图文阐释DAS、NAS、SAN

概念理解：通过查看与概念相关的文献、资料，我了解了存储体系结构的基本组成，理解了下面这幅图的大部分概念。

DAS，NAS，FC-SAN，IP-SAN分别是不同的存储体系；UFS，EXT2，NTFS，NFS，CIFS，NTF2是各种文件系统；对于直接存储体系而言，通过IDE,SATA,SCSI,SAS等硬件接口，将物理存储器（包括RAID磁盘冗余阵列）与服务器直接相连；对于网络存储体系（NAS，SAN）而言，NAS通过使用IP网络，将专用存储服务器和网络直接相连，使用户通过任何一台工作站，采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理；FC SAN通过使用光纤通道，将所有存储设备连接在一起构成存储网络，IP SAN与FC SAN的区别在于IP SAN使用的是IP网络，用的是ISCSI协议，而FC SAN用的是FC协议；DAS，NAS，SAN各有优缺点（具体见我下面的总结），我们公司提供NAS，SAN的存储解决方案，NAS还可以与SAN融合，我们公司的通用型存储解决方案，就是典型的实例。

以下是我找到的各个具体概念的相关总结：第一组：DAS(Direct Attached Storage)：直接连接存储。

存储直接与服务器相连，而不是通过光纤通道或以太网交换机相连。

DAS的主要优点在于价格低廉，便于统一管理。

缺点：每个服务器都需要独立的存储设备；连线距离短，连线数量有限；数据分散，共享、管理困难；扩展性差。

NAS(Network Attached Storage)：网络连接存储。

使用一个专用存储服务器和网络直接相连。

NAS主要优点有：管理方便：通过任何一台工作站，采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理；相对于SAN性价比高；系统高度集成化，一台设备即可；部署容易，网线即可，无需驱动；高安全性，文件级别的安全管理，可内置防火墙；全系统安全，自动镜像，自动管理，自动修复，自动磁盘整理；缺点：相比SAN架构，存取速度慢；不适合存储量大的块级应用；数据备份及恢复占用网络带宽。

DAS存储结构图
DAS技术是最早被采用的存储技术，如同PC机的结构，是把外部的数据存储设备都直接挂在服务器内部的总线上，数据存储设备是服务器结构一部分，但由于这种存储技术是把设备直接挂在服务器上，随着需求的不断增大，越来越多的设备添加到网络环境中，导致服务器和存储独立数量较多，资源利用率低下，使得数据共享受到严重的限制。

因此适用在一些小型网络应用中。

NAS存储结构图
NAS技术改进了DAS技术，通过标准的拓扑机构连接，可以无须服务器直接与企业网络连接，不依赖于通用的操作系统，所以存储容量可以很好的扩展，对于原来的网络服务器的性能没有任何的影响，可以确保这个网络性能不受影响。

SAN存储结构图
SAN的支撑技术就是光纤通道——FC技术，与前面介绍的NAS技术完全不同，它不是把所有的存储设备集中安装在一个服务器中，而是将这些设备单独通过光纤交换机连接起来，形成一个光纤通道存储在网络中，然后在企业的局域网进行连接，这种技术的最大特性就是将网络和设备的通讯协议与传输介质隔离开，可以在同一个物理连接上传输，高性能的存储系统合宽带网络使用，使得系统在构建成本和复杂程度上大大降低。

存储系列之DAS、SAN、NAS三种常见架构概述随着主机、磁盘、⽹络等技术的发展，对于承载⼤量数据存储的服务器来说，服务器内置存储空间，或者说内置磁盘往往不⾜以满⾜存储需要。

因此，在内置存储之外，服务器需要采⽤外置存储的⽅式扩展存储空间，今天在这⾥我们分析⼀下当前主流的存储架构。

⼀、DASDirect Attached Storage，直接连接存储（直连式存储），最常见的⼀种存储⽅式。

意思是存储设备只与⼀台主机服务器连接，如PC中的磁盘或只有⼀个外部SCSI接⼝的JBOD（Just a Band of Disks可以简单理解成磁盘箱）都属于DAS架构。

存储设备与服务器主机之间的通常采⽤SCSI总线连接。

特点：简单、集中、易⽤，主要在中⼩企业应⽤中。

⼆、SAN1、SANStorage Area Network，存储区域⽹络。

SAN的兴起源于上个世纪80年代FC协议的出现，FC是Fibre Channel的缩写，⽹状通道的意思。

前⾯我们已经得知DAS是通过SCSI接⼝总线，⽽SCSI接⼝有16个节点的限制，不可能接⼊很多的磁盘。

SCSI并⾏总线结构，传输距离短，是⼀种宽⽽短的电缆结构。

⽽细长的串⾏的FC是⼀种可寻址容量⼤、稳定性强、速度快（1Gbps~8Gbps，现在成熟的技术已经达到上百G）、传输距离远的⽹络结构，所以最终替代了SCSI接⼝和总线，但是SCSI协议或者说SCSI语⾔仍然载于FC进⾏传输。

⽽且FC不仅替代了磁盘阵列前端接⼝，也替代了后端接⼝，从⽽使磁盘阵列真正处于⽹络之中。

到后来，2001年⼜提出了SAS传输⽹络，Serial Attached SCSI，串⾏SCSI，所以FC协议也属于串⾏SCSI。

所以SAS和FC协议⼀样跨越OSI七个层次。

紧接着出现了SAS盘，SAS盘接⼝和SATA盘接⼝是相同的，SAS协议通过STP（SATA Tuneling Protocol）来兼容SATA协议。

一、直接附加存储（DAS）DAS（Direct Attached Storage—直接附加存储）是指将存储设备通过SCSI线缆或光纤通道直接连接到服务器上。

一个SCSI环路或称为SCSI通道可以挂载最多16台设备，FC可以在仲裁环的方式下支持126个设备。

DAS方式实现了机内存储到存储子系统的跨越，但是缺点依然有很多：1、扩展性差，服务器与存储设备直接连接的方式导致出现新的应用需求时，只能为新增的服务器单独配置存储设备，造成重复投资。

2、资源利用率低，DAS方式的存储长期来看存储空间无法充分利用，存在浪费。

不同的应用服务器面对的存储数据量是不一致的，同时业务发展的状况也决定这存储数据量的变化。

因此，出现了部分应用对应的存储空间不够用，另一些却有大量的存储空间闲置。

3、可管理性差，DAS方式数据依然是分散的，不同的应用各有一套存储设备。

管理分散，无法集中。

4、异构化严重，DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，导致维护成本据高不下。

博客温国：DAS，直接连接服务器，每台服务器连接一个存储设备，浪费资源，管理分散，异构化严重。

二、存储区域网络（SAN）SAN（Storage Aera Network ）存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，这个网络专用于主机和存储设备之间的访问。

当有数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网络在服务器和后台存储设备之间高速传输。

SAN 的发展历程较短，从90年代后期兴起，由于当时以太网的带宽有限，而FC协议在当时就可以支持1Gb的带宽，因此早期的SAN存储系统多数由FC存储设备构成，导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备，其实SAN代表的是一种专用于存储的网络架构，与协议和设备类型无关，随着千兆以太网的普及和万兆以太网的实现，人们对于SAN的理解将更为全面。

SAN的组成：SAN由服务器、后端存储系统、SAN连接设备。

DAS / NAS / IP SAN / FC SAN区别DAS：服务器直接后挂存储设备，最经济的一种结构。

NAS：网络上直接挂接的存储设备，其实就是处于以太网上的一台利用NFS、CIFS等网络文件系统的文件共享服务器。

SAN是网络上的磁盘，NAS是一个网络上的文件系统。

IP SAN：应用iSCSI技术的SAN（storage area network）网络，传输介质为IP网。

FC SAN：是应用光纤技术的SAN网络，传输介质为光纤，性能最高，目前使用最广。

1.直连方式存储(Direct Attached Storage-DAS)存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器。

I/O请求直接发送到存储设备。

这种方式是连接单独的或两台小型集群的服务器。

它的特点是初始费用可能比较低。

可是这种连接方式下，对于多个服务器或多台PC 的环境，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。

所以整体的管理成本较高。

PC中的磁盘或只有一个外部SCSI接口的JBOD都属于DAS架构。

2.网络附加存储（Network Attached Storage - NAS）NAS设备通常是集成了处理器和磁盘/磁盘柜，类似于文件服务器。

连接到TCP/IP网络上（可以通过LAN或WAN），通过文件存取协议（例如NFS，CIFS等）存取数据。

NAS将文件存取请求转换为内部I/O请求。

这种方式是将存储设备连接到基于IP的网络中，不同于DAS和SAN，服务器通过“File I/O”方式发送文件存取请求到存储设备NAS。

NAS上一般安装有自己的操作系统，它将File I/O转换成Block I/O，发送到内部磁盘。

NAS系统有较低的成本，易于实现文件共享。

但由于它是采用文件请求的方式，相比块请求的设备性能差；并且NAS系统不适合于不采用文件系统进行存储管理的系统，如某些数据库。

DAS、SAN和NAS三种存储方式存储的分类，根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，开放系统指基于Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器；开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）和网络化存储（Fabric-Attached Storage，简称FAS）；网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，简称SAN）。

大致如图所示：DAS（直连式存储）存储DAS存储在我们生活中是非常常见的，尤其是在中小企业应用中，DAS是最主要的应用模式，存储系统被直连到应用的服务器中，在中小企业中，许多的数据应用是必须安装在直连的DAS存储器上。

DAS存储更多的依赖服务器主机操作系统进行数据的IO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IO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。

直连式存储的数据量越大，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。

直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接，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IO 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。

无论直连式存储还是服务器主机的扩展，从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集(Cluster)，或存储阵列容量的扩展，都会造成业务系统的停机，从而给企业带来经济损失，对于银行、电信、传媒等行业7×24小时服务的关键业务系统，这是不可接受的。

存储基础知识DAS、SAN、NAS详解说明目前磁盘存储市场上，存储分类（如下表一）根据服务器类型分为：封闭系统的存储和开放系统的存储，封闭系统主要指大型机，AS400等服务器，开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器；开放系统的存储分为：内置存储和外挂存储；开放系统的外挂存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）和网络化存储（F abric-Attached Storage，简称FAS）；开放系统的网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Netw ork，简称SAN）。

由于目前绝大部分用户采用的是开放系统，其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上，因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。

表一：存储入门：图文阐释DAS、NAS、SAN（图一）今天的存储解决方案主要为：直连式存储（DAS）、存储区域网络（SAN）、网络接入存储（NAS）。

如下表二：存储入门：图文阐释DAS、NAS、SAN（图二）开放系统的直连式存储（Direct-Attached Storage，简称DAS）已经有近四十年的使用历史，随着用户数据的不断增长，尤其是数百GB以上时，其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。

主要问题和不足为：直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO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IO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。

直连式存储的数据量越大，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。