1、常见的存储技术
DAS:Direct Attached Storage,直接附加存储,存储设备通过SCSI接口电缆直接连接到服务器的,存储设备不带有任何操作系统。它依赖于服务器,存储设备就是将硬件设备堆叠起来的。DAS也可称为SAS(Server Attached storage,即服务器附加存储)。
DAS具有如下特性:
1、DAS设备不带有任何操作系统,文件系统位于服务器端,因此是以块级别进行数据传输
2、它是通过SCSI接口电缆与服务器相连,因此,会增加服务器的I/O操作,占用cpu,降低网络和服务性能。
3、不支持多种系统的数据共享
DAS存储设备一般适用于中小型企业
NAS:Network Attached Storage,网络附加存储,NAS是基于IP协议的文件级数据存储,支持现有的网络技术,比如以太网,FDDI等。NAS设备完全是以数据为中心,将存储设备和服务器彻底隔离,集中管理数据,从而有效释放带宽,大大提高了网络整体性能。
NAS设备是一种特殊的数据存储服务器,它内嵌系统软件,可以提供NFS、SMB/CIFS的文件共享。
NAS设备的特点:
1、由于NAS设备内嵌系统,因此数据是以文件级别的方式进行传输
2、由于是一个单独的存储服务器,因此只负责数据的传输,减少了服务器的I/O操作,因此,大大提高了网络性能。
3、NAS支持标准的网络文件系统,支持跨平台存储。
4、服务器只存储数据,可以实现集中化的管理数据
NAS存储设备适用于中小型企业
SAN:Storage Area Network,存储区域网络,这是一个共享的高速存储网络,存储设备位于服务器的后端,且存储设备和服务器之间一般通过光钎(FC)交换机相连,因此传输速率比较快。当然也可以通过IP网络来继续传输,不过这对于网络带宽来说要求非常大的。对于SAN来说,存储设备和服务器完全分离,服务器通过光钎交换机(或IP网络)与不同地区的各个存储设备相连起来,可以实现集中化的管理。
SAN具有的特点:
1、由于文件系统位于服务器上,本身不带有任何操作系统,因此数据是以块级别的方式进行传输
2、由于存储服务器使用光接口,因此传输速率快、高
3、可以将不同区域的服务器通过光钎交换机相连起来,集中化的进行管理
4、由于存储设备位于不同区域,因此可实现大容量存储数据共享
由于组件一套SAN系统比较昂贵,因此适用于大型企业
实现SAN有2种方式:一是称为FC-SAN,通过光钎交换机来实现SAN系统;另一种称为IP-SAN,通过现有的IP网络来实现SAN系统。
两种实现SAN的方式对比如下:
三种存储技术的对比
SCSI协议
SCSI: Small Computer System Interface,SCSI最初是一种专门为小型计算机系统设计的I/O技术,但由于其架构和协议自身的优点,后被广泛应用于实现DAS以及作为SAN的底层技术。
所有的SCSI设备是通过一根总线将其连接起来,这个线就叫做SCSI总线。SCSI总线是SCSI设备之间传输数据的通路。SCSI总线又被称作SCSI通道。SCSI总线最终会连接到SCSI控制器上,SCSI控制器也称为主机适配器(HBA),它控制着SCSI总线上所有的设备与计算器之间的通信。控制器既可以是插入可用插槽的卡,也可以内置在主板上。
因此,SCSI控制器和SCSI设备的连接方式如下图所示:
在SCSI总线末端上有一个终结器,用来减小相互影响的信号,维持SCSI链上的电压恒定。
SCSI ID
一个独立的SCSI总线按照规格不同可以支持8或16个SCSI目标设备(可以称为Target),每个SCSI目标设备都必须具有唯一的标识符(ID)才能正常工作。SCSI ID实际上就是这些目标设备的地址。
窄SCSI总线最多允许8个、宽SCSI总线最多允许16个不同的SCSI目标设备和它进行连接。但是一般SCSI控制器需要使用一个ID,因此,能使用的ID理论比实际要少一个。
LUN
在每一个SCSI目标设备(Target)下还可以连接多个逻辑设备(如磁盘,卷组等等),为了让系统区分每一个逻辑设备,因此每一个逻辑设备都有一个LUN(Logical Unit Number)来标识自己。每个SCSI ID最多有32个LUN,默认从0开始(不过0被占用了),每一个LUN对应着一个逻辑设备。
SCSI通信模型
SCSI是一个C/S架构,其中client端叫做initiator(启动器),服务器端叫做target(目标设备)。SCSI协议采用了分层的思想,SCSI协议簇从上向下可以分为四层:设备特定命令集,共享命令集,传输协议,互联网层。并且SCSI的数据传输是以块的方式进行的。
iSCSI协议