存储方式大PK:DAS、NAS、SAN谁是王者?

2012-05-22 19:59:32来源: 中关村在线
    存储技术经历了从基于服务器的存储(DAS),基于磁盘阵列的存储((SCSI)发展到基于网络的存储模式(NAS及SAN),在数据存储容量和读写速度上有较大幅度的提高。

    1、存储系统的分类介绍及对比

    存储技术经历了从基于服务器的存储(DAS),基于磁盘阵列的存储((SCSI)发展到基于网络的存储模式(NAS及SAN),在数据存储容量和读写速度上有较大幅度的提高,每秒传输的兆字节数(MBps)和每秒完成的输人/输出量(IOPS)是存储设备的性能的两种主要参数,目前的网络存储技术大致发展为三类。简略对比如下。

    1.1 直接依附存储系统

    DAS是以服务器为中心的存储体系,DAS存贮设备直接挂接在各种服务器或客户机的后端,直接由服务器或客户机控制。它本身不带任何存贮操作系统,由运行在服务器上或客户机上的操作系统或第三方软件兼管,当用户数量增加或服务器正在提供服务时,其响应速度会变慢。目前随着ATM和千兆以太网的普遍使用,服务器本身成为了数据输人输出的瓶颈。

    1.2 网络依附存储系统

    NAS存储设备是以网络为中心面向文件服务的结构方式,NAS存贮设备是单独作为一个文件服务器直接连接在网络上的,应用和数据存储部分不在同一服务器上,网络中设备的数据全部存贮在NAS存贮设备中,应用服务器通过标准LAN的接口与作为网络文件系统的数据服务器连接。NAS存储系统能将数据从网络中独立出来,降低了服务器的负载,从而较好提高了整个网络的性能。

    1.3 存储区域网络

    SAN是一种以光纤通道(FiberChannel,FC)实现服务器和存储设备之间通讯的网络结构,其中的服务器和存储系统通过高带宽FC交换机(带宽达到4GB)相连,各应用工作站通过局域网访问服务器,各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,能有效减少大流量数据传输时发生的阻塞和冲突,较大程度减轻服务器承受的压力,具有很强的灵活性和伸缩性。在当今网络信息时代,SAN(存储区域网络)是存储领域近来十分引人注目的技术。它一方面能为网络上的应用系统提供丰富、快速、简便的存储资源;另一方面又能共享存储资源并对其实施集中管理,成为当今理想的存储管理和应用模式。其优点如下。

    1)高数据传输速度

    以光纤为接口的存储网络SAN可提供多路4Gbps连接的高扩展性、高性能的网络存储机构,光纤交换机、光纤存储阵列同时提供高吞吐量和更大的服务器扩展空间。如IBMDS48004GbpsSAN产品采用4Gbps技术性能数据,它可以提供最高1724MBps的吞吐量和最高575,000的IOPS。

    2)加强存储管理

    SAN存储网络实现一个存储系统、备份设备和服务器相互连接的架构,他们之间的数据不再在以太网络上流通,从而大大提高以太网络的性能,用户得以获得一个与服务器分开的存储管理理念,文件数据的复制、备份、恢复数据和安全的管理可以以中央的控制和管理手段进行,同时可把不同的存储池以网络方式连接,提供给用户以任何他们需要的方式访问需要的数据,可获得更高的数据安全性及完整性。

    3)简易扩容及高效容错性能

    在需要容量扩容时只需要将新的SAN存储设备连接并人网络并进行简单的配置,即可实现在线扩容;并且SAN设备RAID组中同时损坏两块硬盘的情况下仍然可以保证数据完整不丢失,而且磁盘阵列无需重启即可更换损坏的硬盘,实现在线的数据容灾及备份性能。

    1.4 NAS与磁盘阵列的比较

    磁盘阵列只是一个存储介质,接到服务器后端,依靠通用操作系统来管理磁盘,如UNIX或NT,没有自己文件管理系统,控制磁盘只是其职能中的一部分,I/O操作算法效率不高,完全依托于服务器,当数据流量很大时,给服务器造成的压力过大,易形成I/O瓶颈。

    NAS是一台服务器,有自己的核心,如CPU,内存、操作系统、磁盘系统等。NAS直接接到交换机或集线器上,有自己的文件管理系统,对磁盘的I/O操作算法进行了优化和提高,并采用多个磁盘的磁头臂同时并行读写,最大限度地减少了磁头臂的移动次数从而大大提高了读写效率,从而把应用服务器管理文件的包袱卸掉,提高整个系统性能。

    1.5 NAS与SAN的比较

    NAS是在RAID的基础上增加了存储操作系统,用户通过TCP/IP协议访问数据,NAS管理的是文件;

    SAN是独立出一个数据存储网络,通过专用光纤通道交换机访问数据,各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,网络内部的数据传输率很快,SAN追求的是性能和速度,管理的是磁盘空间。

    2、备份系统的分类及其对比

    长远来看,数据备份效果的好坏是和用户具体的需求、资金投入程度等有很大的关系,如果用户想要一个好的灾难备份方案则用户在进行投资的时候一定要明白花费可能比较巨大,但是所花费的精力肯定就比较少,而且系统重新运行的时间也肯定很短。反之则不然。因此在初期选择灾难备份的方案时,就应该根据实际情况为用户提供性价比较高的方案。

    数据备份的方式分为冷备份、暖备份和热备份三种方式,下面就这三种方式具体阐述一下。

    2.1 冷备份

    冷备份是一种花费最小的灾难备份方式,它主要可以通过采用磁带机、打孔器等设备将关键数据进行定期存储,然后将处理完以后的数据备份分别存放,以实现灾难备份。从以上的描述可以看出:它的优势在于技术含量较低,易于实现,而且花费最小,但是这种方式也存在其最大的不足,就是它恢复的时间慢,而且如果备份的存储介质出现问题时,则意味着用户将永远不能进行恢复了。因此我们认为只有在投资比较紧张,而且用户对数据要求不是很高的情况下,才采用此种方式。因此我们可以看出采用此种方式只能适合于那些小型的应用系统和广大的中小企业。

    2.2 暖备份

    暖备份是介于冷备份和热备份之间的一种方式,因此它可以说是一种折中的方案,它主要通过设置硬盘远程镜像、数据库复制和设置灾难备份中心以实现对整个系统的完全备份。

首先我们来看一下硬盘远程镜像,它主要是通过设置另外一个相对于主服务器系统差的一台服务器和数量众多的硬盘(一般采用磁盘阵列)在两者之间通过光纤连接,采用RAID技术实现。因此我们可以看出这种方式是相对较为节省的方式,而且实现也比较简单,不需要很多的技术支持。但是它也存在其固有的缺点,比如说因为使用光纤而造成了距离限制,同时光纤的铺设也是一笔花费较高的费用。而且相对最大的问题在于因为其不是采用同步复制技术,所以存储的时候也没有做到同步存储。

    其次暖备份的第二种方法即:数据库复制技术。这种方法实现起来和采用硬盘镜像技术差不多,只是他们的具体存储方式不一样,采用数据库复制技术有效地解决了不同步的问题,它能利用数据库软件强大的管理功能实现数据的有机备份,从而比采用RAID技术实现数据备份更加科学。因此采用此种方式它继承了硬盘备份的大部分缺点和优点,唯一不同的地方在于它有效的解决了数据同步复制的问题。但是采用此种方式带来的另一个问题在于每个不同的数据库厂商只能对采用自己公司的数据库的数据进行同步复制,它不能对其他数据库厂商的数据进行操作。从而造成兼容性较差的问题。

    最后让我们来看一下暖备份的最后一种实现形式即采用灾难备份中心这种形式。我们在这里指的灾难备份中心与下边要讲的热备份中的灾难备份中心不是同一个概念。在这里讲的灾难备份中心指的是在系统所在地(或某大公司总部所在地)建立一个较大的数据备份中心,然后用这个备份中心实现对整个系统(或公司)的全程数据管理及备份功能。因此,这种方式相对来讲没有距离的限制(可以实现对远程分支机构的数据备份和管理),而且它适合于任何的网络架构(可以使用DDN,PSTN,X.25,FDDI等),相对投资较小,可以实现接近于实时同步,而且实现起来技术比较成熟,要求相对较低,而且扩张性很好,它与具体接驳几个分支机构以及以后新增多少分支机构等没有任何关系。但是它同样也存在其固有的缺点,即作为统一的数据备份中心来说,它的实现需要一个比较详细的计划,以便于其进行具体实施(譬如说事先计划好每隔多久进行一次数据备份,每个数据包采用什么格式),因此需要事先进行谨慎地计划。

    从上述分析我们可以看出,不管采用哪种暖备份方式,都存在一定的局限性,但是它相对的性价比较好,而且实现的技术十分成熟。因此,我们可以看出这种备份方式特别适合于那些大型的应用系统以及大型的企业实现对其所有分支机构的远程管理以及对自己系统内的数据进行有效的备份。

    2.3 热备份

    热备份是所有灾难备份方式中效果最好、恢复方式最快的一种方式。它具体也通过设置灾难备份中心,用一种专用设备,通过光纤实现与要进行备份的服务器系统之间建立联系。然后通过专用的软件对要进行实时备份的目标服务器系统进行监控,实现自动探测,在整个灾难备份系统安装完成以后,可以实现基本不需要人进行操作,它能监控出目标服务器系统的任何问题,自动进行任何数据操作,达到防范于未然的效果,对管理人员来说也是相当轻松的。但是我们仍然需要看到这种方式的许多不足之处,首先因为使用专门的设备和管理软件,因此费用肯定最贵,而且它只能实现点对点的数据传输,几乎没有扩展性可言,系统初期安装的技术难度以及实施工期可想而知,对厂商的依赖程度大大提高了。

    因此,我们可以看出,热备份只有在用户对数据的可靠性、安全性、实时性要求特别高的时候才推荐使用,这种方式最好使用在那些超大规模的应用系统以及超大规模的企业对其中心服务器系统进行备份时采用。

关键字:存储  储方  方式  das  nas

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/0522/article_4558.html
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