2010年11月4日 星期四

企業儲存架構--DAS、NAS與SAN簡介 (1)

http://www2.yvtc.gov.tw/training/net/網路規劃作業/異地備援/DAS & NAS & SAN(1).htm


◆企業儲存網路架構中的重要組成成分

企業在建構內部儲存網路時,通常會選擇DASNASSAN相互搭配以作為完整的解決方案,以下本文即分別就DASNASSAN進行逐一的介紹與分析比較。

() DAS (Direct Attached Storage:直接連接儲存)

DAS是企業最早採行的On Line型儲存設備,主要組成成分包括儲存裝置與作為介面的主機介面卡﹙Host Bus AdapterHBA﹚。由於DAS是將儲存裝置直接與伺服器相連,因此這樣的設計能夠提供較高的安全性;但是在存取動作上就欠缺足夠的效率。倘若企業內其他的伺服器想對與某一伺服器相連的儲存裝置進行存取動作,則資料傳送便必須經過區域網路﹙LAN﹚及該一伺服器,此舉不僅增加該伺服器的工作量,也會拖累該區域網路的傳輸速度。在過去,企業大多採用DAS以從事儲存的任務,但是在企業資料量大幅增加的趨勢下,DAS逐漸地已經無法滿足企業對儲存工作的需求,因而有SANNAS的出現。

DAS 網路架構

 

() NAS (Network Attached Storage:網路附接儲存)

NAS是將儲存系統透過一特殊專門的檔案伺服器直接連到區域網路上,而由於此一伺服器是專門設計用來進行資料存取的動作,因此企業內的其他伺服器便不須同時兼負資料存取的動作,而有更大空間去進行其他的工作。

NAS尤其能夠為需要擷取與共享大量文件資料系統的企業環境,提供一個具有高度效率、性能/價格比優異的儲存解決方案,經常被應用在UNIX中的NFSNetwork File System﹚或Windows NTCIFSCommon Internet File System﹚中的文件共享工作。原則上,NAS適合存放不需要運算的資料,例如電子郵件與檔案。

NAS的組成結構相當單純,僅有儲存裝置與一個檔案伺服器,簡而言之其對企業具有以下幾項重要的優點

1.相對DAS而言,NAS架構下的儲存裝置不屬於某特定伺服器,使伺服器功能可獲得更好的發揮。

2.NAS使用TCP/IP協定,故在現有網路架構下即可運作,企業無須再建置新的儲存基礎建設,導入的複雜度亦較SAN低。

3.NAS已有標準協定,可以在不同的作業系統下運作,相容性高。

4.尤其適用於長距離的小資料量傳輸工作。

5.成本較SAN低。

6.特別適合存放使用者眾多的資料:由於NAS採用TCP/IP協定,開放的網路架構,特別適合存放串流﹙Streaming﹚、影音(Video/Audio)或者CAD/CAM(電腦輔助設計/製造)..等類型的資料。

不過,由於NAS仍然是使用區域網路或廣域網路﹙WAN﹚來傳送資料,因此存取速度與資料分享程度都比不上SAN,尤其一些需要運算的資料亦不適合透過NAS來存取,為其主要的缺點。

使用 NAS 和一般主機架設儲存設備的差異性

NAS 一般主機
存取方式 透過網路儲存 透過網路儲存
管理方式 容易 較困難
管理界面 WEB 界面 自行設定權限管理
效能 只有處理儲存 I/O 的方式,較不會對主機造成效能的負荷
主機處理儲存 I/O 的方式,還須負擔相關WINDOWS 的處理程序及服務,造成主機儲存的負荷
安全性 透過內建的帳號進行管,較不易中毒 採用 windows base 的認證方式,病毒防護性較差
網路協定 支援 TCP/IP , NETWARE, NFS,CFIS ,APPLETALK 協定 支援 TCP/IP , NETWARE, NFS,CFIS ,APPLETALK 協定
硬體架構 硬體可以透過前方的 LCD 面板來進行偵錯 須透過 MIS 人員

 

NAS 網路架構

 

() SAN (Storage Attachment Network:儲存區域網路)

SAN由其名即不難得知其概念即是將許多儲存裝置從區域網路獨立出來成為另一個網路,其最大的特色即在於得以實現伺服器與儲存設備間多對多的高速連接。

現階段技術比較成熟的SAN,乃是透過光纖通道﹙Fibre Channel﹚與伺服主機做連結,目前的傳輸速率一般為100MBSec,但最快可達200MBSec。企業要建構SAN,則必須要在伺服主機內部安裝光纖介面卡,在主機外則必須裝設光纖纜線、光纖介面的集線器﹙Hub﹚、交換器﹙Switch﹚與路由器﹙Router﹚…等裝置,如此各伺服器才能透過光纖通道與SAN進行連結。

1. SAN的優缺點

SAN的主要構成成分包括有儲存裝置、SAN集線器或交換器、路由器….等,其架構與組成具有相當大的彈性。一般大致說來,SAN的優點有以下幾點:

(1) 連接性佳:

SAN架構下,任一伺服器可與任一儲存裝置直接相連,任一儲存裝置也可彼此直接相連。

(2) 擴充性佳:

企業可以在不增加伺服器與區域網路負擔的情況下進行擴充的動作。

(3) 管理效能佳:

可以輕易地對分散各處的儲存裝置進行管理。

(4) 資料分享能力優異:

因儲存裝置不再與特定的某一伺服器相連,故可由許多伺服器共享資源,並且大量檔案傳輸亦不會影響主網路效能。

(5) LAN-FreeServerless的資料備份能力:

因為儲存裝置間彼此直接相連,使備份工作無須佔據伺服器空間與區域網路的頻寬,具備快速備份與災難復原能力。

(6) 特別適合存放需要運算的資料:

由於SAN具備高效率的傳輸速度,因此特別適合存放運算工作量大的資料。不過,SAN亦具有以下的一些缺點

1.成本較高、且建置費時︰

由於企業導入SAN架構,除了添購儲存設備之外,更必須建置先光纖基礎建設、並購置光纖交換器或集線器,因此非但整體持有成本較NAS為高,建置工程亦較為繁複。

2.仍無共同標準可供業界遵循:

因為目前SAN架構並沒有一個共同的標準可供廠商遵循,故現階段的SAN產品僅能夠在某些作業系統與產品間進行跨平台的運作,因此SAN廠商便必須花費可觀的心力來整合許多組成要素以建構SAN的解決方案。

 

SAN 網路架構

 

(四) SAN+NAS+IP 整合解決方案 (SAN+NAS+IP Consolidation)


NASSAN的應用是不同的。前者主要是檔案分享 ( file sharing ),後者則為硬碟空間的分享 ( block sharing )。在IT領域,SAN極適合作為資料庫系統、mail等application server的應用NAS則主要為檔案系統 ( NT/CIFS,UNIX/NFS ) 分享;此二種應用型態是IT部門不可或缺的。
由飛康公司 ( FalconStor ) 推出的SAN/NAS gateway:IPStor即是最佳的SAN與NAS完全整合方案。IPStor server將所控管的所有storage虛擬化,當切割LUN時,管理者可設定其為SAN或NAS。SAN LUN可指定給SAN attached主機使用,NAS LUN則經由網路共享。
IPStor的解決方案真正整合了SAN與NAS:
1. SAN與NAS的LUN由同一介面與操作模式控管
2. SAN與NAS的virtualization應用完全相同
3. SAN與NAS應用共享所有的硬碟空間