NAS與SAN的差異與使用案例

有些文章在比較網路連接存儲(NAS)與存儲區域網路(SAN)這兩種流行的存儲架構時，並沒有說明全部內容。其實NAS和SAN是互補的，並具有競爭性，可以滿足組織中不同的需求，並提供使用案例。許多大型組織都擁有這兩種存儲架構。

但是，企業IT預算並不是無限的，組織需要優化其存儲支出，以適應其優先順序要求。以下將幫助人們做到這一點，其方法是定義NAS和SAN，調用它們的區別，並呈現兩種體系結構的使用情況。

定義NAS和SAN

(1)網路連接存儲(NAS)

網路連接存儲(NAS)是連接到TCP/IP網路(通常是乙太網)的文件級數據存儲設備。它通常使用網路文件系統(NFS)或CIFS協議，但也可以使用其他選項，如HTTP。

NAS在操作系統中顯示為共享文件夾。工作人員像訪問網路上的其他文件一樣訪問NAS中的文件。NAS依賴於區域網運行，如果區域網出現故障，那麼NAS服務將中斷。

NAS通常不像基於塊存儲的SAN速度那麼快，但高速區域網可以克服大多數性能和延遲問題。

(2)存儲區域網路(SAN)

SAN是用於整合塊級存儲的專用高性能網路。網路將存儲設備、交換機和主機互連。高端企業存儲區域網路(SAN)還可能包括SAN導向器級交換機，以實現更高性能和更高效的容量使用。

伺服器使用主機匯流排適配器(HBA)連接到SAN結構。伺服器將SAN標識為本地連接存儲，因此多台伺服器可以共享一個存儲池。SAN不依賴區域網，並通過直接從連接的伺服器卸載數據來減輕本地網路的壓力。

NAS與SAN的7大差異

(1)Fabric。NAS使用TCP/IP網路，最常見的是乙太網。傳統SAN通常運行在高速光纖通道網路上，儘管更多的SAN採用基於IP的光纖架構，這是因為光纖通道的成本和複雜性。高性能仍然是SAN的要求，基於快閃記憶體的光纖協議有助於縮小光纖通道速度和IP速度之間的差距。

(2)數據處理。兩種存儲體系結構處理數據的方式不同：NAS處理基於文件的數據，而SAN處理塊數據。這個故事並不那麼簡單：NAS可以使用全局命名空間，SAN可以訪問專門的SAN文件系統。全局命名空間聚合多個NAS文件系統以呈現統一視圖。SAN文件系統使伺服器能夠共享文件。在SAN架構中，每台伺服器都維護一個專用的非共享LAN。 SAN文件系統允許伺服器通過對同一LAN上的伺服器提供文件級訪問來安全共享數據。

(3)協議。NAS通過電纜直接連接乙太網到乙太網的交換機。NAS可以使用多種協議與伺服器連接，包括NFS、SMB/CIFS、HTTP。在SAN方面，伺服器使用SCSI協議與SAN磁碟驅動器設備進行通信。網路是使用SAS/SATA結構或將映射層映射到其他協議(例如光纖通道協議(FCP)，通過光纖通道映射SCSI或通過TCP/IP映射SCSI形成的。

(4)性能。對於需要高速流量的環境，例如高交易資料庫和電子商務網站，SAN的性能更高。由於NAS速度較慢的文件系統層，NAS通常具有較低的吞吐量和較高的延遲，但高速網路可彌補NAS內部的性能損失。

(5)可擴展性。入門級和NAS設備的可擴展性不高，但高端NAS系統使用集群或橫向擴展節點擴展到PB級。相反，可擴展性是購買SAN的主要驅動因素。其網路架構使管理員能夠在擴展或擴展配置中擴展性能和容量。

(6)價格。雖然高端NAS的價格會高於入門級SAN，但通常NAS的購買和維護成本較低。NAS設備與存儲區域網路相比，硬體和軟體管理組件更少。行政費用也計入比較因素中。在複雜堆棧的基礎上，使用FC SAN管理SAN更為複雜。其經驗法則是將購買成本的10到20倍的費用作為年度維護計算。

(7)易於管理。在一對一的比較中，NAS贏得了管理競賽的便利。該設備可輕鬆插入區域網並提供簡化的管理界面。SAN需要比NAS設備更多的管理時間。部署通常需要對數據中心進行物理更改，而持續管理通常需要專門的管理人員。對於SAN來說，例外的是更多的NAS設備不共享公共管理控制台。

NAS和SAN使用案例

NAS和SAN服務於不同的需求和使用案例。用戶了解自己需要什麼以及在哪裡需要。

(1)NAS：當需要整合、集中和共享時

文件存儲和共享。這是NAS在中小企業和企業遠程辦公室的主要用例。單個NAS設備允許IT整合多個文件伺服器，簡化管理，節省空間和能源。

活動檔案。長期存檔最好存儲在成本比較低廉的存儲介質上，如磁帶或基於雲計算的冷存儲庫。NAS是搜索和訪問活躍存檔的理想選擇，而高容量NAS可以替代大型磁帶庫進行存檔。

大數據。企業對於大數據有多種選擇：橫向擴展NAS、分散式JBOD節點、全快閃記憶體陣列、基於對象的存儲。橫向擴展NAS適用於處理大型文件、ETL(提取，轉換，載入)、智能數據服務(如自動分層和分析)。NAS也是大型非結構化數據(如視頻監控和流媒體)以及後期製作存儲的理想選擇。

虛擬化。並非每個用戶都在使用NAS來進行虛擬化網路銷售，但用例正在增長，VMware和Hyper-V都支持NAS上的數據存儲。當企業尚未擁有SAN時，這是新型或小型虛擬化環境的流行選擇。

虛擬桌面界面(VDI)。中檔和高端NAS系統提供支持VDI的本機數據管理功能，如快速桌面克隆和重複數據刪除。

(2)SAN：當需要加速，擴展和保護時

資料庫和電子商務網站。通用文件服務或NAS可用於較小的資料庫，但高速事務環境需要SAN的高I/O處理速度和非常低的延遲。這使SAN非常適合企業資料庫和高流量電子商務網站。

快速備份。伺服器操作系統將SAN視為附加存儲，從而實現對SAN的快速備份。由於伺服器直接備份到SAN，備份流量不會通過LAN傳輸。這可以在不增加乙太網負載的情況下實現更快速的備份。

虛擬化。NAS支持虛擬化環境，但SAN更適合大規模和/或高性能部署。存儲區域網路可以在虛擬機和虛擬化主機之間快速傳輸多個I/O流，並且擁有高擴展性支持動態處理。

視頻編輯。視頻編輯應用程序需要非常低的延遲和非常高的數據傳輸速率。SAN提供這種高性能，因為它直接連接到視頻編輯桌面客戶端，無需額外的伺服器層。視頻編輯環境需要第三方SAN分散式文件系統和每節點負載均衡控制。

SAN和NAS融合

統一(或多協議)SAN/NAS將文件和塊存儲組合到一個存儲系統中。這些統一的系統最多支持四種協議。存儲控制器為NAS或SAN處理分配物理存儲。

對於需要SAN和NAS的中型企業而言，它們非常受歡迎，但缺乏數據中心空間和針對單獨系統的專門管理人員。與明顯的部署相比，融合SAN / NAS的市場份額要小得多，但卻表現出穩定的增長。

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