的事变。工具存储和云谋略也会影响可用的存储选项。

存储区域收集(SAN)因此一种布局连接的存储,平日经由过程互换机连接,使许多不合的办事器能够轻松造访存储设备。从办事器利用法度榜样和操作系统的角度来看,造访SAN中的数据存储或直接连接的存储之间没有显着差别。存储区域收集(SAN)与直接连接存储(DAS)一样,可以对数据进行块造访。

收集附加存储(NAS)是一种远程文件办事措施。它不是在文件系统上应用软件,而是应用远程协议(如SMB或NFS)将文件造访重定向到另一设备。该设备作为具有自己的文件系统的办事器运行,处置惩罚文件I/O,并启用文件共享和集中数据治理。

SAN与NAS的决策平日归结为用户存储的数据类型。在对照SAN与NAS时,请记着NAS终极会将文件I/O哀求转换为附加到其上的存储设备的块造访。SAN也是布局化数据的首选,布局化数据是驻留在关系数据库中的数据。虽然NAS可以处置惩罚布局化数据,但它平日用于非布局化数据,非布局化数据主要由文件、电子邮件、社交媒体、图像、视频、通信以及关系数据库之外的险些任何类型的数据组成。

用于存储的工具I/O变得加倍普遍,这主要归功于其在云存储中的伟大年夜用途。是以,与块存储一路应用的SAN与具有文件存储的NAS之间的显着差别变得隐隐。

当供应商从块或文件转移到工具I/O以满意其存储需求时,用户仍旧盼望以他们习气的要领造访数据:块存储用于SAN或文件存储用于NAS。供应商供给的系统具有前端系统,可出现NAS或SAN体验,而后端则基于工具存储。

文件vs.块vs工具

文件I/O以与用户在谋略机上的驱动器上相同的要领读取和写入数据,应用分层布局,文件夹内的文件可以位于更多文件夹中。NAS系统平日应用这种措施,它有许多好处:

•当应用NFS和SMB(最常见的NAS协议)时,用户可以像本地和外部驱动器一样复制和粘贴文件或全部文件夹。

•IT部门可以轻松治理这些系统。

块I/O将每个文件或文件夹视为更小数据位的各类块,并将每个块的多个副本分布在SAN系统中的各类驱动器和设备上。这种措施的好处包括:

•更高的数据靠得住性。假如一个驱动器或多个驱动器发生故障,仍可造访数据。

•更快的造访。文件可以从最接近用户的块从新组装,不必要经由过程文件夹层次布局。

工具I/O存储将每个文件视为单个工具,类似于文件I/O,并且没有嵌套文件夹的层次布局,如块I/O。应用工具存储,所有文件或工具都放入一个伟大年夜的数据池或平面数据库中。基于已经与文件相关联或由工具存储操作系统(OS)添加的元数据来找到文件。

工具存储是三种措施中最慢的,主要用于云文件存储。然则,造访元数据的要领的最新进展以及对快速闪存驱动器的应用的增添缩小了工具、文件和块之间的速率差距。

NAS vs.SAN的应用

SAN与NAS的主要差别在于每种类型的存储要领对用户的影响。

NAS系统或设备经由过程标准以太网连接到收集,是以在用户看来就像任何其他收集连接设备一样。用户连接到NAS造访它上面的文件。NAS设备具有治理用户谋略机哀求的任何数据的写入和读取的操作系统。

一旦将其安装在用户的谋略机上,SAN将显示为本地驱动器。这意味着它将作为本地驱动器运行,用户谋略机上的操作系统将处置惩罚读取或写入数据的敕令。这应用户可以像对待任何其他本地驱动器一样对待它,包括在其上面安装软件的能力。

SAN vs.NAS的连接

NAS系统可所以单个设备中的一个办事器或一组驱动器或办事器。这可以让NAS系统直接连接到收集,平日应用连接到以太网互换机的以太网电缆

相反,SAN是由收集布局(如iSCSI光纤通道)连接在一路的驱动器、设备或办事器池。

以太网和光纤收集多年来不停以速率为根基进行竞争。然而,这种上风不停体现在布局上,由于它具有更直接的连接,而不必经由过程以太网连接的TCP/IP处置惩罚。鉴于此,当数据速率相等时,布局终极具有I/O速率上风,由于当数据在存储和用户之间传输时,数据的打仗次数较少。

NAS的上风

易用性是NAS的一个关键上风。NAS系统中的元数据具有层次性和可读性。用户可以应用简单的文件系统浏览器来查看文件名,并将它们组织成易于命名的文件夹。

应用NAS,用户可以协作和共享数据,无论他们身在何处。NAS可以轻松地从任何联网设备造访文件和文件夹。

NAS还以低于SAN的资源供给高容量。NAS设备将存储合并到一个地方,并支持数据治理和保护义务,如归档、备份和云存储。NAS可以处置惩罚非布局化数据,例如音频、视频、网站、文本文件和微软Office文档。

NAS设备可以配备更多或更大年夜的磁盘以扩展存储容量。这种措施称为放大年夜NAS。它们也可以凑集在一路以进行横向扩展存储。高端NAS设备可以容纳足够的磁盘来支持RAID。

NAS支持兼容便携式操作系统接口的文件造访,便于集中治理安然性和文件造访,并确保多个利用法度榜样可以共享横向扩展NAS设备,而无需一个利用法度榜样覆盖另一个利用法度榜样正在应用的文件。

NAS的毛病

NAS速率不敷快,无法满意高机能利用的需求。假如有太多的用户在同时哀求系统的环境下可能让系统崩溃,它可能会进一步减速。然而,在更新的NAS系统中,无论是与HDD结合应用照样作为全闪存系统,都可以缓解速率问题。

NAS可能会呈现可扩展性问题。添加太多NAS设备可能导致NAS伸展,尤其是在必须零丁治理所有设备的环境下。集群或横向扩展NAS被设计用于缓解该问题。

数据完备性可能会成为一个问题,由于文件系统会在逻辑或物理磁盘卷中存储元数据和文件内容。假如文件办事器断电,系统必须履行文件系统反省(也称为fsck)以验证数据的状态。根据NAS系统,履行文件系统反省(也称为fsck)所涉及的延迟可能很大年夜。

NAS应用RAID也可能存在问题,由于RAID达到了可扩展性限定。重修光阴可能必要数天的光阴,这种环境只会跟着多TB容量驱动器变得加倍普遍而变得更糟。

SAN的优点

SAN将原始存储视为IT可以在必要时集中治理和分配的资本池。因为SAN经由过程收集布局连接,是以应用SAN的数据传输和造访速率比NAS快,所有统统都如斯。

SAN系统具有高度可扩展性。可以根据必要添加容量。支配SAN的其他缘故原由包括持续可用性和弹性。高可用性SAN设计为没有单点故障,从高可用性SAN磁盘阵列和带有冗余关键组件和SAN冗余连接的互换机开始。

SAN的毛病

资源和繁杂性是SAN的主要毛病。这些系统的硬件很昂贵,而构建和治理它们必要专业常识和技能。

SAN远比NAS繁杂,有专用线缆,平日是光纤通道,但可以应用以太网,以及专用互换机和存储硬件。光纤是专门为存储而开拓的,由于在以前十年中,在协议取得进展之前,以太网不敷靠得住,无法传输数据块。但光纤通道SAN必要专业常识以及专用连接。

虽然SAN具有高度可扩展性,但垂直扩展SAN阵列的能力有限。一旦达到向上扩展限定,就必须移动到更高机能的存储阵列或添加多个存储阵列。越来越多的SAN磁盘阵列经由过程支持横向扩展来避免这个问题,此中添加了可同时扩展容量和机能的存储节点。

DAS若何适应

DAS(直连式存储)是未连接到收集的专用办事器或存储设备。DAS最简单的例子是谋略机的硬盘。要造访DAS上的文件,用户必须能够造访物理存储设备。

DAS可以赛过NAS,分外是对付谋略密集型软件法度榜样。然则在应用DAS时,必须零丁治理每个设备上的存储,从而增添了系统治理的繁杂性。DAS系统平日不供给SAN和NAS中常见的高档存储治理特点,如复制、快照和瘦设置设置设备摆设摆设。

DAS也不能实现多个用户之间的共享存储。并且由于只有一个主机造访DAS设备,以是只有一部分可用存储终极被应用。

统一存储的兴起

统一存储的呈现使存储治理员可以机动地在同一阵列上运行块或文件。这些多协议系统在一个存储平台上整合基于SAN块的数据和基于NAS文件的数据。客户可以从SAN或NAS开始,稍后再添加支持和适当的连接。或者他们可以购买支持SAN和NAS的存储阵列。

统一存储的优毛病

《谋略机周刊》编辑Antony Adshead与GlassHouse公司前技巧顾问(现为戴尔EMC的顾问工程师)Andrew White讨论统一存储的寻衅和好处。

统一存储应用文件和块协议。它可以应用文件协议(如SMB和NFS)以及块协议(如FC和iSCSI)。

这些系统的一个优点是它们比传统存储系统必要更少的硬件。更新的统一存储产品正在整合云存储和存储虚拟化。

主板可能孕育未来

如今最大年夜的动作和愉快来自于经由过程布局扩展非易掉性存储器(NVMe)协议。

NVMe协议是将闪存设备直接连接到谋略机主板的最快要领,经由过程外围组件互连高速总线进行通信。它的机能远远跨越经由过程SATA连接的SSD硬盘。想象一下,假如可以在全部SAN系统上整合这种快速的NVMe连接将会有什么样的体验。

公道地说,NVMe不能用于在远程终极用户和存储阵列之间传输数据,是以必须应用消息通报层。这使得NVMe看起来更像是一个以太网连接的NAS系统,它应用以太网的TCP / IP协议来处置惩罚数据移动。但NVMe over Fabrics开拓职员正致力于应用远程直接内存造访(RDMA)来使该消息通报层对速率的影响最小。在提出的各类类型的RDMA中,有交融以太网上的RDMA,举世互联网广域RDMA协讲和InfiniBand,它们被用于高机能谋略系统。

责任编辑:ct

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