FC SAN與IP SAN的比較
SAN(Storage Area Network,存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò))是一個由存儲設(shè)備和系統(tǒng)部件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。所有的通信都在一個與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)隔離的單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)上完成,可以被用來集中和共享存儲資源。SAN不但提供了對數(shù)據(jù)設(shè)備的高性能連接,提高了數(shù)據(jù)備份速度,還增加了對存儲系統(tǒng)的冗余連接,提供了對高可用群集系統(tǒng)的支持。簡單地說,SAN是關(guān)聯(lián)存儲設(shè)備和服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)。它和以太網(wǎng)有類似的架構(gòu)。以太網(wǎng)由服務(wù)器、以太網(wǎng)卡、以太網(wǎng)集線器/交換機(jī)及工作站組成。SAN則由服務(wù)器、HBA卡、集線器/交換機(jī)和存儲裝置所組成。
面對迅速增長的數(shù)據(jù)存儲需求,大型企業(yè)和服務(wù)提供商開始選擇SAN作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。SAN網(wǎng)絡(luò)具有出色的可擴(kuò)展性,理論上最多可以連接1600萬個設(shè)備。事實(shí)上,SAN比傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)具有更多優(yōu)勢。傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲通常難于更新或集中管理。每臺服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲。相比較而言,SAN不必宕機(jī)或中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲。SAN 還可以集中管理數(shù)據(jù),從而降低總體擁有成本。利用光纖通道技術(shù),SAN可以有效地傳輸數(shù)據(jù)塊。通過支持在存儲和服務(wù)器之間傳輸海量數(shù)據(jù)塊,SAN提供了數(shù)據(jù)備份的有效方式。因此,傳統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)備份的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以節(jié)約下來,用于其他應(yīng)用。 開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的光纖通道技術(shù)使得SAN非常靈活。SAN克服了傳統(tǒng)上與SCSI相連的線纜限制,極大地拓展了服務(wù)器和存儲之間的距離,從而增加了更多連接的可能性。改進(jìn)的擴(kuò)展性還簡化了服務(wù)器的部署和升級,保護(hù)了原有硬件設(shè)備的投資。
SAN與IP SAN:高性能還要更經(jīng)濟(jì)
但是,SAN也存在某些不足之處。FC SAN的傳輸距離通常不超過50公里。因此,F(xiàn)C SAN還不能有效地整合更多的主機(jī)與存儲的需求。雖然光纖通道(Fibre Channel)技術(shù)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),但各家廠商卻有不同的解釋。時至今日,互操作性仍是FC SAN實(shí)施過程中存在的主要問題。SAN本身缺乏標(biāo)準(zhǔn),在管理上更是如此。隨著IT技術(shù)逐漸發(fā)展,所有IT產(chǎn)品的價格也在下降,但是基于FC SAN的存儲設(shè)備價格仍居高不下。一個企業(yè)如果考慮使用FC SAN,就不得不購買HBA、光纖交換機(jī)、光纖磁盤陣列、管理軟件……這并不是中小企業(yè)能夠承受得起的。
iSCSI(Internet SCSI,互聯(lián)網(wǎng)小型計算機(jī)系統(tǒng)接口)是一種在Internet協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上,特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。它是由Cisco和IBM兩家發(fā)起的,并且得到了IP存儲技術(shù)擁護(hù)者的大力支持。iSCSI是一個供硬件設(shè)備使用的,可以在IP協(xié)議上運(yùn)行的SCSI指令集。簡單地說,iSCSI是可以在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的SCSI協(xié)議。
如圖所示,我們可以看出用Fibre Channel搭建的FC SAN與利用iSCSI搭建的IP SAN的區(qū)別。在IP SAN中,千兆以太網(wǎng)交換機(jī)代替了價格昂貴且只有FC SAN專用的光纖交換機(jī),客戶端的Initiator或iSCSI卡代替了價格較高的主機(jī)HBA卡,具有iSCSI接口的高性價比的存儲設(shè)備代替了光纖磁盤陣列。
當(dāng)然,兩者的區(qū)別還不僅如此。FC SAN具有良好的擴(kuò)展性,IP SAN的擴(kuò)展性也同樣出色。我們可以在IP SAN中使用SCSI、FC、SATA等多種磁盤陣列來擴(kuò)展IP SAN的容量。如果比較大數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)男阅?,基于千兆以太網(wǎng)的IP技術(shù)與基于2Gb/s光纖的FC SAN還有一定差距。但是,從發(fā)展趨勢看,萬兆以太網(wǎng)已蓄勢待發(fā),相信IP SAN的性能會得到很快提升。
在安全性方面,iSCSI規(guī)范包含了Initiator和目標(biāo)驗(yàn)證(使用CHAP、SRP、Kerberos和SPKM),以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問,同時只允許可信賴的節(jié)點(diǎn)訪問。作為補(bǔ)充,IPSec可以提供安全保證,防止偵聽。光纖通道是工作在第二層的協(xié)議,原本并沒有建立相應(yīng)的安全機(jī)制以及安全通用協(xié)議,只不過是基于邏輯上的數(shù)據(jù)通道綁定。
由于IP技術(shù)的普及和發(fā)展,利用iSCSI技術(shù)搭建的IP SAN可以隨著網(wǎng)絡(luò)延伸至全球任意一個角落,從根本上解決了信息孤島的問題。我們甚至可以通過IP SAN來連接各個FC SAN的孤島。利用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)傳輸通道、標(biāo)準(zhǔn)的接口以及虛擬存儲管理技術(shù),IP SAN存儲網(wǎng)絡(luò)幾乎可與所有種類的磁盤陣列兼容。產(chǎn)品互操作性的問題迎刃而解。
IP SAN與FC SAN就像一對雙胞胎,兩者擁有基本相同的特性。從目前情況看,F(xiàn)C SAN是高性能的保證,而IP SAN在經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)勢更明顯。
NAS與IP SAN:要文件共享還要可擴(kuò)展
NAS與IP SAN的比較
NAS(Network Attached Storage,網(wǎng)絡(luò)附加存儲)是一種專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)文件存儲及文件備份設(shè)備。NAS按照TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信,面向消息傳遞,以文件的I/O方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
NAS系統(tǒng)包括處理器、文件服務(wù)管理模塊和多個用于數(shù)據(jù)存儲的硬盤驅(qū)動器。NAS可以應(yīng)用在任何網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中。主服務(wù)器和客戶端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件,包括SMB格式、NFS格式和CIFS格式等。NAS系統(tǒng)可以根據(jù)服務(wù)器或客戶端計算機(jī)發(fā)出的指令,完成對內(nèi)在文件的管理。NAS獨(dú)立于操作系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)不同類的文件共享,Web界面易于操作和管理,增加和移除服務(wù)器時不會中斷網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。NAS是在RAID的基礎(chǔ)上增加了存儲操作系統(tǒng)。因此,NAS上的數(shù)據(jù)可以在異構(gòu)平臺上共享。
NAS的主要優(yōu)勢:NAS使文件訪問操作更為快捷,并且易于向基礎(chǔ)設(shè)施增加文件存儲容量。因?yàn)镹AS關(guān)注的是文件服務(wù),而不是實(shí)際文件系統(tǒng)的執(zhí)行情況,所以NAS設(shè)備經(jīng)常是自包含的,且易于部署;NAS適用于通過網(wǎng)絡(luò)將文件數(shù)據(jù)傳送到多臺客戶機(jī)上的應(yīng)用,尤其在數(shù)據(jù)長距離傳送的環(huán)境中優(yōu)勢明顯;NAS應(yīng)用于高效的文件共享任務(wù)中,例如Unix中的NFS和Windows NT中的CIFS。
NAS設(shè)備可以進(jìn)行優(yōu)化,以文件級保護(hù)向多臺客戶機(jī)發(fā)送文件信息。由于文件鎖定是由設(shè)備自身來處理的,因此,NAS可以提供可靠的文件級數(shù)據(jù)整合。
NAS是基于局域網(wǎng)的,以文件的I/O方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。IP SAN是利用另外一個存儲網(wǎng)絡(luò),以iSCSI協(xié)議來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,從而保證了數(shù)據(jù)塊高效存取。我們利用NAS獲得的是一個網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器。一個網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器不能作為數(shù)據(jù)庫或者應(yīng)用軟件的存儲空間。利用IP SAN,我們可以獲得一個本地的磁盤驅(qū)動器。它可以作為文件、數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用軟件的存儲介質(zhì),從而大大提高了磁盤的利用率和應(yīng)用的廣泛性。NAS基于TCP/IP通信機(jī)制,在擴(kuò)展性上有局限性。IP SAN利用iSCSI協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,可以通過增加磁盤容量來擴(kuò)展存儲空間。NAS的文件共享能力極強(qiáng)。在IP SAN中,可以使用FC SAN環(huán)境中進(jìn)行文件共享的軟件來實(shí)現(xiàn)這一功能。同樣是利用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,NAS的優(yōu)勢是文件的共享,而IP SAN在擴(kuò)展性方面更勝一籌。