SAN和NAS之间的基本区别

SAN和NAS之间的基本区别

在我看来，SAN和NAS之间的基本区别是，SAN是基于Fabric的，而NAS是基于以太网的。

SAN是提供LUN方式给客户端使用，客户端需要MKFS，再MOUNT成文件系统。NAS是直接以文件系统方式提供给客户端使用，客户端不需要MKFS，如FTP、目录共享。

类似于一个是网盘一个是映射本地驱动器的区别。

存储结构/性能对比	DAS	NAS	FC-SAN	IP-SAN
成本	低	较低	高	较高
数据传输速度	快	慢	极快	较快
扩展性	无扩展性	较低	易于扩展	最易扩展
服务器访问存储方式	直接访问存储数据块	以文件方式访问	直接访问存储数据块	直接访问存储数据块
服务器系统性能开销	低	较低	低	较高
安全性	高	低	高	低
是否集中管理存储	否	是	是	是
备份效率	低	较低	高	较高
网络传输协议	无	TCP/IP	Fibre Channel	TCP/IP

SAN- 存储区域网络

它以块级别访问数据，并以磁盘形式产生空间以承载主机。

　　SAN是专用网络，可提供对合并的块级数据存储的访问。SAN主要用于制造存储设备（例如磁盘阵列，磁带库和光盘机）到服务器，从而使这些设备看起来像是本地连接到操作系统的设备。从历史上看，数据中心首先将SCSI磁盘阵列的“孤岛”创建为直连存储（DAS），每个磁盘都专用于一个应用程序，并且可以看作是许多“虚拟硬盘”（即）。操作系统在自己的专用非共享LUN上维护自己的文件系统，就像它们在本地一样。

NAS- 网络附加存储

它以文件级别访问数据，并以共享网络文件夹的形式产生空间来托管。

　　相比之下，NAS使用基于文件的协议（例如NFS或SMB / CIFS），很明显存储是远程的，并且计算机请求一部分抽象文件而不是磁盘块。直接连接存储（DAS）和NAS之间的主要区别在于，DAS只是对现有服务器的扩展，而不一定是联网的。NAS被设计为一种简单且独立的解决方案，用于通过网络共享文件。

SAN（存储区域网络）

SAN（存储区域网络）使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，以建立专用于数据存储的区域网络。

IPSAN：

IPSAN在SAN之后生成。SAN默认为FCSAN，FCSAN使用光纤通道构建存储网络。IPSAN使用IP网络构建存储网络。

由于FCSAN的高昂成本，许多中小型存储网络是不可接受的，并且一些人正在考虑基于以太网技术构建存储网络。但是在SAN中，传输的指令是SCSI读写指令，而不是IP数据包。ISCSI（Internet小型计算机系统接口）是通过TCP / IP传输数据块的标准。

ISCSI使SCSI协议能够在IP网络上运行，从而实现快速数据访问，备份操作，例如高速千兆以太网。为了使其与以前的FCSAN区别开来，该技术称为IPSAN。

ISCSI继承了两种最传统的技术：SCSI和TCP / IP。这为ISCSI的发展奠定了坚实的基础。

基于ISCSI的存储系统只需少量投资即可实现SAN存储，甚至利用现有的TCP / IP网络。与以前的网络存储技术相比，它解决了开放性，容量，传输速度，兼容性，安全性等问题。其优越的性能使其受到关注和青睐。在实际工作之后，SCSI命令和数据被封装到TCP / IP数据包中，然后通过IP网络传输。

IPSAN的优势：

成本低廉，所购网线和交换机均为以太网，甚至可以使用现有网络来构建SAN。部署简单，管理困难；10千兆以太网的出现使IP SAN在与FC SAN竞争时不再逊色于传输。带宽; 基于IP的网络的固有优势使IP SAN可以轻松实现非现场存储和通过WAN进行远程灾难恢复等技术。

FCSAN：

早期的SAN使用FC（光纤通道）技术。因此，以前的SAN是指光纤通道存储区域网络，在业界被称为FCSAN。

FCSAN的优势：

传输带宽高。当前，有1、2、4和8Gb / s的四个标准。主流是4和8Gb / s。性能稳定可靠，技术成熟。它是关键应用领域和大规模存储网络的最佳选择。

FCSAN的缺点：

成本极其昂贵，它需要光纤交换机和大量的光纤布线。

维护和配置非常复杂，需要由专业的FC网络管理员进行培训，而该网络管理员与LAN管理员完全不同。

IPSAN的SAN

IPSAN存储设备的磁盘控制器不是FCSAN存储设备中的硬件RAID芯片和中央处理器结构，而是在每个磁盘柜中分为多个磁盘组，每个磁盘组由微处理芯片控制。RAID组的所有磁盘RAID操作（软件计算，效率较低）和管理操作。

这样，每个磁盘I / O操作都会通过内置在IPSAN存储中的类似交换机的设备从前端主机端口读取或写入数据。这些操作基于IP交换协议和协议本身。要求每个微处理芯片都需要一个大容量的缓存来支持数据包队列的排队操作，因此通常我们会看到具有数十GB缓存的IP-SAN存储。拥有如此大的缓冲区，当测试Cache的最大读取带宽时，IP-SAN存储可以达到600,000 IOPS或更高的高值，但是该值并不能真正表明在实际应用中可以获得良好的性能。

大容量存储时，不可能将所有数据都加载到系统缓存中。这时，需要大量磁盘I / O操作来查找数据，并且在此块中，用于IPSAN存储的SATA磁盘非常薄弱。并且还涉及通过IP网络将ISCSI数据流转换为ATA格式数据的效率损失问题。也就是说，IPSAN存储具有一个缓存Cache来缓存磁盘数据的I / O和数据处理的瓶颈。

使用FC磁盘的FCSAN存储设备没有这种问题。通过两个或什至四个冗余后端光纤磁盘通道，可以获得非常高的磁盘读写带宽，并且FCP磁盘读写协议没有数据格式转换问题，因为它们在内部使用SCSI。协议传输避免了效率的损失。此外，由于光纤交换和数据传输的高效率，FCSAN存储设备可以在不需要大缓存的情况下获得良好的数据命中率和读写性能。通常，2Gb或4Gb可以满足要求。另外，由于采用了特殊的硬件RAID奇偶校验控制芯片，磁盘RAID性能将比软件RAID性能好得多，并且可靠性更高。

在FCSAN中，存在灵活的连接方法，可以根据不同的应用程序要求选择不同的连接拓扑。主要的连接方法如下：

点对点：首先，每个组件设备都通过登录建立初始连接，然后在全带宽下工作。实际的链路利用率由每个终端的通道控制器以及可以通过发送和接收数据获得的缓冲区大小确定。但是，它仅适用于小型存储设备，没有共享功能。

仲裁环路：允许两个以上的设备进行通信，并通过共享带宽进行通信。在这种拓扑中，任何进程的创建者都将首先与传输介质就如何访问信息在发送消息之前达成协议。因此，所有设备都可以通过仲裁协议实现对通信介质的有序访问。

全交换：通过链路层交换提供及时的多路点对点连接。通过专用的高性能光纤通道交换机进行连接，并在多对设备之间进行对等通信，因此，整个系统的总带宽随着设备数量的增加而增加，而没有设备数量的增加影响系统性能。

在IPSAN中基于以太网的数据传输和访问中，尽管可以物理上表示为总线或星形连接，但其本质是具有冲突检测多载波侦听（CSMA / CD）的广播数据传输。总线拓扑，随着网络中负载和通信客户端数量的增加，实际效率将相应降低。

从网络设备和传输媒体的角度来看：

FCSAN：使用专用通道设备

链路中使用光纤介质不仅可以避免传输过程中的各种电磁干扰，而且可以有效地实现长距离I / O通道连接。

FCSAN中使用的核心交换设备-光纤交换机采用高可靠性和高性能ASIC芯片设计，基于硬件级别，使整个过程完全有效。

同样在连接到主机的HBA设计中，绝大多数操作是独立处理的，无需任何主机处理资源。

IPSAN：使用通用IP网络和设备

在传输介质中，诸如铜电缆，双绞线或光纤之类的介质用于信号传输。然而，在普通的廉价介质中，存在信号衰减严重的缺点，并且使用光纤还需要独特的光电转换装置。在IP网络中，可以通过IP路由器进行传输，但是根据其距离，会发生相应的传输延迟。

使用各种性能的核心交换机受传输协议本身的限制，实际的处理效率不高。

在主机侧，通常使用各种速度的廉价网卡，这会消耗主机的大量应用程序处理资源。

可以获得光纤通道（FC）和网络（IP）之间的比较表。比较表清楚地表明，将光纤通道用于大容量信息的存储，传输和处理具有网络性能方面的优势，在此阶段无法比拟。 

类型	连接方式	数据传输通道	信号传输检查方法	特点	传输延迟	传输距离	突袭模式
光纤通道（FC）	连接业务	物理回路	可靠的硬件传输	高速	低延迟	距离更短	基于硬件
网路（IP）	没有关联	逻辑电路	传输不可靠	高连接	更高的延迟	最远的距离	基于硬件

在应用方面，FCSAN可以容纳比IP-SAN更多的并发访问用户。当没有多少用户同时访问Storage时，FCSAN的性能几乎与IPSAN相同。但是，一旦外部用户数量增加，FCSAN将在稳定性，安全性和高性能传输率方面显示出其优势。由于其自身传输带宽的瓶颈，它不会导致整个IPSAN。系统被拖动。面对大规模并发访问，FCSAN的优势在于IPSAN在外部用户数量以及传输性能和稳定性方面都无法与之匹敌。