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NAS与SAN的差异与使用案例

[日期:2018-05-21] 来源:企业网D1Net  作者: [字体: ]

  有些文章在比较网络连接存储(NAS)与存储区域网络(SAN)这两种流行的存储架构时,并没有说明全部内容。其实NAS和SAN是互补的,并具有竞争性,可以满足组织中不同的需求,并提供使用案例。许多大型组织都拥有这两种存储架构。

  但是,企业IT预算并不是无限的,组织需要优化其存储支出,以适应其优先级要求。以下将帮助人们做到这一点,其方法是定义NAS和SAN,调用它们的区别,并呈现两种体系结构的使用情况。

  定义NAS和SAN

  (1)网络连接存储(NAS)

  网络连接存储(NAS)是连接到TCP/IP网络(通常是以太网)的文件级数据存储设备。它通常使用网络文件系统(NFS)或CIFS协议,但也可以使用其他选项,如HTTP。

  NAS在操作系统中显示为共享文件夹。工作人员像访问网络上的其他文件一样访问NAS中的文件。NAS依赖于局域网运行,如果局域网出现故障,那么NAS服务将中断。

  NAS通常不像基于块存储的SAN速度那么快,但高速局域网可以克服大多数性能和延迟问题。

  (2)存储区域网络(SAN)

  SAN是用于整合块级存储的专用高性能网络。网络将存储设备、交换机和主机互连。高端企业存储区域网络(SAN)还可能包括SAN导向器级交换机,以实现更高性能和更高效的容量使用。

  服务器使用主机总线适配器(HBA)连接到SAN结构。服务器将SAN标识为本地连接存储,因此多台服务器可以共享一个存储池。SAN不依赖局域网,并通过直接从连接的服务器卸载数据来减轻本地网络的压力。

  NAS与SAN的7大差异

  (1)Fabric。NAS使用TCP/IP网络,最常见的是以太网。传统SAN通常运行在高速光纤通道网络上,尽管更多的SAN采用基于IP的光纤架构,这是因为光纤通道的成本和复杂性。高性能仍然是SAN的要求,基于闪存的光纤协议有助于缩小光纤通道速度和IP速度之间的差距。

  (2)数据处理。两种存储体系结构处理数据的方式不同:NAS处理基于文件的数据,而SAN处理块数据。这个故事并不那么简单:NAS可以使用全局命名空间,SAN可以访问专门的SAN文件系统。全局命名空间聚合多个NAS文件系统以呈现统一视图。SAN文件系统使服务器能够共享文件。在SAN架构中,每台服务器都维护一个专用的非共享LAN。 SAN文件系统允许服务器通过对同一LAN上的服务器提供文件级访问来安全共享数据。

  (3)协议。NAS通过电缆直接连接以太网到以太网的交换机。NAS可以使用多种协议与服务器连接,包括NFS、SMB/CIFS、HTTP。在SAN方面,服务器使用SCSI协议与SAN磁盘驱动器设备进行通信。网络是使用SAS/SATA结构或将映射层映射到其他协议(例如光纤通道协议(FCP),通过光纤通道映射SCSI或通过TCP/IP映射SCSI形成的。

  (4)性能。对于需要高速流量的环境,例如高交易数据库和电子商务网站,SAN的性能更高。由于NAS速度较慢的文件系统层,NAS通常具有较低的吞吐量和较高的延迟,但高速网络可弥补NAS内部的性能损失。

  (5)可扩展性。入门级和NAS设备的可扩展性不高,但高端NAS系统使用集群或横向扩展节点扩展到PB级。相反,可扩展性是购买SAN的主要驱动因素。其网络架构使管理员能够在扩展或扩展配置中扩展性能和容量。

  (6)价格。虽然高端NAS的价格会高于入门级SAN,但通常NAS的购买和维护成本较低。NAS设备与存储区域网络相比,硬件和软件管理组件更少。行政费用也计入比较因素中。在复杂堆栈的基础上,使用FC SAN管理SAN更为复杂。其经验法则是将购买成本的10到20倍的费用作为年度维护计算。

  (7)易于管理。在一对一的比较中,NAS赢得了管理竞赛的便利。该设备可轻松插入局域网并提供简化的管理界面。SAN需要比NAS设备更多的管理时间。部署通常需要对数据中心进行物理更改,而持续管理通常需要专门的管理人员。对于SAN来说,例外的是更多的NAS设备不共享公共管理控制台。

  NAS和SAN使用案例

  NAS和SAN服务于不同的需求和使用案例。用户了解自己需要什么以及在哪里需要。

  (1)NAS:当需要整合、集中和共享时

  文件存储和共享。这是NAS在中小企业和企业远程办公室的主要用例。单个NAS设备允许IT整合多个文件服务器,简化管理,节省空间和能源。

  活动档案。长期存档最好存储在成本比较低廉的存储介质上,如磁带或基于云计算的冷存储库。NAS是搜索和访问活跃存档的理想选择,而高容量NAS可以替代大型磁带库进行存档。

  大数据。企业对于大数据有多种选择:横向扩展NAS、分布式JBOD节点、全闪存阵列、基于对象的存储。横向扩展NAS适用于处理大型文件、ETL(提取,转换,加载)、智能数据服务(如自动分层和分析)。NAS也是大型非结构化数据(如视频监控和流媒体)以及后期制作存储的理想选择。

  虚拟化。并非每个用户都在使用NAS来进行虚拟化网络销售,但用例正在增长,VMware和Hyper-V都支持NAS上的数据存储。当企业尚未拥有SAN时,这是新型或小型虚拟化环境的流行选择。

  虚拟桌面界面(VDI)。中档和高端NAS系统提供支持VDI的本机数据管理功能,如快速桌面克隆和重复数据删除。

  (2)SAN:当需要加速,扩展和保护时

  数据库和电子商务网站。通用文件服务或NAS可用于较小的数据库,但高速事务环境需要SAN的高I/O处理速度和非常低的延迟。这使SAN非常适合企业数据库和高流量电子商务网站。

  快速备份。服务器操作系统将SAN视为附加存储,从而实现对SAN的快速备份。由于服务器直接备份到SAN,备份流量不会通过LAN传输。这可以在不增加以太网负载的情况下实现更快速的备份。

  虚拟化。NAS支持虚拟化环境,但SAN更适合大规模和/或高性能部署。存储区域网络可以在虚拟机和虚拟化主机之间快速传输多个I/O流,并且拥有高扩展性支持动态处理。

  视频编辑。视频编辑应用程序需要非常低的延迟和非常高的数据传输速率。SAN提供这种高性能,因为它直接连接到视频编辑桌面客户端,无需额外的服务器层。视频编辑环境需要第三方SAN分布式文件系统和每节点负载均衡控制。

  SAN和NAS融合

  统一(或多协议)SAN/NAS将文件和块存储组合到一个存储系统中。这些统一的系统最多支持四种协议。存储控制器为NAS或SAN处理分配物理存储。

 

  对于需要SAN和NAS的中型企业而言,它们非常受欢迎,但缺乏数据中心空间和针对单独系统的专门管理人员。与明显的部署相比,融合SAN / NAS的市场份额要小得多,但却表现出稳定的增长。

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