NAS與SAN的7大差異與使用案例

有些文章在比較網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS)與存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)這兩種流行的存儲(chǔ)架構(gòu)時(shí)，并沒(méi)有說(shuō)明全部?jī)?nèi)容。其實(shí)NAS和SAN是互補(bǔ)的，并具有競(jìng)爭(zhēng)性，可以滿足組織中不同的需求，并提供使用案例。

有些文章在比較網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS)與存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)這兩種流行的存儲(chǔ)架構(gòu)時(shí)，并沒(méi)有說(shuō)明全部?jī)?nèi)容。其實(shí)NAS和SAN是互補(bǔ)的，并具有競(jìng)爭(zhēng)性，可以滿足組織中不同的需求，并提供使用案例。許多大型組織都擁有這兩種存儲(chǔ)架構(gòu)。

但是，企業(yè)IT預(yù)算并不是無(wú)限的，組織需要優(yōu)化其存儲(chǔ)支出，以適應(yīng)其優(yōu)先級(jí)要求。以下將幫助人們做到這一點(diǎn)，其方法是定義NAS和SAN，調(diào)用它們的區(qū)別，并呈現(xiàn)兩種體系結(jié)構(gòu)的使用情況。

|| 定義NAS和SAN

(1)網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS)

網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS)是連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)(通常是以太網(wǎng))的文件級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。它通常使用網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)或CIFS協(xié)議，但也可以使用其他選項(xiàng)，如HTTP。

NAS在操作系統(tǒng)中顯示為共享文件夾。工作人員像訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的其他文件一樣訪問(wèn)NAS中的文件。NAS依賴于局域網(wǎng)運(yùn)行，如果局域網(wǎng)出現(xiàn)故障，那么NAS服務(wù)將中斷。

NAS通常不像基于塊存儲(chǔ)的SAN速度那么快，但高速局域網(wǎng)可以克服大多數(shù)性能和延遲問(wèn)題。

(2)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)

SAN是用于整合塊級(jí)存儲(chǔ)的專用高性能網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)將存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)和主機(jī)互連。高端企業(yè)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)還可能包括SAN導(dǎo)向器級(jí)交換機(jī)，以實(shí)現(xiàn)更高性能和更高效的容量使用。

服務(wù)器使用主機(jī)總線適配器(HBA)連接到SAN結(jié)構(gòu)。服務(wù)器將SAN標(biāo)識(shí)為本地連接存儲(chǔ)，因此多臺(tái)服務(wù)器可以共享一個(gè)存儲(chǔ)池。SAN不依賴局域網(wǎng)，并通過(guò)直接從連接的服務(wù)器卸載數(shù)據(jù)來(lái)減輕本地網(wǎng)絡(luò)的壓力。

|| NAS與SAN的7大差異

(1)Fabric。NAS使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，最常見的是以太網(wǎng)。傳統(tǒng)SAN通常運(yùn)行在高速光纖通道網(wǎng)絡(luò)上，盡管更多的SAN采用基于IP的光纖架構(gòu)，這是因?yàn)楣饫w通道的成本和復(fù)雜性。高性能仍然是SAN的要求，基于閃存的光纖協(xié)議有助于縮小光纖通道速度和IP速度之間的差距。

(2)數(shù)據(jù)處理。兩種存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)處理數(shù)據(jù)的方式不同：NAS處理基于文件的數(shù)據(jù)，而SAN處理塊數(shù)據(jù)。這個(gè)故事并不那么簡(jiǎn)單：NAS可以使用全局命名空間，SAN可以訪問(wèn)專門的SAN文件系統(tǒng)。全局命名空間聚合多個(gè)NAS文件系統(tǒng)以呈現(xiàn)統(tǒng)一視圖。SAN文件系統(tǒng)使服務(wù)器能夠共享文件。在SAN架構(gòu)中，每臺(tái)服務(wù)器都維護(hù)一個(gè)專用的非共享LAN。 SAN文件系統(tǒng)允許服務(wù)器通過(guò)對(duì)同一LAN上的服務(wù)器提供文件級(jí)訪問(wèn)來(lái)安全共享數(shù)據(jù)。

(3)協(xié)議。NAS通過(guò)電纜直接連接以太網(wǎng)到以太網(wǎng)的交換機(jī)。NAS可以使用多種協(xié)議與服務(wù)器連接，包括NFS、SMB/CIFS、HTTP。在SAN方面，服務(wù)器使用SCSI協(xié)議與SAN磁盤驅(qū)動(dòng)器設(shè)備進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)是使用SAS/SATA結(jié)構(gòu)或?qū)⒂成鋵佑成涞狡渌麉f(xié)議(例如光纖通道協(xié)議(FCP)，通過(guò)光纖通道映射SCSI或通過(guò)TCP/IP映射SCSI形成的。

(4)性能。對(duì)于需要高速流量的環(huán)境，例如高交易數(shù)據(jù)庫(kù)和電子商務(wù)網(wǎng)站，SAN的性能更高。由于NAS速度較慢的文件系統(tǒng)層，NAS通常具有較低的吞吐量和較高的延遲，但高速網(wǎng)絡(luò)可彌補(bǔ)NAS內(nèi)部的性能損失。

(5)可擴(kuò)展性。入門級(jí)和NAS設(shè)備的可擴(kuò)展性不高，但高端NAS系統(tǒng)使用集群或橫向擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展到PB級(jí)。相反，可擴(kuò)展性是購(gòu)買SAN的主要驅(qū)動(dòng)因素。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使管理員能夠在擴(kuò)展或擴(kuò)展配置中擴(kuò)展性能和容量。

(6)價(jià)格。雖然高端NAS的價(jià)格會(huì)高于入門級(jí)SAN，但通常NAS的購(gòu)買和維護(hù)成本較低。NAS設(shè)備與存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)相比，硬件和軟件管理組件更少。行政費(fèi)用也計(jì)入比較因素中。在復(fù)雜堆棧的基礎(chǔ)上，使用FC SAN管理SAN更為復(fù)雜。其經(jīng)驗(yàn)法則是將購(gòu)買成本的10到20倍的費(fèi)用作為年度維護(hù)計(jì)算。

(7)易于管理。在一對(duì)一的比較中，NAS贏得了管理競(jìng)賽的便利。該設(shè)備可輕松插入局域網(wǎng)并提供簡(jiǎn)化的管理界面。SAN需要比NAS設(shè)備更多的管理時(shí)間。部署通常需要對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行物理更改，而持續(xù)管理通常需要專門的管理人員。對(duì)于SAN來(lái)說(shuō)，例外的是更多的NAS設(shè)備不共享公共管理控制臺(tái)。

|| NAS和SAN使用案例

NAS和SAN服務(wù)于不同的需求和使用案例。用戶了解自己需要什么以及在哪里需要。

(1)NAS：當(dāng)需要整合、集中和共享時(shí)

?文件存儲(chǔ)和共享。這是NAS在中小企業(yè)和企業(yè)遠(yuǎn)程辦公室的主要用例。單個(gè)NAS設(shè)備允許IT整合多個(gè)文件服務(wù)器，簡(jiǎn)化管理，節(jié)省空間和能源。

?活動(dòng)檔案。長(zhǎng)期存檔最好存儲(chǔ)在成本比較低廉的存儲(chǔ)介質(zhì)上，如磁帶或基于云計(jì)算的冷存儲(chǔ)庫(kù)。NAS是搜索和訪問(wèn)活躍存檔的理想選擇，而高容量NAS可以替代大型磁帶庫(kù)進(jìn)行存檔。

?大數(shù)據(jù)。企業(yè)對(duì)于大數(shù)據(jù)有多種選擇：橫向擴(kuò)展NAS、分布式JBOD節(jié)點(diǎn)、全閃存陣列、基于對(duì)象的存儲(chǔ)。橫向擴(kuò)展NAS適用于處理大型文件、ETL(提取，轉(zhuǎn)換，加載)、智能數(shù)據(jù)服務(wù)(如自動(dòng)分層和分析)。NAS也是大型非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(如視頻監(jiān)控和流媒體)以及后期制作存儲(chǔ)的理想選擇。

?虛擬化。并非每個(gè)用戶都在使用NAS來(lái)進(jìn)行虛擬化網(wǎng)絡(luò)銷售，但用例正在增長(zhǎng)，VMware和Hyper-V都支持NAS上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。當(dāng)企業(yè)尚未擁有SAN時(shí)，這是新型或小型虛擬化環(huán)境的流行選擇。

?虛擬桌面界面(VDI)。中檔和高端NAS系統(tǒng)提供支持VDI的本機(jī)數(shù)據(jù)管理功能，如快速桌面克隆和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。

(2)SAN：當(dāng)需要加速，擴(kuò)展和保護(hù)時(shí)

?數(shù)據(jù)庫(kù)和電子商務(wù)網(wǎng)站。通用文件服務(wù)或NAS可用于較小的數(shù)據(jù)庫(kù)，但高速事務(wù)環(huán)境需要SAN的高I/O處理速度和非常低的延遲。這使SAN非常適合企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和高流量電子商務(wù)網(wǎng)站。

?快速備份。服務(wù)器操作系統(tǒng)將SAN視為附加存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SAN的快速備份。由于服務(wù)器直接備份到SAN，備份流量不會(huì)通過(guò)LAN傳輸。這可以在不增加以太網(wǎng)負(fù)載的情況下實(shí)現(xiàn)更快速的備份。

? 虛擬化。NAS支持虛擬化環(huán)境，但SAN更適合大規(guī)模和/或高性能部署。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可以在虛擬機(jī)和虛擬化主機(jī)之間快速傳輸多個(gè)I/O流，并且擁有高擴(kuò)展性支持動(dòng)態(tài)處理。

? 視頻編輯。視頻編輯應(yīng)用程序需要非常低的延遲和非常高的數(shù)據(jù)傳輸速率。SAN提供這種高性能，因?yàn)樗苯舆B接到視頻編輯桌面客戶端，無(wú)需額外的服務(wù)器層。視頻編輯環(huán)境需要第三方SAN分布式文件系統(tǒng)和每節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡控制。

|| SAN和NAS融合

統(tǒng)一(或多協(xié)議)SAN/NAS將文件和塊存儲(chǔ)組合到一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中。這些統(tǒng)一的系統(tǒng)最多支持四種協(xié)議。存儲(chǔ)控制器為NAS或SAN處理分配物理存儲(chǔ)。

對(duì)于需要SAN和NAS的中型企業(yè)而言，它們非常受歡迎，但缺乏數(shù)據(jù)中心空間和針對(duì)單獨(dú)系統(tǒng)的專門管理人員。與明顯的部署相比，融合SAN / NAS的市場(chǎng)份額要小得多，但卻表現(xiàn)出穩(wěn)定的增長(zhǎng)。