网络存储介绍-含DAS-NAS-SAN的区别

SAN---存储区域网络第一部分网络存储技术第一部分网络存储技术环：数据膨胀→提高计算机性能→导致新一轮的数据膨胀→引来数据存储、利用、分析和管理都非常地数据存储和数据备份第一部分网络存储技术 iSCSITCP/IP网络上的融合，通议封装在TCP/IP包中，以便在TCP/IP网络上传送DAS特别适合于对存储容量要求不高、服务器的数量很少的中小型局域网，其主要的优点在于存储容量扩展的实施非常简单，投入的成本少而见效快。(1)容易形成服务器到存储设备的瓶颈。(2)影响数据的可用性。(3)存储设备分散，不便于管理监控。(4)容易造成存储空间浪费。(5)对重要的数据进行备份时将会极大地占用网络的带宽。NAS——网络附加存储，即将存储设备连接到器一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成。它基于TCP/IP协议实现文件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，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单。NAS网络架构主要面向高效的文件共享任务，适用于那些需要网络进行大容量文件数据传输的场合。以IBM为代表的业界各大存储厂商纷纷推出NAS解决方案(1)易于安装。(2)易于部署。(3)方便使用和管理。(4)整体性能高。(5)跨平台使用。(6)提高数据可用性。(7)性能价格比优异。·NAS的产·①采用磁盘阵列技术，NAS可保证硬件设备和数据作了，仍然可以读取数据。存、硬盘、网卡和主机板统也是精简型系统，有些甚至是免费的Linux。2)投资成本较高(后期扩容成本高)而可靠度不障存储区域网络技术写，通常译为“存储区域网络”,它是一种在服务器和外部存储资源或独立的存储资源之间实现高速可靠访问的专用网络。SAN采用可扩展的网络拓扑结构连接服务器和存储设备，每个存储设备不隶属于任何一台服务器，所有的存储设备都可以在全部的网络服务器之间作为对等资源共享。SAN网络架构存储系统SAN存储系统五大组成(1)高可用性(2)高性能(3)便于扩展(4)可实现高效备份(7)支持服务器的异构平台(8)支持集中管理和远程管理(9)方案实施成本相对较高存储区域网的应用领域SAN的应用场合(3)海量存储的应用环境。例如，图书馆、银行、证(4)支持服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能协议在一个IP网络中进行访问的基于文件的存储设备FibreChannel(光纤通道协议)FibreChannel-to-SCSI一个专用的基于光纤通道的存储应用文件共享(NFS或CIFS)小数据块远程传输特定的只读数据库访问关键数据库应用处理集中数据备份灾难恢复，强化存储优势文件级访问，中高性能交叉平台文件共享易于使用、管理，成本较低快速、简单的部署高可用性，数据传输可靠降低网络流量，灭活配置高性能，伸缩性强集中管理，多厂商支持在Internet协议(IP)统治着局域网和广域网的今天，数据存储的需要也在日益增长。这两股力量似乎不可避免地要汇聚在一点。Internet小型机系统接口(iSCSI)协议整合了存储和IP网络，使通过IP网络完成存储数据块的传输成为现实。它建立在两个已被广泛应用的技术之上-为存储而建立的SCSI命令和为网络化而建立的IP协议。iSCSI是一种端到端的协议，用于在IP网络中传输存储/0数据块。该协议被使用于服务器(initiator)、存储设备(target)和协议传输网关设备。ISCSI使用标准的以太网交换机和路由器，将数据从服务器转移到存储设备。它还使得IP和以太网基础设施可以被用于对SAN存储系统的扩展访问，跨过任意距离完成对SAN的扩展接入。iSCSI协议定义了在TCP/IP网络发送、接收block (数据块)级的存储数据的规则和方法。发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中再通过网络转发，接收端收到TCP/IP包之后，将其还原为SCSI命令和数据并执行，完成之后将返回的SCSI命令和数据再封装到TCP/IP包中再传送回发送端。而整个过程在用户看来，使用远端的存储设备就象访问本地的SCSI设备一样简单。支持iSCSI技术的服务器和存储设备能够直接连接到现有的IP交换机和路由器上， ISCSI技术的优缺点×优势1)连接距离更长，突破FCSAN目前10公里的局限2)利用现有的TCP/IP基础设施来构筑SAN,网络部署成本相对较低3)相对其他大多数协议而言：带宽高，功能强(特别是不足1)与其他存储协议兼容性不好，例如FCSAN融合不能解决3)相关技术和产品正处于发展阶段，用户可以选择的余地较小DAS特点NAS特点SA特点ISCSI特点设计理念存储设备存储设备存储网络存储网络适配器SCSI适配器以太网适配器光纤通道适配器以太网适配器传输单位块I/0文件I/0块I/0块I/0网络连按协议管理方式在服务器上管理在存储设备上管理在服务器上管理在服务器上管理性价比性能低成本低性能适中成本低性能高成本高性能高成本适中 ×HSM分层存储管理×ILM信息生命周期第二部分备份与容灾其硬件级的备份是指用冗余的硬件来保证系统的连续运行。比如磁盘镜像，双机容错等方式。如果主硬件损坏，后备硬件马上能够接替其工作，这种方式可以有效地防止硬件故障，但无法防止数据的逻当逻辑损坏发生时，硬件备份只会将错误复制一遍，无法真正保护数据。硬件备份的作用实际上是保证系统在出现故障时能够连续运行，更应称为硬其软件级的备份是指将系统数据保存到其他介质上，当出现错误时可以将系统恢复到备份时的状态。由于这种备份是由软件来完成的，所以称为软件备份。当然，用这种方法备份和恢复都要花费一定时间。和计算机系统是分开的，错误不会复写到介质上。这就意味着，只要保存足够长时间的历史数据，就能够恢复正确的数据。人工级备份×人工级的备份最为原始，也最简单和有效。但如果要用手工方式从头恢复所有数据，耗费的时间恐怕会令人难以忍受。磁盘镜像(Mirroring):可以防止单个硬盘的物理损坏，但无法防止逻辑损坏。(硬件级)磁盘阵列(DiskArray):磁盘阵列一般采用RAID5技术，可以防止多个硬盘的物理损坏，但无法防止逻辑损坏。(硬件级)双机容错：SFTII、Standby、Cluster都属于双机容错的范畴。双机容错可以防止单台计算机的物理损坏，但无法防止逻辑损坏。(硬件级)可以防止系统的物理损坏，可以在一定程度上防止逻辑损坏。(软件级)理想的备份系统是全方位、多层次的。首先，要使用硬件备份来防止硬件故障。如果由于软件故障或人为误操作造成了数据的逻辑损坏，则使用软件方式和手工方式结合的方法恢复系统。这种结合方式构成了对系统的多级防护，不仅能够有效地防止物理损坏，还能够彻底防止逻辑系统备份与普通数据备份的不同在于，它不仅备份系统中的数据，还备份系统中安装的应用程序、数据库系统、用户设置、系统参数等信息，以便迅速恢复整个系统。与系统备份对应的概念是灾难恢复。灾难恢复同普通数据恢复的最大区别在于，在整个系统都失效时，用灾难恢复措施能够迅速恢复系统。而普通数据恢复则不行，如果系统也发生了失效，在开始数据恢复之前，必须重新装入系统。也就是说，数据恢复只能处理狭义的数据失效，而灾难恢复则可以处理广义的数据失效。+备份不等于单纯的拷贝，因为系统的重要信息无法用拷贝的+对于那些由于人为错误或故意破坏而引起的数据丢失，硬件备份无能为力。+除数据文件备份外，还需备份系统文件与应用程序。在网络SAN备份方式(就数据移动方式而言)xLAN-Based备份，在该系统中数据的传输是以网络为基础的。其中配置一台服务器作为备份服务器，由它负责整个系统的备份操作。磁带库则接在某台服务器上，在数据备份时备份对象把数据通过网络传输到磁带库中实现备份的。LAN-Based备份结构的优点是节省投资、磁带库共享、集中备份管理；它的缺点是对网络传输压力大。由于数据通过LAN传播，当需要备份的数据量较大，备份时间窗口紧张时，网络容易发生堵塞。在SAN环境下，可采用存储网络的LAN-Free备份，需要备份的服务器通过SAN连接到磁带机上，在LAN-Free备份客户端软件的触发下，读取需要备份的数据，通过SAN备份到共享的磁带机。这种独立网络不仅可以使LAN流量得以转移，而且它的运转所需的CPU资源低于LAN方式，这是因为光纤通道连接不需要经过服务器的TCP/IP栈，而且某些层的错误检查可以由光纤通道内部的硬件完成。在许多解决方案中需要一台主机来管理共享的存储设备以及用于查找和恢复数据的备份数据库。有别于传统通过LAN链路的备份方式.这样可以不占用以太网络的带宽NetworkNetworkNetwork首先，它仍旧让服务器参与了将备份数据从一个存储设备转移到另一个存储设备的过程，在一定程度上占用了宝贵的复，映像级恢复就变得较为常见。映像级恢复就是把整个映像从磁带拷回到磁盘上，如果您需要快速恢复某一个文件，致备份过程所需的系统之间出现兼容性问题。免服务器的备份和恢复是数据直接在存储设备之间传输，备份过程能够在SAN内部完成，无需服务器干预，从而提高了备份和恢复速度，缩短了应用主机的CPU周期，释放出的宝贵的CPU周期可用来提高操作的效率并增加工作量。这种方放网络和服务器资源。Network因为它的作用基本上类似交警，只用于指挥，不用于装载和因为备份过程在专用高速存储网络上进行，而且决定吞吐量的是存储设备的速度，而不是服务器的处理能力，所以系统性能将大为提升。此外，如果采用无服务器备份技术，数据x虽然服务器的负担大为减轻，但仍需要备份应用软件(以及其主机服务器)来控制备份过程。元数据必须记录在备份软件的数据库上，这仍需要占用CPU资源。样，无服务器备份可能会导致上面提到的同样类型的兼容性问题。而且，无服务器备份可能难度大、成本高。最后，如果无服务器备份的应用要更广泛，恢复功能方面还有待更大改进。支持上述三种备份方案。三种方案中LAN备份数据量最小，对服务器资源占用最多，成本最低；LANfree备份数据量大一些，对服务器资源占用小一些，成本高一些；数据，对服务器资源占用最少，但成本最高。中小客户可根据实际情况选择。灾难备份常用的技术有磁带备份、磁盘镜像和双工、冗余和远程磁盘镜像等。针对灾难级的灾难备份技术，通常在多种常用技术应用叠加的基础上，还需要实施远程备镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上生叫主镜像系统，另一个叫从镜像系统。按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。本地镜像的主从镜像存储系统是处于同一个RAID阵列内，而远程镜像的主从镜像存储系统通常是分布在跨城域网或广域网的不同节点上。远程镜使同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。它利用物理位置上分离的存储设备所具备的远程数据连接功能，在远程维护一套数据镜像，一旦灾难发生时，分布在异地存储器上的数据备份并不会受到波及。远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。优点：将因灾难引发的数据损耗风险降低到最低(异步)甚至为零(同步)一旦发生灾难，恢复进程所耗费的时间比较短。这是因为建立远程数据镜像，是不需要经由代理服务同步远程镜像(同步复制技术)是指通过远程镜每一个本地的