如同互联网的发展一样,存储也经历了从单机版到网络版。单机版指的是DAS,它上高度依赖于于服务器本身,使用SCSI电缆,扩大存储量,也可以说是单机外挂式硬盘的聚合。随着存储技术的发展,这种方式基本被淘汰了。
那么网络版呢,指的是NAS,它和后来发展的SAN还是有很大的区别。NAS可以看做是一个文件服务器,支持FTP、NFS、CIFS、HTTP等协议,具有单独的存储操作系统,从上面支持的协议来看,NAS是跨平台的,不但支持WINDOWS系统,也支持Linux系统。
存储信息的方式一般采用RAID,级别分为RAID0、RAID1、RAID5等几种方式,当然这种方式既可以是硬件形式,也可以是软件形式。NAS使用RJ45接入TCP/IP网络,非常方便,投资也很 小,仅仅需要个NAS服务器即可。
目前,NAS无论在家庭领域,还是企业领域,都应用的非常广泛。NAS主要应用在文件存储领域,可以支持多用户的存取,信息是共享的。对于其他类型的数据呢,NAS就力不从心了,相对于后来发展的SAN,那NAS就又有点类似单机功能了。
SAN翻译成中文,就是区域存储网络,它强调的是网络的概念,而不仅仅是服务器,或者是NAS网关的概念,它没有像NAS一样的存储操作系统。SAN网络,在通常情况下,指的是FC-SAN,即使用FC(光纤通道)协议,必须使用专用的FC交换机,简称光交。这个光交,可不是光缆网络上的光缆交接箱(光交),所以在说存储网络的时候,不要闹笑话。
FC协议侧重数据的快速、高效、可靠传输,直接存取硬件的数据块,共分为FC-0至FC-4五层协议,存储必须使用专用的网卡HBA卡。FC-SAN必须使用专门的光纤通道网络,对于已经对于已经建好的IP网络来说,重新在搭建一张FC-SAN网络,这个投资成本是相当高的。
所以,为了保护已有的IP网络投资,于是IP-SAN应运而生。它使用的是iSCSI技术,利用TCP/IP协议封装SCSI协议,协议也分为五层。前面我们说过,DAS使用的是SCSI电缆来扩大存储量,它受地理位置的影响,使数据存储受到极大的影响。而iSCSI技术则解决了这个问题,它用已建好的IP网络,使数据存取不再受到SCSI电缆的限制。这样,只需要在存储设备上添加一块支持iSCSI协议的HBA卡,就可以改造成为IP-SAN网络,极大的保护了已有投资,是中小型企业的首选。
随着大型数据中心的发展,前端网络一般是以太网LAN,后端的是存储网络,一台服务器上下行需要4块网卡,随着服务器数量的急剧增多,连接的线缆是非常庞大的,这不但增加了维护的难度,而且对机房的空间、服务器的功耗都带来较大的影响。
在这种情况下,就出现了FCoE技术,它使用已有的以太网网络来封装FC(光纤通道)帧,这样就不再需要专门的FC网络了,CAN网卡取代了NIC网卡和HBA网卡,网卡和线缆都减少了一半,极大的简化了网络结构,减少了能耗和投资。所以说TCP/IP协议真的是个好同志,他几乎可以封装任何协议。
当然,高性能计算和集群服务器的发展,随着出现了IB技术,它是一种高效的I/O交换技术。总所周知,TCP/IP是共享总线式技术,它具有转发损失的数据包的能力,但是由于要不断地确认与重发,基于这些协议的通信也会因此变慢,极大地影响了性能。IB是以通道为基础的双向、串行式传输,信道的串口代替共享总线,使I/O系统和CPU分离,提高性能。使用IB技术的区域存储网络就是IB-SAN,它使用HCA网卡,以及专用的IB交换机。
随着云计算的快速发展,为了应对低延时,在以太网上又应用了RoCE协议,具体内容就不再讨论了,这已经超出了存储技术的范畴。
总结:从投资成本来讲,NAS、IP-SAN是最合适的,而从性能角度来看,FC-SAN、IB-SAN是最好的。