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NAS到底是什麽?能用通俗的語言解釋一下嗎?

2023-11-20數位

今天一個剛畢業的實習生突然跑到我面前問我。

「哥,可以詳細給我講一下什麽是NAS,什麽是SAN嗎?"

我呵呵一笑,回答道

「你們大學老師沒有介紹嗎?」

他疑惑的摸著腦袋搖搖頭。

好吧,對於剛畢業的實習生來說,不清楚NAS和SAN的區別也是可以理解的。

畢竟我也是參加工作後才系統學習的。

但對於那些已經參加工作的人來說,一定要清晰的知道它們的區別以及運用場景。

如果你還不知道,就繼續往下看吧。

廢話不多說,直接上幹貨!

一、NAS簡介

在20世紀80年代初,英國新堡大學布賴恩.藍道爾教授 ( Brian Randell)和同事透過「新堡連線」成功示範和開發了在整套UNIX機器上的遠端檔存取。繼「新堡連線」之後, 1984 年Sun公司釋出了NFS協定,允許網路伺服器與網路客戶分享他們的儲存空間。90年代初Auspex工程師建立了整合的NetApp檔管理器,它支持windows CIFS和UNIX NFS協定,並有卓越的可延伸性和易於部署,從此市場有了專用NAS裝置。在短短幾年中,NAS憑借簡便高效套用的中心思想,逐漸成為網路數據儲存方案的主打裝置之一。目前EMC公司 Celerra產品擁有優異的效能及多功能性,在全球NAS市場處於領導地位。

1.1NAS概念

NAS(Network-Attached Storage,網路附加儲存)是指連線到電腦網路的檔級別電腦數據儲存,可以為不同客戶端提供數據存取。

NAS被定義為一種特殊的專用數據儲存伺服器,包括記憶體件(一個或多個硬碟機的網路裝置,這些硬碟機通常安排為邏輯的、冗余的儲存容器或者RAID陣列)和內嵌系統軟體,可提供跨平台檔共享功能。NAS通常在一個LAN上占有自己的節點,無需套用伺服器的幹預,允許使用者在網路上存取數據,在這種配置中,NAS集中管理和處理網路上的所有數據,將負載從套用或企業伺服器上解除安裝下來,有效降低總擁有成本,保護使用者投資。

NAS組網圖

NAS本身能夠支持多種協定(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等),而且能夠支持各種作業系統。NAS是真正隨插即用的產品,並且物理位置靈活,可放置在工作群組內,也可放在混合環境中,如混合了Unix/Windows區域網路的環境中,而無需對網路環境進行任何的修改。NAS產品直接透過網路介面連線到網路上,只需簡單地配置一下IP地址,就可以被網路上的使用者所共享。

1.2 NAS特點

與采用儲存區域網路(SAN-Storage Area Network)的方案比較,采用網路附加儲存(NAS-Network-Attached Storage)結構的方案具有以下特點:

(1)網路為中心,開放的標準協定支持

區別於儲存區域網路(SAN)的設計方案,網路接入儲存(NAS)的模式以網路為中心。該方案利用現有的乙太網路網路資源來接入專用的網路儲存裝置,而不是另外再部署昂貴的光纖交換機網路來連線傳統的儲存裝置,這樣保護了使用者對乙太網路的投資。

近年來,千兆乙太網路的傳輸頻寬(1000Mbps,為125MB/s)已經得到普及,並且有望朝萬兆乙太網路發展。屆時,乙太網路的傳輸頻寬將會是10倍於SAN賴以生存的各種SCSI和 Fiber Channel協定的傳輸頻寬。EMC公司Celerra產品支持目前最流行的TCP/IP網路協定,而使用的NFS和CIFS檔服務協定也是業界標準協定,充分做到裝置的相容性。

(2) 獨立的作業系統

Celerra的DART作業系統具備自主智慧財產權,專註於檔案系統的傳輸。該作業系統功能強大,效能優越,保證了檔案系統高速可靠的傳輸。 Celerra後端透過SAN網路連線後端儲存裝置,擁有多條鏈路冗余,避免單點故障,保障了數據安全性。使用者的數據只要保存一個拷貝,即可被前端的各種型別的主機所使用,因此,具備主機無關性。Celerra的DART作業系統對於不同作業系統Unix和Windows同樣保證了數據共享,並且各自的存取許可權亦可得到相應的保證。

(3)安裝及管理簡便

NAS無需伺服器直接上網,而是采用面向使用者設計的、專門用於數據儲存的簡化作業系統,內建了與網路連線所需的協定,整個系統的管理和設定較為簡單。Celerra只要現有的網路具有空閑的網口,在無需關機的情況下,即可提供給前端不同型別主機進行存取,無需在主機上安裝任何的軟硬體。

(4)NAS底層協定

NAS采用了NFS(Sun)溝通Unix陣營和CIFS溝通NT陣營,這也反映了NAS是基於作業系統的「檔級」讀寫操作,存取請求是根據「檔控制代碼+偏移量」得出。

既然都已經看到什麽是NAS了,那就再看看SAN又是什麽吧。

二、SAN簡介

2.1、什麽是SAN?

SAN(Storage Area Network的簡稱)直譯過來就是儲存區域網路,它采用光纖通道(Fibre Channel)技術,透過光纖通道交換機連線儲存陣列和伺服器主機,建立專用於數據儲存的區域網路。SAN網路儲存是一種高速網路或子網路,SAN儲存系統提供在電腦與儲存系統之間的數據傳輸。一個SAN網路由負責網路連線的通訊結構、負責組織連線的管理層、儲存部件以及電腦系統構成,從而使SAN技術保證數據傳輸的安全性和力度。

SAN組網圖

2.2 SAN的特點

(1)高效能:SAN透過使用高速網路連線儲存裝置和伺服器,提供了卓越的數據傳輸效能。它可以支持大規模的數據存取和傳輸,適用於對儲存效能有較高要求的套用,比如資料庫、虛擬化和大規模數據分析。

(2)低延遲:SAN具有低延遲的特點,這是因為SAN基於塊級別的儲存方式,可以直接將儲存裝置連線到伺服器,並以儲存塊的形式傳輸數據。這種直接連線方式減少了數據存取的中間環節,從而降低了存取延遲,提供了更快的數據傳輸速度。

(3)高可靠性:SAN采用了冗余和容錯機制,確保儲存數據的安全性和可靠性。透過使用磁碟陣列和RAID技術,SAN可以在單個磁盤故障時持續提供數據存取,並透過自動重建和數據恢復操作來保護數據。

(4)靈活性和可延伸性:SAN架構具有高度的靈活性和可延伸性。它允許管理員根據需求添加、移動或刪除儲存裝置,以適應不斷增長的儲存需求。SAN還支持儲存虛擬化技術,可以將多個獨立的儲存裝置匯總管理,提供統一的儲存資源管理和故障恢復。

(5)高級功能:SAN提供了一系列高級功能,如數據快照、複制、映像和遷移等。這些功能使管理員能夠更好地管理數據,實作快速備份和恢復,即時數據保護以及遷移數據到其他儲存裝置

三、NAS和SAN的區別

NAS和SAN都是儲存解決方案,它們被廣泛套用於企業和個人使用者,用於儲存和管理數據。然而,它們在架構、部署方式和使用場景上存在一些關鍵區別。

(1)架構:

NAS是基於檔級別的儲存,它將儲存裝置(通常是專用的NAS裝置)連線到網路,並透過網路協定(如NFS或SMB/CIFS)共享檔給使用者。使用者可以像存取本地檔一樣存取和管理檔。

SAN是基於塊級別的儲存,它將儲存裝置(通常是獨立的磁碟陣列)連線到高速網路,並透過SCSI協定提供塊級別的儲存。SAN將儲存裝置與伺服器直接連線,使伺服器可以像本地磁盤一樣存取儲存。

(2)部署方式:

SAN是塊儲存,在作業系統底層,可以作為作業系統所在的磁盤,為塊裝置。NAS是檔儲存,基於作業系統,提供的是檔目錄服務

NAS是檔儲存,基於作業系統,提供的是檔目錄服務。通常作為一個獨立的裝置出現,它具有自己的處理器、記憶體和作業系統。NAS裝置可以很容易地連線到網路並配置,因此適合用於小型辦公室或小型網路環境。它們提供了簡單的檔共享和網路備份功能。

SAN是塊儲存,在作業系統底層,可以作為作業系統所在的磁盤,為塊裝置。通常作為一個獨立的儲存網路存在,需要專門的硬體(如磁碟陣列和光纖通道交換機)來提供儲存服務。SAN在大型企業環境中更為常見,可以支持高效能的儲存需求,如資料庫和虛擬化環境。

(3)數據存取:

NAS透過共享檔的方式進行數據存取。多個使用者可以同時存取和修改共享檔,因此適用於團隊合作和共享數據的場景。

SAN提供塊級別的數據存取,伺服器可以直接將儲存裝置連線到其作業系統,並以儲存塊的形式存取數據。這種直接連線方式可以提供更高的效能,並適用於對數據存取速度和穩定性要求較高的場景。

(4)擴充套件性:

NAS通常具有易於擴充套件的特點。使用者可以透過添加額外的磁盤或擴充套件機架來增加儲存容量,而不會中斷數據存取。

SAN也可以擴充套件,但通常需要更高的成本和復雜性。使用者需要考慮SAN架構的可延伸性,並確保擴充套件過程對現有的儲存和伺服器不會產生影響。

綜上所述,NAS適用於檔級別的儲存與共享,適合小型網路環境和團隊合作。而SAN則適用於對效能和可靠性要求較高的大型企業環境,尤其是資料庫和虛擬化等套用場景。根據具體的需求和預算,選擇適合自己的儲存解決方案非常重要。

好了,以上就是NAS和SAN的各自特點和區別,看完如果覺得有用的話,就收藏一下吧。