常见数据存储方式比较
【摘要】随着计算机系统的迅速发展,存储系统体系结构先后经历了“直接存储(das,direct attached storage)体系结构、网络附加存储(nas,network attached storage)体系结构和存储局域网络(san,storage area network)体系结构”三种主要类型的发展。
【关键词】存储 das nas san
随着计算机系统的迅速发展,存储系统体系结构先后经历了“直接存储(das,direct attached storage)体系结构、网络附加存储(nas,network attached storage)体系结构和存储局域网络(san,storage area network)体系结构”三种主要类型的发展。
一、das
das(direct attached storage直接连接存储)是指将存储设备通过scsi接口或光纤通道直接连接到计算机上。
das比较适用于服务器在地理分布上很分散,并且通过san或nas在它们之间进行互连存在非常困难的场合;或者企业希望继续保留现有设备,减少投资(如图1)。
同时缺点如下:
1、可扩展性差。
服务器内部广泛使用的scsi通道的个数和可连接的硬盘数、连接的距离以及连接的可靠性都是有限的;
2、网络负载大,系统的性能低。
采用das,重要业务数据的备份需要在局域网上传输,会造成较大的网络负载,并且传送的性能也
很差,还需要占用服务器的cpu资源,对业务会有很大的影响;3、存储分散,可管理性差,管理成本高。
目前存储一般分散在服务器上,而不同的应用可能会采用不同厂家的产品和购置不同的软件,为此系统管理员需要掌握不同存储产品的管理技能,增加不少负担。
二、nas
nas(network attached storage网络连接存储)是指将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网),连接到一群计算机上。
nas产品包括存储设备和集成在一起的简易服务器,可以实现涉及文件存取和管理的所有功能。
应用和维护简单:只需要将nas设备通过网卡接入现有的lan,而磁带库则通过备份服务器也接入lan。
通过lan备份nas设备和其他服务器的数据部署非常简单和快捷,不仅提高了现有网络的使用率,保护了用户的投资,也降低了系统管理员的维护难度。
低成本、易安装的点式方案,适用于工作组级和部门级的存储,或者是用于如web服务那样需要高效存取文件的环境。
将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心。
可在线扩容和增加设备,支持多种协议的管理软件、日志文件系统、快照和镜像等功能并做到真正的即插即用。
缺点是安全性问题,由于附网存储设备直接于以太网相连,其安全性存在着一定的问题。
通常为了保障安全性,需要设置防火墙。
大量数据存储都通过网络完成,增加了网络的负载,特别不适合于音频、视频数据的存储。
灾难恢复比较困难,通常需要一个专门定制方案(如图2)。
三、san
san(storage area network存储区域网络)是建立在存储协议基础之上的可使服务器与存储设备之间进行“any to any”连接通信的存储网络系统,可以实现多服务器共享一个阵列子系统、共享一个自动库实现数据的共享和集中的管理,进而完成快速、大容量和安全可靠的数据存储。
提供企业商务数据或运营商数据的存储和备份管理的网络。
基于网络化的存储,san比传统的存储和备份技术拥有更大的容量和更强的性能(如图3)。
通过专门的存储管理软件,可以直接在san里的大型主机、服务器或其它服务端电脑上添加硬盘和磁带设备。
通常san被配置成网络的后端部分,存在于数据中心或者服务器场之后,采用光纤通道等存储专用协议连接成高速专用网络。
采用双存储处理器以提高性能,而模块化的磁盘阵列则具有高度可扩充性。
磁盘阵列、光纤交换机、磁带库和服务器之间采用冗余的光纤进行连接,可以保证整个系统的可靠性和数据流量的负载均衡。
通过磁带库对磁盘阵列的数据进行定期的备份,可以保证数据的完整性和可靠性,并且备份通过san网络进行数据传输,不占用局域网的带宽和服务器的资源,极大的提高了整个系统的性能。
对于大数据量存储,需要实时访问数据的单位,推荐使用san进行数据的存储和备份。
完全采用光纤连接,数据传输速度非常快,对于所有的应用都可以很好地满足。
实现了数据的集中管理,可以方便的进行数据的备份,同时形成的一个包含所有数据的数据中心,易于实现信息共享。
使用专用的san
交换机,san技术不受基于scsi存储结构的布局限制,可以在线增加存储容量,具有良好的可伸缩性。
缺点是属于高端应用,采用专用协议,部署复杂,维护人员需要经过一定培训,投资较大。
四、比较
存储应用最大的特点是没有标准的体系结构,这三种存储方式共存,互相补充,已经很好满足目前企业信息化应用。
从连接方式上对比,das采用了存储设备直接连接应用服务器,具有一定的灵活性和限制性;nas通过网络(tcp/ip,atm,fddi)技术连接存储设备和应用服务器,存储设备位置灵活,随着万兆网的出现,传输速率有了很大的提高;san则是通过光纤通道(fibre channel)技术连接存储设备和应用服务器,具有很好的传输速率和扩展性能。
三种存储方式各有优势,相互共存,占到了现在磁盘存储市场的绝大部分(如表1)。
参考文献
[1] 唐兴峰.浅谈数据备份[j].计算及应用研究.2001.(8):57.
[2] 王改性,师鸣若.数据存储备份与灾难恢复.。