存储分类介绍
存储器的分类与选择

存储器的分类与选择存储器是计算机系统中重要的组成部分,它用于存储和读取数据。
在计算机发展的过程中,存储器也经历了多个阶段的发展与改进。
本文将介绍存储器的分类及如何选择适合自己需求的存储器。
一、存储器的分类1. 随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM):RAM是计算机中最常见的存储器类型,其特点是可以随机存取数据,并且读写速度快。
目前,常见的RAM包括动态随机存取存储器(Dynamic RAM,简称DRAM)和静态随机存取存储器(Static RAM,简称SRAM)。
2. 只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM):ROM是一种只能读取数据而不能写入数据的存储器。
它的内容在制造过程中被固化,无法更改。
常见的ROM包括只读存储器(Read-Only Memory,简称PROM)、可擦写可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM)和电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM)。
3. 快闪存储器(Flash Memory):快闪存储器是一种介于RAM和ROM之间的存储器类型。
它有着类似于RAM的读写速度,同时又可以像ROM一样保持数据的稳定性。
快闪存储器被广泛应用于个人电脑、平板电脑、智能手机等电子设备中。
二、如何选择存储器在选择存储器时,我们需要根据自己的需求来确定合适的存储器类型和规格。
1. 容量:首先,我们需要根据自己的需求确定所需的存储容量。
如果只是进行简单的办公、上网等任务,较小的存储容量可能已经足够。
但是,如果需要处理大量的数据、运行复杂的软件或者进行大型游戏,较大的存储容量将更加适合。
2. 读写速度:除了容量外,读写速度也是一个需要考虑的因素。
如果你需要进行大量的数据传输或者执行高性能的任务,选择读写速度较快的存储器将能提升工作效率。
存储器的基本概念及分类

存储器的基本概念及分类
存储器(Memory)是计算机中用于存储和读取数据的一种硬件设备,是数据和程序的载体。
存储器分为内存和外存,其中内存又可分为读写存储器和只读存储器。
1. 读写存储器(RAM)
读写存储器(Random Access Memory,RAM)是计算机中内存的一种,能够进行随机读写操作,数据可被任意读取。
RAM分为静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)两类。
- 静态随机存取存储器(SRAM):采用Flip-Flop触发器存储数据,速度快,但容量小。
- 动态随机存取存储器(DRAM):采用电容存储数据,速度慢,但容量大,常用于主存储器。
2. 只读存储器(ROM)
只读存储器(Read-Only Memory,ROM)是计算机中用于存放固定数据和程序的一种存储器,数据无法被改变。
ROM分为可编程只读存储器(PROM)、擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存等。
- 可编程只读存储器(PROM):可以根据需要编程,但只能进行一次,不可擦除重写。
- 擦除可编程只读存储器(EPROM):需要使用紫外线灯进行擦除,可以被重新编程,但擦除次数有限。
- 电可擦除可编程只读存储器(EEPROM):可以通过电信号进行擦除,可重复擦写。
- 闪存:一种快速可擦写非易失性存储器,常用于存储固件和操作系统。
3. 外部存储器
外部存储器(External Storage)用于长时间存放数据,分为磁盘存储器、光盘存储器、固态硬盘等。
它们的特点是容量大,但读写速度较内存慢。
常用于备份数据、扩展存储等方面。
存储分类介绍

存储分类介绍存储分类 (1)1.存储分类简介 (2)2.存储解决方案分类 (2)2.1.DAS直接式存储 (2)2.2.NAS网络接入存储 (3)2.3.SAN存储区域网络 (4)3.存储方案比较 (5)3.1.NAS、SAN与传统存储系统DAS的比较 (5)3.2.NAS与SAN得比较 (6)1.存储分类简介目前磁盘存储市场上的存储主要有以下几种分类;图一存储分类●存储分类根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储,封闭系统主要指大型机,AS400等服务器,开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器;●开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储;●外挂存储根据连接的方式分为:直连式存储Direct-Attached Storage,简称DAS和网络化存储Fabric-Attached Storage,简称FAS;●网络化存储根据传输协议又分为:网络接入存储Network-AttachedStorage,简称NAS和存储区域网络Storage Area Network,简称SAN;2.存储解决方案分类绝大部分用户采用的是开放系统,其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上;当前市场上主流的存储解决方案主要为:直连式存储DAS、网络接入存储NAS、存储区域网络SAN;2.1.DAS直接式存储DASDirect Attached Storage,直接附属存储,也可称为SASServer-Attached Storage,服务器附加存储;DAS被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备,它依赖于服务器,其本身是硬件的堆叠,不带有任何存储操作系统;在这种方式中,存储设备是通过电缆通常是SCSI接口电缆直接到服务器的,I/O输入/输入请求直接发送到存储设备;DAS适用于以下几种环境:●服务器在地理分布上很分散,通过SAN存储区域网络或NAS网络直接存储在它们之间进行互连非常困难;●存储系统必须被直接连接到应用服务器;●包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上;图二 DSA存储2.2.NAS网络接入存储NASNetwork Attached Storage,网络接入存储或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列,是一种专业的网络文件存储及文件备份设备,它是基于LAN 局域网的,按照TCP/IP协议进行通信,以文件的I/O输入/输出方式进行数据传输;一个NAS里面包括核心处理器,文件服务管理工具,一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储; NAS 可以应用在任何的网络环境当中;主服务器和客户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WindowsNFS 格式Unix,Linux和CIFS格式等等;NAS系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理;由于NAS具有不受地域限制、高扩展性、低功耗、高度自动化、高可用性群集、数据备份安全精确等特点,因此NAS企业内部更适合用于重要部门如财务、人事、客户等部门的数据存储备份的场合;2.3.SAN存储区域网络SANStorage AreaNet work,存储区域网络;它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网;SAN由三个基本的组件构成:接口如SCSI、光纤通道、ESCON等、连接设备交换设备、网关、路由器、集线器等和通信控制协议如IP和SCSI等;这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器,就构成一个SAN系统;SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络,SAN允许独立地增加它们的存储容量,也使得管理及集中控制特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候更加简化;而且,光纤接口提供了10 km的连接长度,这使得物理上分离的远距离存储变得更容易;目前主要使用于以太网和光纤通道两类环境中;●IP SANIP SAN存储技术,顾名思义是在传统IP以太网上架构一个SAN存储网络把服务器与存储设备连接起来的存储技术;IP SAN其实在FC SAN的基础上再进一步,它把SCSI协议完全封装在IP协议之中;简单来说,IP SAN就是把FC SAN中光纤通道解决的问题通过更为成熟的以太网实现了,从逻辑上讲,它是彻底的SAN架构,即为服务器提供块级服务;IP SAN 技术有其独特的优点:节约大量成本、加快实施速度、优化可靠性以及增强扩展能力等;采用iSCSI 技术组成的IP SAN 可以提供和传统FC SAN 相媲美的存储解决方案,而且普通服务器或PC 机只需要具备网卡,即可共享和使用大容量的存储空间;与传统的分散式直连存储方式不同,它采用集中的存储方式,极大地提高了存储空间的利用率,方便了用户的维护管理;iSCSI 是基于IP 协议的,它能容纳所有IP 协议网络中的部件;通过iSCSI ,用户可以穿越标准的以太网线缆,在任何需要的地方创建实际的SAN 网络,而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储设备之间传送数据;iSCSI 可以实现异地间的数据交换,使远程镜像和备份成为可能;因为没有光纤通道对传输距离的限制,IP SAN 使用标准的TCP/IP 协议,数据即可在以太网上进行传输;●IP SAN和FC SAN的比较SAN主要包含FC SAN和IP SAN两种,FC SAN的网络介质为光纤通道Fibre Channel,而IP SAN使用标准的以太网;采用IP SAN可以将SAN为服务器提供的共享特性以及IP网络的易用性很好结合在一起,并且为用户提供了类似服务器本地存储的较高性能体验;SAN是一种进行块级服务的存储架构,一直以来,光纤通道SAN发展相对迅速,因此,许多用户认为只能通过光纤通道来实现SAN,然而,通过传统的以太网仍然可以构建SAN,那就是IP SAN;3.存储方案比较3.1.NAS、SAN与传统存储系统DAS的比较●独立性;存储系统的独立性反映了服务器与存储系统间的依赖程度;独立性越强,服务器与存储系统之间的相关性就越小;实际上,独立性强的存储系统可以自成体系,不必考虑与服务器物理连接的细节;●带宽与瓶颈;在传统存储系统中,应用程序必须通过服务器访问存储设备;考虑到所有的访问都必须穿透服务器,容易形成瓶颈,因此要求服务器有很大的吞吐速率;LAN的速率和服务质量QoS取决于网络类型;●共享性;在传统存储服务器体系中,存储设备并非直接面向网络用户或应用程序,而是以服务器作为访问的人口;作为存储设备,无论是硬盘、还是阵列,都是间接地提供数据共享服务,真正意义上的物理连接只有服务器的连接;NAS具有数据存储独立性,可以通过 LAN上运行的NFS、CIFS协议实现数据共享; SAN直接支持服务器与存储系统之间的多对多连接,具有共享特性;●可扩展性;DAS体系只能通过增加服务器和磁盘存储量来扩展容量,单一扩展容量几乎不可行;业务增长造成的访问流量增加会使服务器成为瓶颈,而扩展服务器价格过高且管理难度加大;NAS可以通过扩展I/0节点而增加容量,其带宽可以通过新增的网络接口而得以提高;SAN具有可扩展性,可增加存储设备而实现系统扩充;●可管理性;传统的DAS造成企业中有大量的服务器和存储系统,其异构型和分布性使管理工作难以展开;NAS、SAN均采用中心化数据管理,便于控制网络上的每一个存储点;●存储介质的多样性;虽然DAS可以采用多种存储介质,但是它与服务器之间紧密的物理连接,在使用上受到较多限制;基于SAN的存储系统内,存储设备和文件服务器被有效地分离,使得整个系统可以采用多种存储介质;并且利用不同存储介质和设备的特点,通过统一的中心数据管理,建立多层次的异构存储体系;3.2.NAS与SAN得比较NAS和SAN有许多共同的特点;它们都提供集中化的数据存储和整合优化,都能有效的存取文件,都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统,都允许从应用服务器上分离存储;而且,它们都提供数据的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性;这两种技术都能满足消除存储器到服务器的直接联系的需求,有利于更灵活的存储访问,另外,SAN和NAS都是基于开放的行业标准网络协议——用于SAN的光纤通道协议和用于NAS的TCP/IP网络协议;SAN支持的应用软件范围宽广,其中包括提供对NAS软件的存储,而NAS一般被限制在文件层访问数据的软件;存储区域网络SAN和网络附加存储NAS是相互竞争的两种网络存储技术,实际上,它们可以很好地相辅相成,用于存取不同类型的数据;NAS设计用来在文件这个层次上存取数据,而SAN最适合用于高容量数据块的传输;SAN的关键特性●SAN作为网络基础设施,是为了提供灵活、高性能和高扩展性的存储环境而设计的;SAN通过在服务器和存储设备例如磁盘存储系统和磁带库之间实现连接来达到这一目的;●高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议可以确保设备连接既可靠且有效;这些连接以本地光纤或SCSI通过SCSI-to-Fibre Channel转换器或网关为基础;一个或多个光纤通道交换机以网络拓扑SAN架构形式为主机服务器和存储设备提供互联;●由于SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的;●集中的存储备份,其中性能、数据一致性和可靠性可以确保企业关键数据的安全;●高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平;●可扩展的存储虚拟化,可使存储与直接主机连接相分离,并确保动态存储分区;●改进的灾难容错特性,在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离达到150公里;今天,SAN已经渐渐与NAS环境相结合,以提供用于NAS设备的高性能海量存储;事实上,许多SAN目前都用于NAS设备的后台,满足存储扩展性和备份的需要;。
存储方式的分类

存储方式的分类
存储方式主要可以分为以下几种分类:
1. 主存储器(内存):包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM),用于存储程序和数据。
2. 辅助存储器:例如硬盘驱动器、光盘驱动器、USB闪存驱动器等,用于长期存储大量的数据和文件。
3. 缓存存储器:包括一级缓存(L1 Cache)、二级缓存(L2 Cache)等,用于临时存储正在使用的数据和指令,提高访问速度。
4. 数据库存储器:用于存储和管理大量结构化数据的数据库系统,如关系数据库、NoSQL数据库等。
5. 网络存储器:通过网络连接的存储设备,如网络附加存储(NAS)和存储区域网络(SAN),用于共享和访问数据。
6. 云存储:将数据存储在云计算平台上,用户可以通过互联网随时访问和管理数据。
7. 分布式存储:将数据存储在多个独立节点上,提高容量和可靠性,并实现数据共享与并行处理。
这些存储方式根据其性能、可靠性、容量和访问方式的不同,适用于不同的应用场景和需求。
存储器分类

内存的种类是非常多的,从能否写入的角度来分,就可以分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)这两大类。
每一类别里面有分别有许多种类的内存。
一、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)RAM的特点是:电脑开机时,操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中,并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。
它的工作需要由持续的电力提供,一旦系统断电,存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉,并且再也无法恢复。
根据组成元件的不同,RAM内存又分为以下十八种:01.DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器):这是最普通的RAM,一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元,DRAM 将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中,用电容的充放电来做储存动作,但因电容本身有漏电问题,因此必须每几微秒就要刷新一次,否则数据会丢失。
存取时间和放电时间一致,约为2~4ms。
因为成本比较便宜,通常都用作计算机内的主存储器。
02.SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器)静态,指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。
每6颗电子管组成一个位存储单元,因为没有电容器,因此无须不断充电即可正常运作,因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定,往往用来做高速缓存。
03.VRAM(Video RAM,视频内存)它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中,有效降低绘图显示芯片的工作负担。
它采用双数据口设计,其中一个数据口是并行式的数据输出入口,另一个是串行式的数据输出口。
多用于高级显卡中的高档内存。
04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速页切换模式动态随机存取存储器)改良版的DRAM,大多数为72Pin或30Pin的模块。
传统的DRAM在存取一个BIT的数据时,必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。
而FRM DRAM 在触发了行地址后,如果CPU需要的地址在同一行内,则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。
计算机存储器的分类

计算机存储器的分类计算机存储器是计算机系统中的重要组成部分,用于存储和读取数据和指令。
根据存储介质的不同,计算机存储器可分为内存和外存两大类。
一、内存内存是计算机中用于存储数据和指令的临时储存器,也被称为主存或随机存取存储器(RAM)。
内存的特点是读写速度快,但存储容量较小且断电后数据会丢失。
内存又可分为以下几种类型:1. 静态随机存取存储器(SRAM):SRAM使用触发器来存储每个位,具有快速读写速度、高稳定性和低功耗的特点,但造价较高。
它常用于高速缓存存储器等需要快速访问的场合。
2. 动态随机存取存储器(DRAM):DRAM使用电容来存储每个位,由于电容的漏电流,需要不断刷新以保持数据的有效性。
DRAM的优点是存储密度高,成本低廉,但读写速度相对较慢。
3. 全新型随机存取存储器(FRAM):FRAM结合了SRAM和DRAM 的优点,具备快速读写速度、非易失性和低功耗的特点。
它可以替代传统的SRAM和DRAM,成为新一代内存的候选者。
二、外存外存是计算机中用于长期存储数据和程序的存储器,也被称为辅助存储器或永久存储器。
与内存相比,外存的存储容量大、断电后数据不丢失,但读写速度较慢。
常见的外存包括硬盘、光盘、磁带等。
1. 硬盘:硬盘是计算机中常用的外存设备,具有较大的存储容量和较快的读写速度。
硬盘内部由多个盘片和读写磁头组成,通过磁性材料来存储数据。
硬盘分为机械硬盘和固态硬盘两种类型,前者通过机械运动读写数据,后者采用闪存芯片存储数据,具有更快的读写速度和更高的耐用性。
2. 光盘:光盘是使用激光技术读取数据的外存设备,包括CD、DVD 和蓝光光盘等。
光盘的优点是存储容量较大,且可长期保存数据,但读写速度相对较慢。
3. 磁带:磁带是一种使用磁性材料存储数据的外存设备,适用于大容量数据的备份和归档。
磁带的优点是存储容量大、成本低廉,但读写速度较慢。
总结:计算机存储器根据存储介质的不同,可分为内存和外存两大类。
存储器的分类

由于SAM和DAM的存取时间都与存储体的物理位置有关,所以又可以把它们统称为串行访问存储器。
(5)相联存储器(Content Addressable Memory,CAM)。CAM是一种特殊的存储器,是一种基于数据内容进行访问的存储设备。当对其写入数据时,CAM能够自动选择一个未用的空单元进行存储;当要读出数据时,不是给出其存储单元的地址,而是直接给出该数据或者该数据的一部分内容。CAM对所有的存储单元中的数据同时进行比较并标记符合条件的所有数据以供读取。由于比较是同时、并行进行的,所以这种基于数据内容进行读写的机制,其速度比基于地址进行读写的方式要快许多。
3.1 存储器存放程序和数据。目前,构成存储器的存储介质使用半导体器件和磁性材料。根据存储材料的不同及存储器的使用方法不同,存储器又有多种不同的分类方法。
1.按存储介质分类
如果将存储器按照其存储介质来分类,可以分为如下四类。
(1)磁芯存储器。采用具有矩形磁滞回线的铁氧体磁性材料,利用两种不同的剩磁状态表示1或0。一颗磁芯存放一个二进制位,成千上万颗磁芯组成磁芯体。磁芯存储器的特点是信息可以长期存储,不会因断电而丢失;但磁芯存储器的读出是破坏性读出,即不论磁芯原存的内容为0还是1,读出之后磁芯的内容一律变为0,因此需要再重写一次,这就额外地增加了操作时间。由于磁芯存储器容量小、速度慢、体积大、可靠性低,从20世纪70年代开始,已被半导体存储器逐渐取代。
(2)半导体存储器。采用半导体器件制造的存储器,主要有MOS(金属-氧化物-半导体)型存储器和双极型存储器两大类。MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜、存取速度较慢等特点;双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点。半导体RAM存储的信息会因为断电而丢失。
存储的基本类型和分类

存储的基本类型和分类常见存储服务类型直连存储⽹络附属存储存储域存储DAS:direct attached storage NAS:Network Attached Storage SAN:storage area network这是最简单的存储类型,我们的个⼈电脑都属于这种,就是磁盘(或磁盘阵列RAID)直接接在主机的总线上。
常见的DAS协议是SCSI和SATA。
磁盘是管理DAS的主要单位。
是⼀种专⽤数据存储服务器,包括存储器件和内嵌系统软件,可提供跨平台⽂件共享功能。
NAS允许管理员分配⼀部分存储空间组成⼀个⽂件系统,⽂件系统是管理NAS的主要单位。
是通过光纤通道连接到⼀群计算机上,建⽴专⽤于数据存储的区域⽹络。
在 SAN 的环境中,管理员可以把⼀组硬盘 ( 或者这组硬盘的⼀部分 ) 组成逻辑单元( LUN : logic unit) ,对外界来说, LUN 就像⼀块硬盘。
传统物理存储分类块存储⽂件存储对象存储表格存储主要操作对象是磁盘。
以 SCSI 为例,主要接⼝有Read/Write/Read Capacity/Inquiry 等等。
FC , iSCSI ,也是块存储协议。
和⽂件存储相⽐,没有⽂件和⽬录树的概念,⼀般协议也不会定义磁盘的创建和删除操作。
协议更注重传输控制。
主要操作对象是⽂件和⽂件夹,数据组织⽅式是⽬录树。
⽂件系统的接⼝基于POSIX,涉及的⽂件相关的接⼝包括:LOOKUP/ACCESS/READ/WRITE/CREATE/REMOVE/RENAME等。
⽂件夹相关的接⼝包括:MKDIR/RMDIR/READDIR等。
同时也会有FSSTAT/FSINFO等接⼝⽤于提供⽂件系统级别的信息。
主要的操作对象是⽂件,数据的组织⽅式是扁平化结构,对象存储的接⼝是 REST 风格的。
通常是基于 HTTP 协议的 RESTful Web API ,通过 HTTP 请求中的 PUT 和 GET 等操作进⾏⽂件的上传即写⼊和下载即读取,通过 DELETE 操作删除⽂件。
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存储分类存储分类 (1)1.存储分类简介 (2)2.存储解决方案分类 (2)2.1.DAS(直接式存储) (2)2.2.NAS(网络接入存储) (3)2.3.SAN(存储区域网络) (4)3.存储方案比较 (5)3.1.NAS、SAN与传统存储系统(DAS)的比较 (5)3.2.NAS与SAN得比较 (6)1.存储分类简介目前磁盘存储市场上的存储主要有以下几种分类。
图一存储分类●存储分类根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储,封闭系统主要指大型机,AS400等服务器,开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器;●开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储;●外挂存储根据连接的方式分为:直连式存储(Direct-Attached Storage,简称DAS)和网络化存储(Fabric-Attached Storage,简称FAS);●网络化存储根据传输协议又分为:网络接入存储(Network-AttachedStorage,简称NAS)和存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN);2.存储解决方案分类绝大部分用户采用的是开放系统,其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上。
当前市场上主流的存储解决方案主要为:直连式存储(DAS)、网络接入存储(NAS)、存储区域网络(SAN)。
2.1.DAS(直接式存储)DAS(Direct Attached Storage,直接附属存储),也可称为SAS (Server-Attached Storage,服务器附加存储)。
DAS被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备,它依赖于服务器,其本身是硬件的堆叠,不带有任何存储操作系统。
在这种方式中,存储设备是通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接到服务器的,I/O(输入/输入)请求直接发送到存储设备。
DAS适用于以下几种环境:●服务器在地理分布上很分散,通过SAN(存储区域网络)或NAS(网络直接存储)在它们之间进行互连非常困难;●存储系统必须被直接连接到应用服务器;●包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上。
图二 DSA存储2.2.NAS(网络接入存储)NAS(Network Attached Storage,网络接入存储或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列),是一种专业的网络文件存储及文件备份设备,它是基于LAN(局域网)的,按照TCP/IP协议进行通信,以文件的I/O(输入/输出)方式进行数据传输。
一个NAS里面包括核心处理器,文件服务管理工具,一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。
NAS 可以应用在任何的网络环境当中。
主服务器和客户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(Windows)NFS格式(Unix,Linux)和CIFS格式等等。
NAS 系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。
由于NAS具有不受地域限制、高扩展性、低功耗、高度自动化、高可用性群集、数据备份安全精确等特点,因此NAS企业内部更适合用于重要部门如财务、人事、客户等部门的数据存储备份的场合。
2.3.SAN(存储区域网络)SAN(Storage AreaNet work,存储区域网络)。
它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。
SAN由三个基本的组件构成:接口(如SCSI、光纤通道、ESCON等)、连接设备(交换设备、网关、路由器、集线器等)和通信控制协议(如IP和SCSI 等)。
这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器,就构成一个SAN 系统。
SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络,SAN允许独立地增加它们的存储容量,也使得管理及集中控制(特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候)更加简化。
而且,光纤接口提供了10 km的连接长度,这使得物理上分离的远距离存储变得更容易。
目前主要使用于以太网和光纤通道两类环境中。
IP SANIP SAN存储技术,顾名思义是在传统IP以太网上架构一个SAN存储网络把服务器与存储设备连接起来的存储技术。
IP SAN其实在FC SAN的基础上再进一步,它把SCSI协议完全封装在IP协议之中。
简单来说,IP SAN就是把FC SAN 中光纤通道解决的问题通过更为成熟的以太网实现了,从逻辑上讲,它是彻底的SAN架构,即为服务器提供块级服务。
IP SAN 技术有其独特的优点:节约大量成本、加快实施速度、优化可靠性以及增强扩展能力等。
采用iSCSI 技术组成的IP SAN 可以提供和传统FC SAN 相媲美的存储解决方案,而且普通服务器或PC 机只需要具备网卡,即可共享和使用大容量的存储空间。
与传统的分散式直连存储方式不同,它采用集中的存储方式,极大地提高了存储空间的利用率,方便了用户的维护管理。
iSCSI 是基于IP 协议的,它能容纳所有IP 协议网络中的部件。
通过iSCSI ,用户可以穿越标准的以太网线缆,在任何需要的地方创建实际的SAN 网络,而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存储设备之间传送数据。
iSCSI 可以实现异地间的数据交换,使远程镜像和备份成为可能。
因为没有光纤通道对传输距离的限制,IP SAN 使用标准的TCP/IP 协议,数据即可在以太网上进行传输。
●IP SAN和FC SAN的比较SAN主要包含FC SAN和IP SAN两种,FC SAN的网络介质为光纤通道(Fibre Channel),而IP SAN使用标准的以太网。
采用IP SAN可以将SAN为服务器提供的共享特性以及IP网络的易用性很好结合在一起,并且为用户提供了类似服务器本地存储的较高性能体验。
SAN是一种进行块级服务的存储架构,一直以来,光纤通道SAN发展相对迅速,因此,许多用户认为只能通过光纤通道来实现SAN,然而,通过传统的以太网仍然可以构建SAN,那就是IP SAN。
3.存储方案比较3.1.NAS、SAN与传统存储系统(DAS)的比较●独立性。
存储系统的独立性反映了服务器与存储系统间的依赖程度。
独立性越强,服务器与存储系统之间的相关性就越小。
实际上,独立性强的存储系统可以自成体系,不必考虑与服务器物理连接的细节。
●带宽与瓶颈。
在传统存储系统中,应用程序必须通过服务器访问存储设备。
考虑到所有的访问都必须穿透服务器,容易形成瓶颈,因此要求服务器有很大的吞吐速率。
LAN的速率和服务质量(QoS)取决于网络类型。
●共享性。
在传统存储服务器体系中,存储设备并非直接面向网络用户或应用程序,而是以服务器作为访问的人口。
作为存储设备,无论是硬盘、还是阵列,都是间接地提供数据共享服务,真正意义上的物理连接只有服务器的连接。
NAS具有数据存储独立性,可以通过 LAN上运行的NFS、CIFS协议实现数据共享。
SAN直接支持服务器与存储系统之间的多对多连接,具有共享特性。
●可扩展性。
DAS体系只能通过增加服务器和磁盘存储量来扩展容量,单一扩展容量几乎不可行;业务增长造成的访问流量增加会使服务器成为瓶颈,而扩展服务器价格过高且管理难度加大。
NAS可以通过扩展I/0节点而增加容量,其带宽可以通过新增的网络接口而得以提高。
SAN具有可扩展性,可增加存储设备而实现系统扩充。
●可管理性。
传统的DAS造成企业中有大量的服务器和存储系统,其异构型和分布性使管理工作难以展开。
NAS、SAN均采用中心化数据管理,便于控制网络上的每一个存储点。
●存储介质的多样性。
虽然DAS可以采用多种存储介质,但是它与服务器之间紧密的物理连接,在使用上受到较多限制。
基于SAN的存储系统内,存储设备和文件服务器被有效地分离,使得整个系统可以采用多种存储介质;并且利用不同存储介质和设备的特点,通过统一的中心数据管理,建立多层次的异构存储体系。
3.2.NAS与SAN得比较NAS和SAN有许多共同的特点。
它们都提供集中化的数据存储和整合优化,都能有效的存取文件,都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统,都允许从应用服务器上分离存储。
而且,它们都提供数据的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。
这两种技术都能满足消除存储器到服务器的直接联系的需求,有利于更灵活的存储访问,另外,SAN和NAS都是基于开放的行业标准网络协议——用于SAN的光纤通道协议和用于NAS的TCP/IP网络协议。
SAN 支持的应用软件范围宽广,其中包括提供对NAS软件的存储,而NAS一般被限制在文件层访问数据的软件。
存储区域网络(SAN)和网络附加存储(NAS)是相互竞争的两种网络存储技术,实际上,它们可以很好地相辅相成,用于存取不同类型的数据。
NAS设计用来在文件这个层次上存取数据,而SAN最适合用于高容量数据块的传输。
SAN的关键特性●SAN作为网络基础设施,是为了提供灵活、高性能和高扩展性的存储环境而设计的。
SAN通过在服务器和存储设备(例如磁盘存储系统和磁带库)之间实现连接来达到这一目的。
●高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议可以确保设备连接既可靠且有效。
这些连接以本地光纤或SCSI(通过SCSI-to-Fibre Channel转换器或网关)为基础。
一个或多个光纤通道交换机以网络拓扑(SAN架构)形式为主机服务器和存储设备提供互联。
●由于SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的。
●集中的存储备份,其中性能、数据一致性和可靠性可以确保企业关键数据的安全。
●高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平。
●可扩展的存储虚拟化,可使存储与直接主机连接相分离,并确保动态存储分区。
●改进的灾难容错特性,在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离(达到150公里)。
今天,SAN已经渐渐与NAS环境相结合,以提供用于NAS设备的高性能海量存储。
事实上,许多SAN目前都用于NAS设备的后台,满足存储扩展性和备份的需要。