1、摘 要 兩年前那場關于用戶應該采用SAN還是NAS的爭論，使大家對兩種技術 有了更全面的了解，也促使了后來共識的達成用戶使用SAN或者NAS應該根據不同的需求而區別對待，有些應用適合使用NAS，有些應用適合使用SAN， 而且NAS與SAN的融合是一個必然的趨勢。SAN與NAS和諧統一 如今，NAS與SAN的融合這一趨勢早已變成了現實。眾多廠商推出了融合NAS與SAN的集成解決方案，更好地滿足了用戶的存儲需求。 對廣大用戶來說，如果要評判一個SAN與NAS結合方案的優劣，或者是真正部署一個融合的方案，首先要站在兩者技術特性的基礎上去理解他們之間的應用互補。 SAN的主要特點 要正確理解SAN，我

2、們最好還是從物理架構來定義它。從圖1我們可以看出，高性能的光纖通道交換機和光纖通道網絡協議是SAN的關鍵。我們把以光纖通道 交換機為骨干的網絡拓撲結構稱為“SAN Fabric”。而光纖通道協議是SAN的另一個本質特征。SAN正是利用光纖通道協議上加載SCSI協議來達到可靠的塊級數據傳輸。為了實現最大的靈活 性，某些公司還對其產品進行了專門設計，以便支持現有和新研制的協議，比如基于IP的光纖通道協議、iSCSI和InfiniBand等，符合開放式行業 標準以及全面的互用性測試，有助于實現可靠的多廠商SAN解決方案。 SAN以光纖通道交換機和光纖通道協議為主要特征的本質決定了它的諸多優點，我們可

3、以簡單地概括為性能、距離、管理等方面。首先，在一些關鍵應用中，傳 輸塊級數據要求必須使用SAN尤其是多個服務器共同向大型存儲設備進行讀取。由于在數據傳輸時被分成小段，使SAN對服務器處理的依賴較少，可以有效 地傳送爆發性的塊數據，SAN的性能及可靠性就得到了充分的發揮。其次，通過城域網（MAN），SAN可以實現遠程災難恢復。一般地，使用E3信道， SAN可以在不降低性能的同時將部件間的距離增加至150km。第三，很重要的一點，SAN的管理是集中而且高效的。用戶可以在線添加/刪除設備、動態調 整存儲網絡以及將異構設備統一成存儲池等。 由于上述SAN的種種技術特色使得其可以廣泛勝任于用戶各類關鍵應

4、用。博科通信（北京）公司技術總監司馬聰先生介紹說，對于用戶的某些關鍵應用，例如緊急任務數據庫應用，如果不采用SAN就很難滿足數據的存儲需求。 當然，在長期的采訪中，我們也經常從集成商和用戶那里聽到這樣的聲音：由于光纖通道技術的一些原因，SAN發展相對較為緩慢。這些原因包括：光纖通道設備的互操作性差；采用光纖通道技術的系統造價非常昂貴；管理基于光纖通道技術的SAN非常昂貴等。 NAS 的主要特點 我們對NAS的定義同樣可以通過物理架構來看（見圖2）。NAS使用了傳統以太網和IP協議，當進行文件共享時，則利用了NFS和CIFS以溝通NT和 Unix系統。由于NFS和CIFS都是基于操作系統的文件共

5、享協議，所以NAS的性能特點是進行小文件級的共享存取。 從NAS的簡單機制可引申出它的一些明顯的優缺點。優點方面，NAS的部署非常簡單，只須與傳統交換機連接即可；其次，它的成本較低， 因為NAS的投資僅限于一臺NAS服務器，而不像SAN是整個存儲網絡，同時，NAS服務器的價格往往是針對中小企業定位的；第三，NAS服務器的管理非 常簡單，它一般都支持Web的客戶端管理，對熟悉操作系統的網絡管理人員來說，其設置既熟悉又簡單。在簡單易用的背后，NAS的缺點也非常明顯。從性能上 看，由于與應用使用同一網絡，NAS會增加網絡擁塞，反過來，NAS性能也嚴重受制于網絡傳輸數據能力; 其次，從數據安全性看，N

6、AS一般只提供兩級用戶安全機制，雖然這能簡化使用，但還需要用戶額外增加適當級別的文件安全手段。由此可以看出，NAS主要應用于文件共享任務：在典型的如Unix環境下的 NFS 和在 Windows NT 環境下的 CIFS 提供了高水平的文件同時存取保護。 另外，在某些情況下，用戶可以在數據庫應用中謹慎使用 NAS 解決方案，這類情形通常限于以下條件：大多數數據存取為只讀方式、數據庫小、存取量低、且不指定預定性能。某集成商告訴記者，在這種情況下，NAS解決方案對減少用戶整體存儲成本有很大幫助。 概括來說，SAN對于高容量塊狀級數據傳輸具有明顯的優勢，而NAS則更加適合文件級別上的數據處理。盡管二

7、者存在根本特性上的差異，但SAN和NAS 實際上也是能夠相互補充的存儲技術。例如，SAN擅長塊數據傳輸、極易擴展且管理設備有效。用戶可以使用 SAN運行關鍵應用，比如數據庫、備份等，以進行數據的集中存取與管理；而NAS 支持若干客戶端之間文件共享，所以用戶可以使用NAS作為日常辦公中需要經常交換小文件的地方，比如存儲網頁等。SAN和NAS在實際情況中是可以并存在 一個系統中。例如，SAN更多與NAS聯合使用，可以為NAS設備提供高性能、大容量的存儲設備，同時許多SAN通常駐留在NAS應用中。 融合的原因 具體分析，用戶要求建設SAN和NAS融合系統主要有如下原因。 擴展性 以光纖為接口的存儲網

8、絡SAN提供一個高擴展性、高性能的網絡存儲機構。光纖交換機、光纖存儲陣列同時提供高性能(200Mbps)和更大的服務器擴展 空間。這是以SCSI為基礎的系統所缺乏的。網絡存儲NAS可以是已經配置好的，完整的并可追加至數個至數十個TB的網絡存儲設備。由于NAS設備是基于 目前的TCP/IP網絡，遠距離存儲設備是完全可以實現。一套融合SAN和NAS的解決方案全面獲得應用光纖通道的能力，從而讓用戶獲得更大的擴展性、遠 程存儲和高性能等優點。 存儲管理 SAN存儲網絡提供一個存儲系統、備 份設備和服務器相互連接的架構。他們之間的數據不再在以太網絡上流通從而大大提高以太網絡的性能。正由于存儲設備與服務器

9、完全分離，用戶獲得一個與服務器 分開的存儲管理理念。我們現在可以對企業的數據和存儲作特殊和專業的管理，不用再像以前那樣把數據管理與服務器管理混為一談。復制、備份、恢復數據和安全 的管理可以以中央的控制和管理手段進行。加上把不同的存儲池以網絡方式連接，用戶可以以任何他們需要的方式訪問他們的數據，并獲得更高的數據完整性。 可用性 SAN的高可用性是基于它對災難恢復、在線備份能力和對冗余存儲系統和數據的時效切換能力而來。NAS應用成熟的網絡結構提供快速的文件存取時間和高可 用性，數據復制(在存儲系統層面)等功能可以保護和提供穩固的文件級存儲。一個融合SAN和NAS技術的存儲解決方案全面提供一套在以塊

10、(Block)和 文件(File)I/O為基礎的高效率平衡方案從而全面增強數據的可用性。應用光纖通道的SAN和NAS，整個存儲方案提供對主機的多層面的存儲連接，高 性能、高可用和容易維護等優點全由一個網絡架構提供。 服務器聯合 在一 個SAN系統中，服務器完全連接到一個數據網絡，增加了對用戶共有存儲陣列的連接。高效率和經濟的存儲分配可以通過聚合的和高磁盤使用率獲得。一個NAS 系統包含在一臺NAS服務器中的文件系統并通過以太網接口連接到以太網內，同時使用用戶的存儲空間。由于服務器的增長和存儲的增長不一樣，開放的服務器可 以基于數據處理作為組合和管理基礎，不受存儲限制。一套融合SAN和NAS的存

11、儲系統全面提高Unix和Windows服務器對存儲設備的使用率達到 75%或者更高。 NAS和SAN是互補技術 一些其他的信息技術趨勢已 經驅使融合網絡的采用，其中包括：一些分散式的應用和用戶要求訪問相同的數據；對提供更高的性能、高可靠性和更低的擁有成本的專有功能系統的高增長要求； 以成熟和習慣的網絡標準包括TCP/IP, NFS和CIFS為基礎的操作；一個全面降低管理成本和復雜性的需求；一個不需要增加任何人員的高擴展存儲系統；一套可以通過重新規劃的系統以維持目前擁 有的硬件和管理人員的價值等。 NetApp公司中國區總經理陳文俊指出，從用戶應用的角度來劃分，必須采用SAN或者NAS的都是少數

12、，絕大多數的應用需求采用SAN或者NAS都能滿足，而采用SAN與NAS融合的方案作到了最好的滿足（如圖3所示）。 有集成商這樣告訴筆者，對“網絡存儲”概念的正確解釋應該是“一個統一的SAN和NAS組成的基礎架構，實現服務器、存儲和人員的整 合，真正做到整個網絡的存儲而不是部分網絡存儲”。以往與客戶打交道，集成商做得最多的事情之一就是解答SAN與NAS的區別，現在很少有這種問題了，客 戶們只說“我有這么多東西，你幫我整合到一起”。集成商也不需再表白自己有NAS還是SAN，而只需說“你把需求拿出來，我給你一個Total的方案”。 融合的方案 目前，眾多公司已經推出了融合NAS與SAN的存儲解決方案

13、。每家的方案都會有獨特的一面，然而，從總體上看，這些方案大致可分為兩類“NAS頭”與“統一存儲系統”。 NAS頭的概念實際上相當簡單。NAS頭由專為提供文件服務而優化的部件構成，這種部件也叫文件管理器(filer)。這些NAS頭連 接到后端上的SAN存儲上，使IT可以以類似于利用SAN存儲為其他應用提供存儲容量的方式，為NAS頭提供存儲容量。這就使NAS頭后面的存儲設備可以 根據環境的需求擴展到非常大的容量。近來包括IBM、HP、Auspex在內的一些公司先后推出了與其SAN產品相結合的NAS頭產品。 惠普網絡存儲產品部技術中心 經理朱圣瑜告訴筆者，融合的方案其實很簡單，惠普早就為用戶提供了S

14、AN與NAS相結合的集成解決方案。作為企業級的NAS存儲系統，惠普NAS8000 能夠通過虛擬SAN來存儲NAS數據與傳統的SAN數據，實現了對NAS和SAN體系結構的集成。 與惠普的作法相類似， Auspex公司的產品NSc3000的前端通過傳統的IP網絡與客戶端相連，后端通過FC SAN與網絡存儲設備相連。NSc3000向其客戶端提供傳統的服務，如NFS或CIFS。客戶端將所有的請求送給NSc3000，其系統相應也通過 NSc3000送還給用戶。通過NSc3000這樣的NAS頭，NAS系統與SAN系統可以共享存儲空間。 NAS頭系統雖然在一 定程度上解決了NAS與SAN系統的存儲設備級的共

15、享問題，但在文件級的共享問題上卻與傳統的NAS系統遇到了同樣的可擴展性問題。當一個文件系統負載很 大時，NAS頭很可能成為系統的瓶頸。筆者在前些時候前進中的NAS一文中也介紹了一些解決此類問題的方法，如NAS群集技術等。 在NAS與SAN融合的過程中，“NAS頭”方案主要的工作在NAS一端，NAS產品增加了可與SAN相連的“接口”，在融合的方案中往往也是“既有NAS，又有SAN”。而在“統一存儲系統”中，整個系統只有一個用戶接口。 EMC公司在2001年推出HighRoad MultiPlex File System。HighRoad系統中包含一個或多個名為Celerra的系統服務器、多個Un

16、ix和Windows的客戶端，以及多個名為 Symmetrix的網絡存儲設備。系統服務器和客戶端都是通過光纖通道與存儲設備相連，而系統服務器與客戶端則通過傳統的IP網絡連接。在 HighRoad系統中，系統服務器是惟一需要理解文件系統結構的部分，其他的系統組成部分都與文件系統無關。系統服務器通過IP網絡向客戶端提供文件元 數據服務；客戶端在獲取元數據信息之后，通過光纖通道直接訪問網絡存儲設備。文件的數據位置信息和并發文件訪問都是通過FMP（File Mapping Protocol）協議實現的。一個HighRoad系統中可以含有多個文件系統，但每個文件系統必須與一個系統服務器相對應。 業內另一

17、實現“統一存儲系統”的是NetApp的FAS（統一網絡存儲）系統。這種實現方式和在SAN前加NAS頭正好相反，不是SAN到NAS的支 持，而是NAS到SAN的支持，即在原有的NAS基礎上，增加對FCP協議的支持。由于NAS具有自己的操作系統和文件系統，因此增加的FCP和原有的 NFS、CIFS、HTTP一樣，僅是一個協議的支持。同一網絡存儲可以通過不同的接口卡完成對SAN和NAS的同時支持，如通過以太網卡提供NAS的訪 問服務，而同時又可以通過HBA卡提供SAN的訪問服務。至于NAS和SAN則可以共同地有效使用所有虛擬化的空間。同時，可以看到這種實現的模型其管理 還是原有的NetApp的產品，

18、因此管理復雜度沒有大幅度的改動。換言之，這種統一網絡存儲也給SAN的存儲帶來了一種簡單化管理的實現方式。 產品鏈接 Auspex NSc3000 NSc3000具有以下幾大特點：首先，它采用虛分區技術，可將多個LUN集成到一個邏輯卷中，在多條文件訪問途徑的協助下，可大為改善存儲性能；其 次，利用SnapShot提供基于時間點的文件系統備份，有助于單個文件和整個文件系統的恢復；再有，在SAN數據大集中環境下，NSc3000既可實現 異構系統間共享文件和文件系統，又可完成SAN服務器和客戶端文件間的共享，使得數據可被多個應用服務器和客戶端所共享，并可在同一時間內被訪問。 EMC Celerra N

19、S600 作為Celerra系列網絡服務器的最新成員，NS600將Celerra系列的高可用性、高性能與易管理性與強大的第6代CLARiiON存儲融會在一套NAS解決方案中。 NS600提供了內置高可用性架構、卓越的性價比。采用Celerra NS600產品，用戶可以在集中式管理的信息存儲系統中獲得分布式文件服務，能夠通過多協議文件存取方式動態地擴展、共享并通過高效的方式管理文件系統。 充分利用同時對NFS和CIFS協議的支持，讓Unix和Windows客戶機共享使用Celerra系列先進的文件鎖定機制的文件。 惠普NAS8000 作為一款企業級的NAS產品，惠普的NAS8000無論在連接性、可用性還是擴展性上都有了新的突破，既免去了SAN在異構環境下難以實現文件共享的難題，又用獨特的設計保證了網絡的安全性，讓用戶在節省成本的情況下輕松解決網絡問題。 NAS8000可以將存儲增加到15.4TB，用戶可以通過在機架上添加一些NAS單元，使存儲容量超前于預期的要求，這樣既不會因為采購超支而遇到財 務問題，也不會陷