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[摘要]伴随着计算机网络的发展，资源的共享问题、数据的存储问题成为网络发展的重要问题。采用何种方式完成数据的网络存储，如何提高网络存储的安全性、稳定性，如何提高网络存储的效率是现代网络存储最关心的问题。
[关键词]网络存储 DAS NAS SAN
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0520099－01
一、概述
数据的重要性已经得到用户的广泛重视，存储领域也能够逆整个IT的颓势而前行。因此，存储被认为是继PC、服务器之后，带动整个IT向前发展的又一潜力巨大的增长点。什么是网络存储?经历过电脑运算能力和网络联通能力两次快速发展，目前人们对网络的需求不再满足于连通能力，而是更为强大的信息管理能力。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中，网络对于存储和管理信息的能力产生了新的需求。可以这样说：网络是否具有高的效率，取决于其数据存储和管理的能力。在网络存储决定网络架构的今天，IT行业已经从PC、网络步入了以存储为核心的时代。
二、网络存储技术的分类
早期的存储系统是计算机系统的一部分，大多以存储设备形式出现。计算机系统可以通过总线连接到磁盘，或者通过输入／输出系统与磁盘系统相连，或者是计算机基本上是以单机方式工作的。随着网络的发展，数据的存储也逐渐由单机向多机方式和专用机发展，数据的共享与传递也逐渐从依赖主机系统向依赖网络系统发展。当前，应用业务系统有向多服务器、多数据源演变的趋势。在大型企业应用和Intemet发布系统中，安装数十台服务器已经很常见。但过于分散的数据资源，会给访问和管理带来困难。因此，数据存储问题备受关注。存储系统大致可以分成三种类型：
（一）直接依附存储系统(Direct Attached Storage，DAS)。直接依附存储系统DAS又称为以服务器为中心的存储体系。其特征为存储设备是通用服务器的一部分，该服务器同时提供应用程序的运行，例如视频流、数据库等服务。数据的输入／输出由服务器负责，数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。
（二）网络依附存储系统(Network Attached－torage，NAS)。这种存储方式多采用专用数据服务器。该服务器不再承担应用服务，称之为瘦服务器”(Thin Server)。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接。由于采用局域网上通用数据传输协议，如NFS，CIFS等，所以能够在异构的服务器间共享数据，这一点在Windows和Unix混合环境下是十分重要的。
（三）存储区域网络(Storage Area Network， SAN)。存储区域网络SAN采用高速数据连接通道光纤通道(Fiber Channel，FC)连接服务器和存储系统。从结构上看，服务器和数据存储系统相互独立。将设备连接到FC集线器或交换机上，便于扩展系统规模。FC的传输速率和可靠性极高，能够满足当前视／音频业务的需求。在SAN中，所有的存储设备和存储数据均可采用中心化管理，使得整个存储系统具有可伸缩性。
三、NAS、SAN与传统存储系统的比较
（一）独立性。存储系统的独立性反映了服务器与存储系统间的依赖程度。独立性越强，服务器与存储系统之间的相关性就越小。实际上，独立性强的存储系统可以自成体系，不必考虑与服务器物理连接的细节。
（二）带宽与瓶颈。在传统存储系统中，应用程序必须通过服务器访问存储设备。考虑到所有的访问都必须穿透服务器，容易形成瓶颈，因此要求服务器有很大的吞吐速率。LAN的速率和服务质量(QoS)取决于网络类型。
（三）共享性。在传统存储服务器体系中，存储设备并非直接面向网络用户或应用程序，而是以服务器作为访问的人口。作为存储设备，无论是硬盘、还是阵列，都是间接地提供数据共享服务，真正意义上的物理连接只有服务器的连接。NAS具有数据存储独立性，可以通过 LAN上运行的NFS、CIFS协议实现数据共享。 SAN直接支持服务器与存储系统之间的多对多连接，具有共享特性。
（四）可扩展性。DAS体系只能通过增加服务器和磁盘存储量来扩展容量，单一扩展容量几乎不可行；业务增长造成的访问流量增加会使服务器成为瓶颈，而扩展服务器价格过高且管理难度加大。NAS可以通过扩展I／0节点而增加容量，其带宽可以通过新增的网络接口而得以提高。SAN具有可扩展性，可增加存储设备而实现系统扩充。
（五）可管理性。传统的DAS造成企业中有大量的服务器和存储系统，其异构型和分布性使管理工作难以展开。NAS、SAN均采用中心化数据管理，便于控制网络上的每一个存储点。
（六）存储介质的多样性。虽然DAS可以采用多种存储介质，但是它与服务器之间紧密的物理连接，在使用上受到较多限制。基于SAN的存储系统内，存储设备和文件服务器被有效地分离，使得整个系统可以采用多种存储介质；并且利用不同存储介质和设备的特点，通过统一的中心数据管理，建立多层次的异构存储体系。
四、NAS与SAN的比较
NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言，无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等个方面来说，其优越性是不言而喻的。所以，现在众多的用户在对其存储方案进行选择时，实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。
NAS和SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合优化，都能有效的存取文件，都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统，都允许从应用服务器上分离存储。而且，它们都提供数据的高可用性，都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。
NAS和SAN也有着一些不同点。首先，实施和维护的难易程度不同。上面曾提到，NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的，也就是说，直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了，管理者所要做的只是来定义网络存取权限或为每个用户定义磁盘限额。而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术，所以在新设备接人时无需关闭数据服务器或进行重新配置，新增的存储空间可以立即为众多的应用服务器和客户机所共享。而SAD的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的，如果客户端增加，就要对交换机进行级连，这就大大增大了安装与设置难度。其次，二者的设备管理难易程度不同。由于NAS中每一个I／O节点都有自己的存储设备，而这些设备又没有一个统一的管理的界面，所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备，从而使管理成本随网络上的NAS设备的增多而线性增加。而SAN对整个网络中的存储设备的管理，是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的，用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据，也就是说，在SAN中，其整个存储网络成为了一个集中化的存储池，这样，管理人员管理起来就非常简单了。再者，NAS和SAN是管理对象也不相同。SAN管理的是磁盘空间，而NAS管理的是文件，也就是说，SAN是个磁盘工厂，而NAS只是一个文件服务器。最后，也是最重要的一点，那就是二者在性能上有所不问。NAS是基于传统以太网络的存取设备，虽然减轻了服务器所承担的压力，但势必严重增加网络的负荷。
五、总结
通过对现有网络存储的比较，显而易见，在未来的网络应用中，SAN将成为网络存储的主流。首先，SAN结构简单，易于实现。其次，初期投资较少。除了NAS文件服务器本身，存储系统几乎不需购买其他任何设备。最后，SAN易于实现多个局域网子网段的存储共享。
参考文献：
[1]周敬利 余胜生等 网络存储原理技术，清华大学出版社，2005.
[2]司马聪，存储交换机的技术发展趋势浅析，《每周电脑报》，2004.
[关键词]网络存储 DAS NAS SAN
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0520099－01
一、概述
数据的重要性已经得到用户的广泛重视，存储领域也能够逆整个IT的颓势而前行。因此，存储被认为是继PC、服务器之后，带动整个IT向前发展的又一潜力巨大的增长点。什么是网络存储?经历过电脑运算能力和网络联通能力两次快速发展，目前人们对网络的需求不再满足于连通能力，而是更为强大的信息管理能力。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中，网络对于存储和管理信息的能力产生了新的需求。可以这样说：网络是否具有高的效率，取决于其数据存储和管理的能力。在网络存储决定网络架构的今天，IT行业已经从PC、网络步入了以存储为核心的时代。
二、网络存储技术的分类
早期的存储系统是计算机系统的一部分，大多以存储设备形式出现。计算机系统可以通过总线连接到磁盘，或者通过输入／输出系统与磁盘系统相连，或者是计算机基本上是以单机方式工作的。随着网络的发展，数据的存储也逐渐由单机向多机方式和专用机发展，数据的共享与传递也逐渐从依赖主机系统向依赖网络系统发展。当前，应用业务系统有向多服务器、多数据源演变的趋势。在大型企业应用和Intemet发布系统中，安装数十台服务器已经很常见。但过于分散的数据资源，会给访问和管理带来困难。因此，数据存储问题备受关注。存储系统大致可以分成三种类型：
（一）直接依附存储系统(Direct Attached Storage，DAS)。直接依附存储系统DAS又称为以服务器为中心的存储体系。其特征为存储设备是通用服务器的一部分，该服务器同时提供应用程序的运行，例如视频流、数据库等服务。数据的输入／输出由服务器负责，数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。
（二）网络依附存储系统(Network Attached－torage，NAS)。这种存储方式多采用专用数据服务器。该服务器不再承担应用服务，称之为瘦服务器”(Thin Server)。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接。由于采用局域网上通用数据传输协议，如NFS，CIFS等，所以能够在异构的服务器间共享数据，这一点在Windows和Unix混合环境下是十分重要的。
（三）存储区域网络(Storage Area Network， SAN)。存储区域网络SAN采用高速数据连接通道光纤通道(Fiber Channel，FC)连接服务器和存储系统。从结构上看，服务器和数据存储系统相互独立。将设备连接到FC集线器或交换机上，便于扩展系统规模。FC的传输速率和可靠性极高，能够满足当前视／音频业务的需求。在SAN中，所有的存储设备和存储数据均可采用中心化管理，使得整个存储系统具有可伸缩性。
三、NAS、SAN与传统存储系统的比较
（一）独立性。存储系统的独立性反映了服务器与存储系统间的依赖程度。独立性越强，服务器与存储系统之间的相关性就越小。实际上，独立性强的存储系统可以自成体系，不必考虑与服务器物理连接的细节。
（二）带宽与瓶颈。在传统存储系统中，应用程序必须通过服务器访问存储设备。考虑到所有的访问都必须穿透服务器，容易形成瓶颈，因此要求服务器有很大的吞吐速率。LAN的速率和服务质量(QoS)取决于网络类型。
（三）共享性。在传统存储服务器体系中，存储设备并非直接面向网络用户或应用程序，而是以服务器作为访问的人口。作为存储设备，无论是硬盘、还是阵列，都是间接地提供数据共享服务，真正意义上的物理连接只有服务器的连接。NAS具有数据存储独立性，可以通过 LAN上运行的NFS、CIFS协议实现数据共享。 SAN直接支持服务器与存储系统之间的多对多连接，具有共享特性。
（四）可扩展性。DAS体系只能通过增加服务器和磁盘存储量来扩展容量，单一扩展容量几乎不可行；业务增长造成的访问流量增加会使服务器成为瓶颈，而扩展服务器价格过高且管理难度加大。NAS可以通过扩展I／0节点而增加容量，其带宽可以通过新增的网络接口而得以提高。SAN具有可扩展性，可增加存储设备而实现系统扩充。
（五）可管理性。传统的DAS造成企业中有大量的服务器和存储系统，其异构型和分布性使管理工作难以展开。NAS、SAN均采用中心化数据管理，便于控制网络上的每一个存储点。
（六）存储介质的多样性。虽然DAS可以采用多种存储介质，但是它与服务器之间紧密的物理连接，在使用上受到较多限制。基于SAN的存储系统内，存储设备和文件服务器被有效地分离，使得整个系统可以采用多种存储介质；并且利用不同存储介质和设备的特点，通过统一的中心数据管理，建立多层次的异构存储体系。
四、NAS与SAN的比较
NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言，无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等个方面来说，其优越性是不言而喻的。所以，现在众多的用户在对其存储方案进行选择时，实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。
NAS和SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合优化，都能有效的存取文件，都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统，都允许从应用服务器上分离存储。而且，它们都提供数据的高可用性，都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。
NAS和SAN也有着一些不同点。首先，实施和维护的难易程度不同。上面曾提到，NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的，也就是说，直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了，管理者所要做的只是来定义网络存取权限或为每个用户定义磁盘限额。而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术，所以在新设备接人时无需关闭数据服务器或进行重新配置，新增的存储空间可以立即为众多的应用服务器和客户机所共享。而SAD的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的，如果客户端增加，就要对交换机进行级连，这就大大增大了安装与设置难度。其次，二者的设备管理难易程度不同。由于NAS中每一个I／O节点都有自己的存储设备，而这些设备又没有一个统一的管理的界面，所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备，从而使管理成本随网络上的NAS设备的增多而线性增加。而SAN对整个网络中的存储设备的管理，是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的，用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据，也就是说，在SAN中，其整个存储网络成为了一个集中化的存储池，这样，管理人员管理起来就非常简单了。再者，NAS和SAN是管理对象也不相同。SAN管理的是磁盘空间，而NAS管理的是文件，也就是说，SAN是个磁盘工厂，而NAS只是一个文件服务器。最后，也是最重要的一点，那就是二者在性能上有所不问。NAS是基于传统以太网络的存取设备，虽然减轻了服务器所承担的压力，但势必严重增加网络的负荷。
五、总结
通过对现有网络存储的比较，显而易见，在未来的网络应用中，SAN将成为网络存储的主流。首先，SAN结构简单，易于实现。其次，初期投资较少。除了NAS文件服务器本身，存储系统几乎不需购买其他任何设备。最后，SAN易于实现多个局域网子网段的存储共享。
参考文献：
[1]周敬利 余胜生等 网络存储原理技术，清华大学出版社，2005.
[2]司马聪，存储交换机的技术发展趋势浅析，《每周电脑报》，2004.