1.3 网络存储结构
利用上述存储系统元素,可以形成不同的存储结构。从外挂式磁盘存储的角度,存储技术分为三种:直接连接存储(DAS)、网络连接存储(NAS)和存储区域网络(SAN),如图1-58所示。其中NAS和SAN被称为网络存储(Networked Storage或Network Storage)。网络存储就是通过网络将存储设备连接到应用服务器,为用户提供文件级别或块级别的数据访问和共享服务。网络存储是存储技术和网络技术相结合的产物,代表了存储发展的最新方向。
图1-58 存储技术分类
1.3.1 直接连接存储
DAS是Direct Attached Storage的缩写,即“直接连接存储”,是指将存储设备通过连接电缆,直接连接到应用服务器上。采用直接连接存储方案的服务器结构如同PC架构,存储设备被直接连接到它的存储I/O总线上,存储设备是整个服务器结构的一部分,并且依赖服务器主机操作系统进行数据访问。
直接连接存储方式的主要缺点在于:
• 存储利用率低,服务器无法使用连接到其他服务器的DAS设备中未被使用的空间;
• 存储难以扩展,若发现服务器的存储空间不够,很难扩展存储空间(比如接口限制);
• 数据共享困难,例如UNIX服务器无法直接共享Windows服务器中的数据;
• 数据管理复杂,管理员必须为每台服务器独立地进行备份和归档等管理操作。
1.3.2 网络连接存储
NAS即网络连接存储,是Network Attached Storage的缩写,它通过集线器或交换机连接在网络上,为应用服务器提供存储空间,数据传输基于TCP/IP协议,采用消息传递和文件I/O的方式进行。
在LAN环境下,NAS可以实现异构平台下的数据共享,比如NT、UNIX平台的数据共享。而且使用NAS可以提高文件服务速度,减低网络主机的负担,便于安装,降低购买和维护成本,以及在不间断网络运行的情况下增加或设置存储。
NAS设备内置优化的独立存储操作系统,可以有效、紧密地释放系统总线资源,全力支持I/O存储,同时NAS设备一般集成本地的备份软件,可以不经过服务器将NAS设备中的重要数据进行本地备份,而且NAS设备提供硬盘RAID、冗余的电源和风扇以及冗余的控制器,可以满足保证NAS的稳定应用。
1.3.3 存储区域网络
如果说NAS的思想是将存储放在网络上,那么SAN(Storage Area Network,存储区域网络)更进了一步,它为存储设备构建了一个专门的网络。
SAN是一种类似于普通局域网的一种高速存储网络,它通过专用的集线器、交换机和网关建立起与应用服务器和存储设备之间的连接通道。SAN是一种专用网络,可以把一个或多个系统连接到存储设备和子系统,SAN可以被看作是负责存储传输的“后端”网络,而“前端”网络(或称数据网络)负责正常的TCP/IP传输。SAN支持远距离通信,并允许存储设备真正与应用服务器分离,使存储成为可由所有服务器共享的资源。SAN也允许各个存储子系统,无须通过中间服务器即可互相协作。