我們對NAS的定義同樣可以通過(guò)物理架構來(lái)看(見(jiàn)圖2)。NAS使用了傳統以太網(wǎng)和IP協(xié)議，當進(jìn)行文件共享時(shí)，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享協(xié)議，所以NAS的性能特點(diǎn)是進(jìn)行小文件級的共享存取。
從NAS的簡(jiǎn)單機制可引申出它的一些明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)方面，NAS的部署非常簡(jiǎn)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(wù)器，而不像SAN是整個(gè)存儲網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)，NAS服務(wù)器的價(jià)格往往是針對中小企業(yè)定位的;第三，NAS服務(wù)器的管理非常簡(jiǎn)單，它一般都支持Web的客戶(hù)端管理，對熟悉操作系統的網(wǎng)絡(luò )管理人員來(lái)說(shuō)，其設置既熟悉又簡(jiǎn)單。在簡(jiǎn)單易用的背后，NAS的缺點(diǎn)也非常明顯。
從性能上看，由于與應用使用同一網(wǎng)絡(luò )，NAS會(huì )增加網(wǎng)絡(luò )擁塞，反過(guò)來(lái)，NAS性能也嚴重受制于網(wǎng)絡(luò )傳輸數據能力; 其次，從數據安全性看，NAS一般只提供兩級用戶(hù)安全機制，雖然這能簡(jiǎn)化使用，但還需要用戶(hù)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(wù):在典型的如Unix環(huán)境下的 NFS 和在 Windows NT 環(huán)境下的 CIFS 提供了高水平的文件同時(shí)存取保護。
另外，在某些情況下，用戶(hù)可以在數據庫應用中謹慎使用 NAS 解決方案，這類(lèi)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(hù)整體存儲成本有很大幫助。
具體分析，用戶(hù)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(wǎng)絡(luò )SAN提供一個(gè)高擴展性、高性能的網(wǎng)絡(luò )存儲機構。光纖交換機、光纖存儲陣列同時(shí)提供高性能(200Mbps)和更大的服務(wù)器擴展空間。這是以SCSI為基礎的系統所缺乏的。網(wǎng)絡(luò )存儲NAS可以是已經(jīng)配置好的，完整的并可追加至數個(gè)至數十個(gè)TB的網(wǎng)絡(luò )存儲設備。由于NAS設備是基于目前的TCP/IP網(wǎng)絡(luò )，遠距離存儲設備是完全可以實(shí)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(hù)獲得更大的擴展性、遠程存儲和高性能等優(yōu)點(diǎn)。
存儲管理
SAN存儲網(wǎng)絡(luò )提供一個(gè)存儲系統、備份設備和服務(wù)器相互連接的架構。他們之間的數據不再在以太網(wǎng)絡(luò )上流通從而大大提高以太網(wǎng)絡(luò )的性能。正由于存儲設備與服務(wù)器完全分離，用戶(hù)獲得一個(gè)與服務(wù)器分開(kāi)的存儲管理理念。我們現在可以對企業(yè)的數據和存儲作特殊和專(zhuān)業(yè)的管理，不用再像以前那樣把數據管理與服務(wù)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(jìn)行。加上把不同的存儲池以網(wǎng)絡(luò )方式連接，用戶(hù)可以以任何他們需要的方式訪(fǎng)問(wèn)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(xiàn)備份能力和對冗余存儲系統和數據的時(shí)效切換能力而來(lái)。NAS應用成熟的網(wǎng)絡(luò )結構提供快速的文件存取時(shí)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(gè)融合SAN和NAS技術(shù)的存儲解決方案全面提供一套在以塊(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(gè)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(yōu)點(diǎn)全由一個(gè)網(wǎng)絡(luò )架構提供。
服務(wù)器聯(lián)合
在一個(gè)SAN系統中，服務(wù)器完全連接到一個(gè)數據網(wǎng)絡(luò )，增加了對用戶(hù)共有存儲陣列的連接。高效率和經(jīng)濟的存儲分配可以通過(guò)聚合的和高磁盤(pán)使用率獲得。一個(gè)NAS系統包含在一臺NAS服務(wù)器中的文件系統并通過(guò)以太網(wǎng)接口連接到以太網(wǎng)內，同時(shí)使用用戶(hù)的存儲空間。由于服務(wù)器的增長(cháng)和存儲的增長(cháng)不一樣，開(kāi)放的服務(wù)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的存儲系統全面提高Unix和Windows服務(wù)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(shù)
一些其他的信息技術(shù)趨勢已經(jīng)驅使融合網(wǎng)絡(luò )的采用，其中包括:一些分散式的應用和用戶(hù)要求訪(fǎng)問(wèn)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(zhuān)有功能系統的高增長(cháng)要求;以成熟和習慣的網(wǎng)絡(luò )標準包括TCP/IP, NFS和CIFS為基礎的操作;一個(gè)全面降低管理成本和復雜性的需求;一個(gè)不需要增加任何人員的高擴展存儲系統;一套可以通過(guò)重新規劃的系統以維持目前擁有的硬件和管理人員的價(jià)值等。
NetApp公司中國區總經(jīng)理陳文俊指出，從用戶(hù)應用的角度來(lái)劃分，必須采用SAN或者NAS的都是少數，絕大多數的應用需求采用SAN或者NAS都能滿(mǎn)足，而采用SAN與NAS融合的方案作到了最好的滿(mǎn)足(如圖3所示)。
有集成商這樣告訴筆者，對“網(wǎng)絡(luò )存儲”概念的正確解釋?xiě)撌?#8220;一個(gè)統一的SAN和NAS組成的基礎架構，實(shí)現服務(wù)器、存儲和人員的整合，真正做到整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的存儲而不是部分網(wǎng)絡(luò )存儲”。以往與客戶(hù)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(wèn)題了，客戶(hù)們只說(shuō)“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(shuō)“你把需求拿出來(lái)，我給你一個(gè)Total的方案”。
融合的方案
目前，眾多公司已經(jīng)推出了融合NAS與SAN的存儲解決方案。每家的方案都會(huì )有獨特的一面，然而，從總體上看，這些方案大致可分為兩類(lèi)——“NAS頭”與“統一存儲系統”。
NAS頭的概念實(shí)際上相當簡(jiǎn)單。NAS頭由專(zhuān)為提供文件服務(wù)而優(yōu)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(lèi)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(huán)境的需求擴展到非常大的容量。
近來(lái)包括IBM、HP、Auspex在內的一些公司先后推出了與其SAN產(chǎn)品相結合的NAS頭產(chǎn)品。
惠普網(wǎng)絡(luò )存儲產(chǎn)品部技術(shù)中心經(jīng)理朱圣瑜告訴筆者，融合的方案其實(shí)很簡(jiǎn)單，惠普早就為用戶(hù)提供了SAN與NAS相結合的集成解決方案。作為企業(yè)級的NAS存儲系統，惠普NAS8000能夠通過(guò)虛擬SAN來(lái)存儲NAS數據與傳統的SAN數據，實(shí)現了對NAS和SAN體系結構的集成。
與惠普的作法相類(lèi)似，Auspex公司的產(chǎn)品NSc3000的前端通過(guò)傳統的IP網(wǎng)絡(luò )與客戶(hù)端相連，后端通過(guò)FC SAN與網(wǎng)絡(luò )存儲設備相連。NSc3000向其客戶(hù)端提供傳統的服務(wù)，如NFS或CIFS?？蛻?hù)端將所有的請求送給NSc3000，其系統相應也通過(guò)NSc3000送還給用戶(hù)。通過(guò)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享問(wèn)題，但在文件級的共享問(wèn)題上卻與傳統的NAS系統遇到了同樣的可擴展性問(wèn)題。當一個(gè)文件系統負載很大時(shí)，NAS頭很可能成為系統的瓶頸。筆者在前些時(shí)候《前進(jìn)中的NAS》一文中也介紹了一些解決此類(lèi)問(wèn)題的方法，如NAS群集技術(shù)等。
在NAS與SAN融合的過(guò)程中，“NAS頭”方案主要的工作在NAS一端，NAS產(chǎn)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(gè)系統只有一個(gè)用戶(hù)接口。
EMC公司在2001年推出HighRoad MultiPlex File System。HighRoad系統中包含一個(gè)或多個(gè)名為Celerra的系統服務(wù)器、多個(gè)Unix和Windows的客戶(hù)端，以及多個(gè)名為Symmetrix的網(wǎng)絡(luò )存儲設備。系統服務(wù)器和客戶(hù)端都是通過(guò)光纖通道與存儲設備相連，而系統服務(wù)器與客戶(hù)端則通過(guò)傳統的IP網(wǎng)絡(luò )連接。在HighRoad系統中，系統服務(wù)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(wú)關(guān)。系統服務(wù)器通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )向客戶(hù)端提供文件元數據服務(wù);客戶(hù)端在獲取元數據信息之后，通過(guò)光纖通道直接訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )存儲設備。文件的數據位置信息和并發(fā)文件訪(fǎng)問(wèn)都是通過(guò)FMP(File Mapping Protocol)協(xié)議實(shí)現的。一個(gè)HighRoad系統中可以含有多個(gè)文件系統，但每個(gè)文件系統必須與一個(gè)系統服務(wù)器相對應。
業(yè)內另一實(shí)現“統一存儲系統”的是NetApp的FAS(統一網(wǎng)絡(luò )存儲)系統。這種實(shí)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(xié)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(gè)協(xié)議的支持。同一網(wǎng)絡(luò )存儲可以通過(guò)不同的接口卡完成對SAN和NAS的同時(shí)支持，如通過(guò)以太網(wǎng)卡提供NAS的訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)，而同時(shí)又可以通過(guò)HBA卡提供SAN的訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。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(shí)，可以看到這種實(shí)現的模型其管理還是原有的NetApp的產(chǎn)品，因此管理復雜度沒(méi)有大幅度的改動(dòng)。換言之，這種統一網(wǎng)絡(luò )存儲也給SAN的存儲帶來(lái)了一種簡(jiǎn)單化管理的實(shí)現方式。
產(chǎn)品鏈接
Auspex NSc3000
NSc3000具有以下幾大特點(diǎn):首先，它采用虛分區技術(shù)，可將多個(gè)LUN集成到一個(gè)邏輯卷中，在多條文件訪(fǎng)問(wèn)途徑的協(xié)助下，可大為改善存儲性能;其次，利用SnapShot提供基于時(shí)間點(diǎn)的文件系統備份，有助于單個(gè)文件和整個(gè)文件系統的恢復;再有，在SAN數據大集中環(huán)境下，NSc3000既可實(shí)現異構系統間共享文件和文件系統，又可完成SAN服務(wù)器和客戶(hù)端文件間的共享，使得數據可被多個(gè)應用服務(wù)器和客戶(hù)端所共享，并可在同一時(shí)間內被訪(fǎng)問(wèn)。
EMC Celerra NS600
作為Celerra系列網(wǎng)絡(luò )服務(wù)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(huì )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?xún)r(jià)比。采用Celerra NS600產(chǎn)品，用戶(hù)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(wù)，能夠通過(guò)多協(xié)議文件存取方式動(dòng)態(tài)地擴展、共享并通過(guò)高效的方式管理文件系統。充分利用同時(shí)對NFS和CIFS協(xié)議的支持，讓Unix和Windows客戶(hù)機共享使用Celerra系列先進(jìn)的文件鎖定機制的文件。
惠普NAS8000
作為一款企業(yè)級的NAS產(chǎn)品，惠普的NAS8000無(wú)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(huán)境下難以實(shí)現文件共享的難題，又用獨特的設計保證了網(wǎng)絡(luò )的安全性，讓用戶(hù)在節省成本的情況下輕松解決網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題。
NAS8000可以將存儲增加到15.4TB，用戶(hù)可以通過(guò)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(huì )因為采購超支而遇到財務(wù)問(wèn)題，也不會(huì )陷入系統無(wú)法擴展的困境。同時(shí)，用戶(hù)還可以通過(guò)將存儲附加到磁盤(pán)陣列上，并將更多的容量附加到XP陣列和SAN上，從而最大限度地增加了單位面積的TB數。為了保證系統的可用性，NAS8000提供了兩路集群、冗余、熱插拔電源和風(fēng)扇，以及熱插拔硬盤(pán)驅動(dòng)器，從而提高系統的正常運行時(shí)間。
IBM NAS300g
NAS300g是軟件和應用性能經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理的專(zhuān)用設備，提供對現有存儲的訪(fǎng)問(wèn)并支持資源的高效使用。它允許IP網(wǎng)絡(luò )上的客戶(hù)機和服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)存儲區域網(wǎng)(SAN)，而不需要每個(gè)服務(wù)器或客戶(hù)機都單獨連接光纖通道;可以使用250個(gè)持久的數據的真實(shí)映像視圖中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現優(yōu)異的備份功能;采用Tivoli SANergy配置后，會(huì )易于操作和實(shí)現光纖通道的速度;雙節點(diǎn)可以幫助確保關(guān)鍵任務(wù)過(guò)程的持續運行;提供對多個(gè)SAN存儲設備的訪(fǎng)問(wèn)，支持靈活的配置和容量的增加。在訪(fǎng)問(wèn)存儲時(shí)使用符合工業(yè)標準的協(xié)議和硬件。NAS300g專(zhuān)為實(shí)現低初始投資、低總擁有成本而設計。
NetApp FAS960
NetApp最高性能的服務(wù)器FAS960在簡(jiǎn)單、可靠、靈活和可管理的系統中提供行更高的性能。NetApp FAS960已并入了集成但獨立的管理處理器，支持進(jìn)行連續的系統運行情況監控，甚至可以提供更長(cháng)的正常運行時(shí)間。根據設計，FAS960適合于數以千計的獨立用戶(hù)以及大型的、高帶寬的應用程序。由于FAS960能夠在一個(gè)系統中管理24TB的數據并且能夠在一個(gè)文件系統中管理8TB的數據，因此它可以更好滿(mǎn)足眾多企業(yè)的存儲需求。
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