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网络存储解决方案:SAN与NAS的融合

    哲学家赫拉克利特说过:“结合物既是整个的,又不是整个的;既是聚合的,又是分开的;既是和谐的,又不是和谐的。”在网络存储领域,人们一度认为存储区域网(SAN)和网络附加存储(NAS)是两种相互竞争的技术,但现在存储界普遍认为,实际上二者可以很好地相互补充,以完成用户不同层次的存储需求。


    几年前那场关于用户应该采用SAN还是NAS的争论,使大家对两种技术有了更全面的了解,也促使了后来共识的达成?用户使用SAN或者NAS应该根据不同的需求而区别对待,有些应用适合NAS,有些应用适合SAN,而且NAS与SAN的融合是一个必然的趋势。


    融合的原因


    1、扩展性


    以光纤为接口的存储网络SAN提供一个高扩展性,高性能的网络存储。由于NAS是基于目前的TCP/IP网络,远距离存储设备是完全可以实现。一套会聚SAN和NAS的解决方案全面获得应用光纤通道的能力,从而让用户获得更大的扩展性,远程存储和高性能等优点。


    2、存储管理


    SAN存储网络提供一个存储系统,备份设备和服务器相互连接的架构。他们之间的数据不再在以太网络上流通从而大大提高以太网络的性能。正由于存储设备与服务器完全分离,用户获得一个与服务器分开的存储管理理念。现在可以对数据和存储作特殊和专业的管理不像以前的把数据管理与服务器管理混为一谈。


    3、可用性


    SAN的高可用性是基于它对灾难恢复,在线备份能力和对冗余存储系统和数据的时效切换能力而来。NAS应用成熟的网络结构提供快速的文件存取时间和高可用性,应用和数据复制(在存储系统层面)以保护和提供稳固的文件级存储。一个会聚SAN和NAS科技的存储解决方案全面提供一套在以块(Block)和文件(File)I/O为基础的高效率平衡功能从而全面增强数据的可用性。应用光纤通道的SAN和NAS,整个存储方案提供对主机的多层面的存储连接,高性能,高价值,高可用和容易维护等优点,全由一个网络结构提供。


    4、服务器的联合


    在一个SAN系统中,服务器全连接到一个数据网络。全面增加对一个企业共有存储阵列的连接。高效率和经济的存储分配可以通过聚合的和高磁盘使用率中获得。一个NAS系统包含一个在一台NAS服务器中的一个文件系统并通过以太网接口连接到目前或新的以太网络里,同时使用企业的存储。


    NAS和SAN是互补技术


    从用户应用的角度来划分,必须采用SAN或者NAS的都是少数,绝大多数的应用需求采用SAN或者NAS都能满足,而采用SAN与NAS融合的方案作到了最好的满足。


 



    对“网络存储”概念的正确解释应该是“一个统一的SAN和NAS组成的基础架构,实现服务器、存储和人员的整合,真正做到整个网络的存储而不是部分网络存储”。


    概括来说,SAN对于高容量块状级数据传输具有明显的优势,而NAS则更加适合文件级别上的数据处理。尽管二者存在根本特性上的差异,但SAN和NAS实际上也是能够相互补充的存储技术。例如,SAN擅长块数据传输、极易扩展且管理设备有效。用户可以使用SAN运行关键应用,比如数据库、备份等,以进行数据的集中存取与管理;而NAS支持若干客户端之间文件共享,所以用户可以使用NAS作为日常办公中需要经常交换小文件的地方,比如存储网页等。SAN和NAS在实际情况中是可以并存在一个系统中。例如,SAN更多与NAS联合使用,可以为NAS设备提供高性能、大容量的存储设备,同时许多SAN通常驻留在NAS应用中。


    融合的方案


    目前,众多公司已经推出了融合NAS与SAN的存储解决方案。每家的方案都会有独特的一面,然而,从总体上看,这些方案大致可分为两类??“NAS引擎”与“统一存储系统”。


    NAS引擎的概念实际上相当简单。NAS引擎由专为提供文件服务而优化的部件构成,这种部件也叫文件管理器。这些NAS头连接到后端上的SAN存储上,使它可以以类似于利用SAN存储为其他应用提供存储容量的方式,为NAS头提供存储容量。这就使NAS引擎后面的存储设备可以根据环境的需求扩展到非常大的容量。


    NAS引擎系统虽然在一定程度上解决了NAS与SAN系统的存储设备级的共享问题,但在文件级的共享问题上却与传统的NAS系统遇到了同样的可扩展性问题。当一个文件系统负载很大时,NAS引擎很可能成为系统的瓶颈。可采取NAS群集技术解决此类问题。


    在NAS与SAN融合的过程中,“NAS引擎”主要的工作在NAS一端,NAS产品增加了可与SAN相连的“接口”,在融合的方案中“既有NAS,又有SAN”。


    SAN存储网络系统是以块(Block)级的方式操作而NAS网络存储系统是以文件(File)级的方式表达。着意味着NAS系统对于文件级的服务有着更高效和快速的性能。而应用数据块的数据库应用和大数据块的I/O操作则以SAN为优先。



    NAS引擎系统提供一个对存储作文件访问的简单和开放的协议。这个做法可以通过NAS系统的文件层缓存提高性能和数据响应时间。很多比较旧式的服务器基本上已经处在瓶颈的问题。增加一块光纤通道HBA或一个共享PCI总线的SAN存储设备不一定能减少这个瓶颈问题。或者只能增加一个非常有限的I/O能力。再者,很多旧式的服务器更本不能支持SAN接口。这就只能依靠NAS引擎去提供一个SAN的后方连接。


    很多用户把NAS设备连接到光纤交换机以融合它的存储资源到一个存储池中。文件类型和不同的服务种类可以通过NAS和光纤交换机提供。并在以后支持FCIP和iSCSI。NAS设备和NAS服务器可以连接到光纤交换机并与其他在这个光纤网络中的服务器一样共享和访问存储资源。NAS服务器可以直接连接到存储阵列,一般的需求大容量管理和备份程序可以适用所有存储资源。服务器可以有多于一个的访问方式,包括从光纤交换机中的一些卷和NFS挂建去访问数据。服务类型可以被定义作为满足某一些性能,可用性和成本目标从而利用SAN和NAS两个科技的好处去产生最大的利益。


    总之,你的决定,不管是一个NAS系统,SAN结构或综合两者的会聚网络存储系统必须根据你的实际需要,再加上详细的分析和设计目标。每一个解决方案都为用户提供一个完全不一样的信息服务模式。一个符合你的事业需要的存储科技可以与你的业务一起成长并在日后的发展路程中配合无间。前期投资可以在日后的发展中更显出其价值。

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