數(shù)據(jù)存儲的幾種方式

數(shù)據(jù)存儲對象包括數(shù)據(jù)流在加工過程中產(chǎn)生的臨時文件或加工過程中需要查找的信息。數(shù)據(jù)以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲介質上。數(shù)據(jù)存儲要命名，這種命名要反映信息特征的組成含義。數(shù)據(jù)流反映了系統(tǒng)中流動的數(shù)據(jù)，表現(xiàn)出動態(tài)數(shù)據(jù)的特征；數(shù)據(jù)存儲反映系統(tǒng)中靜止的數(shù)據(jù)，表現(xiàn)出靜態(tài)數(shù)據(jù)的特征。

存儲方式

DAS

DAS（Direct Attached Storage）直接附加存儲方式與我們普通的PC存儲架構一樣，外部存儲設備都是直接掛接在服務器內部總線上，數(shù)據(jù)存儲設備是整個服務器結構的一部分。

DAS存儲方式主要適用以下環(huán)境：

1）小型網(wǎng)絡

因為網(wǎng)絡規(guī)模較小，數(shù)據(jù)存儲量小，且也不是很復雜，采用這種存儲方式對服務器的影響不會很大。并且這種存儲方式也十分經(jīng)濟，適合擁有小型網(wǎng)絡的企業(yè)用戶。

2）地理位置分散的網(wǎng)絡

雖然企業(yè)總體網(wǎng)絡規(guī)模較大，但在地理分布上很分散，通過SAN或NAS在它們之間進行互聯(lián)非常困難，此時各分支機構的服務器也可采用DAS存儲方式，這樣可以降低成本。

3）特殊應用服務器

在一些特殊應用服務器上，如微軟的集群服務器或某些數(shù)據(jù)庫使用的原始分區(qū)，均要求存儲設備直接連接到應用服務器。

4）提高DAS存儲性能

在服務器與存儲的各種連接方式中，DAS曾被認為是一種低效率的結構，而且也不方便進行數(shù)據(jù)保護。直連存儲無法共享，因此經(jīng)常出現(xiàn)的情況是某臺服務器的存儲空間不足，而其他一些服務器卻有大量的存儲空間處于閑置狀態(tài)卻無法利用。如果存儲不能共享，也就談不上容量分配與使用需求之間的平衡。

DAS結構下的數(shù)據(jù)保護流程相對復雜，如果做網(wǎng)絡備份，那么每臺服務器都必須單獨進行備份，而且所有的數(shù)據(jù)流都要通過網(wǎng)絡傳輸。如果不做網(wǎng)絡備份，那么就要為每臺服務器都配一套備份軟件和磁帶設備，所以說備份流程的復雜度會大大增加。

想要擁有高可用性的DAS存儲，就要首先能夠降低解決方案的成本，例如：LSI的12Gb/s SAS，在它有DAS直聯(lián)存儲，通過DAS能夠很好的為大型數(shù)據(jù)中心提供支持。對于大型的數(shù)據(jù)中心、云計算、存儲和大數(shù)據(jù)，所有這一切都對DAS存儲性能提出了更高的要求，云和企業(yè)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的爆炸性增長也推動了市場對于可支持更高速數(shù)據(jù)訪問的高性能存儲接口的需求，因而LSI 12Gb/s SAS正好是能夠滿足這種性能增長的要求，它可以提供更高的IOPS和更高的吞吐能力，12Gb/s SAS提高了更高的寫入的性能，并且提高了RAID的整個綜合性能。

與直連存儲架構相比，共享式的存儲架構，比如SAN（storage-area network）或者NAS（network-attached storage）都可以較好的解決以上問題。于是乎我們看到DAS被淘汰的進程越來越快了。可是到2012年為止，DAS仍然是服務器與存儲連接的一種常用的模式。事實上，DAS不但沒有被淘汰，近年來似乎還有回潮的趨勢。

NAS

NAS（Network Attached Storage）數(shù)據(jù)存儲方式全面改進了以前低效的DAS存儲方式。它采用獨立于服務器，單獨為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存儲而開發(fā)的一種文件服務器來連接所存儲設備，自形成一個網(wǎng)絡。這樣數(shù)據(jù)存儲就不再是服務器的附屬，而是作為獨立網(wǎng)絡節(jié)點而存在于網(wǎng)絡之中，可由所有的網(wǎng)絡用戶共享。

NAS的優(yōu)點：

1）真正的即插即用

NAS是獨立的存儲節(jié)點存在于網(wǎng)絡之中，與用戶的操作系統(tǒng)平臺無關，真正的即插即用。

2）存儲部署簡單

NAS不依賴通用的操作系統(tǒng)，而是采用一個面向用戶設計的，專門用于數(shù)據(jù)存儲的簡化操作系統(tǒng)，內置了與網(wǎng)絡連接所需要的協(xié)議，因此使整個系統(tǒng)的管理和設置較為簡單。

3）存儲設備位置非常靈活

4）管理容易且成本低

NAS數(shù)據(jù)存儲方式是基于現(xiàn)有的企業(yè)Ethernet而設計的，按照TCP/IP協(xié)議進行通信，以文件的I/O方式進行數(shù)據(jù)傳輸。

NAS的缺點：

1)存儲性能較低　

2)可靠度不高

SAN

1991年，IBM公司在S/390服務器中推出了ESCON（Enterprise System Connection）技術。它是基于光纖介質，最大傳輸速率達17MB/s的服務器訪問存儲器的一種連接方式。在此基礎上，進一步推出了功能更強的ESCON Director（FC SWitch），構建了一套最原始的SAN系統(tǒng)。

SAN（Storage Area Network）存儲方式創(chuàng)造了存儲的網(wǎng)絡化。存儲網(wǎng)絡化順應了計算機服務器體系結構網(wǎng)絡化的趨勢。SAN的支撐技術是光纖通道（FC Fiber Channel）技術。它是ANSI為網(wǎng)絡和通道I/O接口建立的一個標準集成。FC技術支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多種高級協(xié)議，其最大特性是將網(wǎng)絡和設備的通信協(xié)議與傳輸物理介質隔離開，這樣多種協(xié)議可在同一個物理連接上同時傳送。

SAN的硬件基礎設施是光纖通道，用光纖通道構建的SAN由以下三個部分組成：

1）存儲和備份設備：包括磁帶、磁盤和光盤庫等。

2）光纖通道網(wǎng)絡連接部件：包括主機總線適配卡、驅動程序、光纜、集線器、交換機、光纖通道和SCSI間的橋接器。

3）應用和管理軟件：包括備份軟件、存儲資源管理軟件和存儲設備管理軟件。

SAN的優(yōu)勢：

1）網(wǎng)絡部署容易；

2）高速存儲性能。因為SAN采用了光纖通道技術，所以它具有更高的存儲帶寬，存儲性能明顯提高。SAn的光纖通道使用全雙工串行通信原理傳輸數(shù)據(jù)，傳輸速率高達1062.5Mb/s。

3）良好的擴展能力。由于SAN采用了網(wǎng)絡結構，擴展能力更強。光纖接口提供了10公里的連接距離，這使得實現(xiàn)物理上分離，不在本地機房的存儲變得非常容易。

三種存儲方式比較

存儲應用最大的特點是沒有標準的體系結構，這三種存儲方式共存，互相補充，已經(jīng)很好滿足企業(yè)信息化應用。

從連接方式上對比，DAS采用了存儲設備直接連接應用服務器，具有一定的靈活性和限制性；NAS通過網(wǎng)絡（TCP/IP，ATM，F(xiàn)DDI）技術連接存儲設備和應用服務器，存儲設備位置靈活，隨著萬兆網(wǎng)的出現(xiàn)，傳輸速率有了很大的提高；SAN則是通過光纖通道（Fibre Channel）技術連接存儲設備和應用服務器，具有很好的傳輸速率和擴展性能。三種存儲方式各有優(yōu)勢，相互共存，占到了磁盤存儲市場的70%以上。SAN和NAS產(chǎn)品的價格仍然遠遠高于DAS.許多用戶出于價格因素考慮選擇了低效率的直連存儲而不是高效率的共享存儲。

客觀的說，SAN和NAS系統(tǒng)已經(jīng)可以利用類似自動精簡配置（thin provisioning）這樣的技術來彌補早期存儲分配不靈活的短板。然而，之前它們消耗了太多的時間來解決存儲分配的問題，以至于給DAS留有足夠的時間在數(shù)據(jù)中心領域站穩(wěn)腳跟。此外，SAN和NAS依然問題多多，無法解決。

針對所有的意愿和目標，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)核心是產(chǎn)品化，然而在實現(xiàn)不同廠商數(shù)據(jù)存儲陣列互操作的這場戰(zhàn)斗上，依舊存在著不同級別上的差異。

分布式計算意味著數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲必須和來自不同廠商的服務器互操作，這增加了數(shù)據(jù)存儲架構標準化的要求，云計算促使標準化有更大的進步。

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