谈谈常见的存储方面的基础技术

在论坛上看了一圈，讨论产品和使用的多，但是谈存储基本技术的比较少。很多朋友把一些概念搞混了，所以对nas的使用有些疑惑。
我在这个帖子里把存储的一些基本概念做一些说明，希望能抛砖引玉，能帮助到大家。
打算分如下几个部分进行讨论：
1、连接方式：DAS、NAS、SAN
2、数据存放方式：在线存储（实时数据）、近线存储和离线存储（归档和备份）
3、介质技术：磁盘及相关概念（raid、逻辑卷、热备等），光盘、磁带
由于每天时间不固定，所以随时写随时贴，如果有什么不足之处，或者大家如果有什么问题，欢迎随时提出

先说说存储的连接方式。
目前主流的存储连接方式有3种：DAS，NAS，SAN
DAS：
直链存储，是目前使用最多的存储连接方式。简单的说，就是存储设备（硬盘、光驱、U盘等）直接连接到电脑上，例如PC、笔记本、服务器的内置硬盘、光驱、或者是一些服务器的SCSI盘阵等，都是采用了DAS的连接方式。这种连接方式是最简单直接的，特点是存储设备只能被所链接的主机独享，不能同时被多台主机访问读写数据（HA和一些特殊的文件系统除外）。
NAS：
网络共享存储，说的简单点，就是网上的共享文件夹。放置在NAS里的文件可以被网络上所有的主机访问（当然和权限设置有关）。
SAN：
存储区域网络。从2000年来，SAN逐渐越来越热，开始在企业里大量部署使用。SAN的原理实际上就是把主机和存储设备拆分，通过网络连接起来，如下图：

SAN架构

通过把存储设备上的介质拆分成逻辑单元，分别分配给不同的主机，使得主机可以透明的使用存储设备。
和DAS一样，每个存储的逻辑单元只能从属于一台单独的主机，除非是主机之间采用了HA或者特殊的文件系统。

那么，从使用上来说，这三种连接方式有什么区别？
实际上，DAS和SAN提供了同一个级别的存储方式，它们提供给主机的都是裸盘，换句话说，无论是DAS还是SAN提供给主机的存储设备，主机看到的全是一个一个的硬盘，如果要使用，需要先分区再创建文件系统（在Linux和Unix下，可能会采用逻辑卷lvm的方式进行管理）才能使用，这种存储读写的级别，我们成为块级的存储，所有对存储的操作都是基于数据块的。
而NAS在逻辑层上比DAS或者SAN高了一级，NAS是通过以太网共享的方式提供一个存储空间给客户端使用，客户端拿到这块空间后，直接就可以使用了（Linux和Unix下需要先挂载），而无需分区创建文件系统系统。这种读写操作是基于文件为单位的，所以叫做文件级存储。
那么，什么时候该用DAS、SAN，什么时候该用NAS呢？主要看数据类型。
对于数据库，往往是要对存储基于块级访问，甚至都不需要文件系统，直接访问裸设备（如Oralce的RAC方式），所以所有的数据库都要求不能使用NAS作为存储介质（虽然通过一些技术手段能够实现把数据库放到共享文件夹里，但是官方并不推荐），只能使用DAS或SAN作存储，这种数据称为结构化数据。除了数据库，例如页面缓存等也都是结构化数据。
对于文档、照片、音乐、影片等，访问都是基于文件级的，叫做非结构化数据，而且往往有多人共享的访问需求，就比较适合放置在NAS了。
还有一种特殊的数据类型，主要是邮件服务器如Exchange、Lotus Notes等，数据介于结构化数据和非结构化数据之间，称为半结构化数据，为了高效稳定的访问，一般也是放到DAS和SAN上。
file:///C:/Users/AUBREY%7E1/AppData/Local/Temp/moz-screenshot.png

SAN架构最初提出时，由于以太网的先天不足（如广播风暴，协议公开、病毒、延迟严重等原因），SAN并没有使用IP协议作为SAN网络的协议，而是创建了一套新的存储网络协议，叫做FC协议（因为最开始的时候，SAN主要用光纤作为传输介质，实际上现在很多时候也用铜缆作为介质，特别是磁盘盘阵内部扩展柜的连接）。

既然是网络，那么除了主机和存储设备之外，还有网络连接设备。在SAN网络里，网络连接设备主要有2种：HBA卡和SAN交换机。

HBA卡是安装在主机里的，一般是PCI插槽的卡，类似于网卡，主要作用是把主机连接进SAN网络。

SAN交换机主要功能和网络交换机一样，把SAN环境里的所有设备集中在一起；多台SAN交换机可以级联在一起，形成一个大的SAN网络，这种级联方式叫做ISL，我们把这么一个大的SAN网络叫做一个Fabric。

这种基于FC协议的SAN叫做FC SAN。

随着以太网络的发展以及成本、远距离传输的需要，前两年开始，基于IP的SAN网络开始逐步发展起来，这种SAN叫做IP SAN（或iSCSI）。

使用IP SAN的主机一般叫做iscsi Initiator，可以有2种方式实现：

1）直接使用操作系统附带的iscsi Initiator程序，通过普通以太网卡连接到网络里，称为软iscsi Initiator

2）采用专门的iscsi网卡（iscsi HBA卡），这种卡在普通网卡的基础上还同时实现了TOE（TCP Offload Engine，TCP卸载引擎，直接由网卡对ip数据包进行封装和解包，降低CPU压力）和iscsi Initiator的功能，与第一种方式相对应，称为硬iscsi Initiator。

而iSCSI的网络设备使用的就是和普通以太网一样的网络设备了，不过要打开一些特定端口。

而使用iSCSI的存储设备叫做iscsi target。

FC和IP两种SAN架构相比较，各有优势。FC稳定，速度较快，但是价格高。IP相对比较便宜，可以利用已建设好的网络，但是不稳定，容易受到网络干扰。

感谢赐教，学到了很多东西

感谢赐教，终于知道原来iSCSI就是基于IP的SAN