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存储架构比较:三种方案对比

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:DAS是一种传统的服务器与存储设备直接相连的存储架构,DAS依赖服务器主机操作系统进行数据的I/O读写和存储维护管理,数据备份和恢复要求占用服务器主机资源,数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机(库),数据备份通常占用服务器主机资源的20%~30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行,以免影响正常业务系统的运行。各种存储体系架构比较如表6-10所示。

存储架构比较:三种方案对比

DAS是一种传统的服务器与存储设备直接相连的存储架构,DAS依赖服务器主机操作系统进行数据的I/O读写和存储维护管理,数据备份和恢复要求占用服务器主机资源(包括CPU、系统I/O等),数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机(库),数据备份通常占用服务器主机资源的20%~30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行,以免影响正常业务系统的运行。DAS的数据量越大,备份和恢复的时间就越长,对服务器硬件的依赖性和影响就越大。

DAS与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接,带宽为10Mbit/s、20Mbit/s、40Mbit/s、80Mbit/s等,随着服务器CPU的处理能力越来越强,存储硬盘空间越来越大,阵列的硬盘数量越来越多,SCSI通道将会成为I/O瓶颈;服务器主机SCSI ID资源有限,能够建立的SCSI通道连接有限。如图6-49所示为传统的DAS架构服务器工作原理示意。

SAN与NAS作为两种典型的网络磁盘阵列模式,二者均基于网络,在磁盘阵列端增加网络通道直接入网,即磁盘阵列具有外设通道和网络通道的异构双通道,即第一网与第二网。第一网即外设通道用于传输命令,第二网即网络通道用于向用户传输数据。服务器只用于命令的响应和处理,缩短了服务等待时间,数据不经过服务器直接到达用户,缩短了I/O路径,减少了存储转发,提高了平均数传率。扩容与增速可同步完成,在一个系统中每增加一台磁盘阵列便增加了一条网络通道,这样在增加容量的同时,同步增加数据接口带宽。通信与传输自主,数据传输过程不需服务器干预,增加了独立性和自主性。文件的集中管理与数据的分布存储,服务器负责文件管理功能,数据可以分布存放在一个或多个阵列上。

SAN采用光纤通道技术,通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年的发展,已经相当成熟,成为业界的事实标准(但各个厂商的光纤交换技术不完全相同,其服务器和SAN存储有兼容性的要求)。SAN存储采用的带宽从100Mbit/s、200Mbit/s,发展到目前的1Gbit/s、2Gbit/s。

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图6-49 传统DAS架构服务器模式的瓶颈示意

NAS采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)技术,通过网络交换机连接存储系统和服务器主机,建立专用于数据存储的第二网。NAS随着网络带宽的拓宽,其读写性能得到改善,又因其架设在基于TCP/IP的网络进行数据交换,不同厂商的产品(服务器、交换机、NAS存储)只要满足协议标准就能够实现互连互通,无兼容性的要求。NAS几乎继承了磁盘阵列的所有优点,可以将设备通过标准的网络拓扑结构连接,摆脱了服务器和异构化构架的约束。

NAS架构和SAN架构最大的区别就在于NAS有文件操作和管理系统,而SAN却没有这样的系统功能,其功能仅仅停留在文件管理的下一层,即数据管理

SAN和NAS并不是相互冲突的,是可以共存于一个系统网络中的,但NAS通过一个公共的接口实现空间的管理和资源共享,SAN仅仅是为服务器存储数据提供一个专门的快速后方通道,在空间的利用上,SAN和NAS也有截然不同之处,SAN是只能独享的数据存储池,NAS是共享与独享兼顾的数据存储池。NAS和SAN存储的区别如表6-9所示。

表6-9 SAN与NAS的功能比较(www.xing528.com)

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1)NAS是为解决数据共享问题和优化文件(File)存储而产生的存储技术,有自己的文件管理系统,文件管理系统在存储设备端,是文件服务+IP的一种技术。多应用于非结构化数据(文件)、OLAP和数据共享。

2)SAN是为解决DAS的问题而产生的存储技术,是DAS+网络的一种技术,多应用于OLTP连机交易系统。SAN具有高带宽块状数据传输的优势,NAS则适合文件系统级别上的数据访问。

3)可利用SAN模式的数据的集中存取与管理,构建海量数据库、备份等。NAS支持若干客户端之间或者服务器与客户端之间的文件共享,可用于日常办公中需要经常交换小文件的地方,比如文件服务器、存储网页等。

越来越多的设计是使用网络存储模式SAN的存储系统作为所有数据的集中管理和备份,而需要文件级的共享即File system I/O则使用NAS的前端,后端还是会集中到SAN的磁盘阵列中采取数据,提供高性能、大容量的存储设备。

各种存储体系架构比较如表6-10所示。

表6-10 存储体系架构

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