NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)的工作原理解析

　　什么是NAS？

　　NAS（Network　Attached　Storage，網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)/網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)）是一個(gè)共享存儲(chǔ)設(shè)備，可以向開放式系統(tǒng)服務(wù)器提供整合的文件系統(tǒng)和存儲(chǔ)服務(wù)。應(yīng)用程序和用戶可以通過(guò)共享Internet協(xié)議（IP）網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。每個(gè)NAS設(shè)備都具有自己的唯一IP地址。

　　注意：NetworkAuthenticationServices（NAS）這個(gè)也是NAS，但是是網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證服務(wù)的縮寫，完全不同于NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)。

　　NAS是目前三種主流存儲(chǔ)架構(gòu)DAS，NAS，SAN之一，三者的各自特點(diǎn)及比較可參見DAS、NAS、SAN三種存儲(chǔ)架構(gòu)比較及應(yīng)用分析。

　　NAS歷史

　　在20世紀(jì)80年代初，英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)布賴恩。蘭德爾教授（BrianRandell）和同事通過(guò)“紐卡斯?fàn)栠B接”成功示范和開發(fā)了在整套UNIX機(jī)器上的遠(yuǎn)程文件訪問(wèn)。繼“紐卡斯?fàn)栠B接”之后，1984年Sun公司發(fā)布了NFS協(xié)議，允許網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)客戶分享他們的存儲(chǔ)空間。90年代初Auspex工程師創(chuàng)建了集成的NetApp文件管理器，它支持windowsCIFS和UNIXNFS協(xié)議，并有卓越的可擴(kuò)展性和易于部署，從此市場(chǎng)有了專用NAS設(shè)備。在短短幾年中，NAS憑借簡(jiǎn)便高效應(yīng)用的中心思想，逐漸成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案的主流產(chǎn)品類型。

　　NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)的工作原理

　　一個(gè)NAS單元是一個(gè)將存儲(chǔ)容量連接到網(wǎng)絡(luò)的開放式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可向網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備提供基于文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。NAS使用標(biāo)準(zhǔn)文件協(xié)議（如通用Internet文件系統(tǒng)（CIFS）和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）），允許MicrosoftWindows、Linux和UNIX客戶端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)文件、文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　NAS拓?fù)?/p>

　　提到NAS，通常會(huì)想到傳統(tǒng)的NAS設(shè)備，它具有自己的文件系統(tǒng)，具有較大的存儲(chǔ)容量，具有一定的文件管理和服務(wù)功能。NAS設(shè)備和客戶端之間通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)連接，基于NFS/CIFS協(xié)議在不同平臺(tái)之間共享文件，數(shù)據(jù)的傳輸以文件為組織單位。

　　雖然NAS設(shè)備常被認(rèn)為是一種存儲(chǔ)架構(gòu)，但NAS設(shè)備最核心的東西實(shí)際上在存儲(chǔ)之外，那就是文件管理服務(wù)。從功能上來(lái)看，傳統(tǒng)NAS設(shè)備就是一個(gè)帶有DAS存儲(chǔ)的文件服務(wù)器。從數(shù)據(jù)的IO路徑來(lái)看，它的數(shù)據(jù)IO發(fā)生在NAS設(shè)備內(nèi)部，這種架構(gòu)與DAS毫無(wú)分別。而事實(shí)上，很多NAS設(shè)備內(nèi)部的文件服務(wù)模塊與磁盤之間是通過(guò)SCSI總線連接的。至于通過(guò)NFS/CIFS共享文件，完全屬于高層協(xié)議通信，根本就不在數(shù)據(jù)IO路徑上，所以數(shù)據(jù)的傳輸不可能以塊來(lái)組織。正是由于這種功能上的重疊，在SAN出現(xiàn)以后，NAS頭設(shè)備（或NAS網(wǎng)關(guān)）逐漸發(fā)展起來(lái)，NASoverSAN的方案越來(lái)越多，NAS回歸了其文件服務(wù)的本質(zhì)。

　　由此可知，NAS與一般的應(yīng)用主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)層次上的位置是相同的，為了在磁盤中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，就必須要建立文件系統(tǒng)。有的NAS設(shè)備采用專有文件系統(tǒng)，而有的NAS設(shè)備則直接借用其操作系統(tǒng)支持的文件系統(tǒng)。由于不同的OS平臺(tái)之間文件系統(tǒng)不兼容，所以NAS設(shè)備和客戶端之間就采用通用的NFS/CIFS來(lái)共享文件。

　　至于SAN，它提供給應(yīng)用主機(jī)的就是一塊未建立文件系統(tǒng)的“虛擬磁盤”。在上面建立什么樣的文件系統(tǒng)，完全由主機(jī)操作系統(tǒng)確定。

　　NAS的優(yōu)勢(shì)

　　由于總利用率極低，對(duì)數(shù)量龐大、各種類型及各種版本級(jí)別的直連存儲(chǔ)（DAS）或內(nèi)部存儲(chǔ)進(jìn)行管理和支持均非常困難，并且成本較高。NAS利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)提供了簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的整合存儲(chǔ)，而無(wú)需承擔(dān)構(gòu)建和維護(hù)諸如存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）等輔助網(wǎng)絡(luò)所需的成本和復(fù)雜工作。

　　NAS產(chǎn)品代表

　　1、HPEStoreEasy1000存儲(chǔ)系統(tǒng)

　　基于MicrosoftWindowsStorageServer2012R2構(gòu)建，可為用戶提供一款高可用性解決方案，支持用戶隨時(shí)根據(jù)需要獲得數(shù)據(jù)。HPEStoreEasy1000存儲(chǔ)系統(tǒng)預(yù)先配置了裝有專用于文件存儲(chǔ)的最新存儲(chǔ)操作系統(tǒng)的硬件。StoreEasy安裝和網(wǎng)絡(luò)配置向?qū)Ш?jiǎn)化了安裝并可防止配置錯(cuò)誤，從而加快部署速度。

　　2、NetAppFAS3200系列產(chǎn)品

　　3、EMC公司的Celerra產(chǎn)品