以技术拉近距离 NAS存储技术全面解析

 对于企业级存储产品，网络存储正成为主要的信息处理模式。因此当前越来越多的用户选用网络连接存储（NAS）技术或存储区域网络（SAN）。然而，企业究竟应该选用哪一个，这一直是业界内争论的焦点。

    其实，NAS和SAN这两种技术各有千秋，用户无论是选择SAN还是NAS，都是由自身不同的条件和需求决定的。这里我们先来谈谈NAS存储技术。

NAS是什么？

    很多读者都知道，NAS是英文“Network Attached Storage”的缩写, 中文意思是“网络附加存储”。按字面简单说就是连接在网络上, 具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。

    从结构上讲，NAS是功能单一的精简型电脑，因此在架构上不像服务器那么复杂，在外观上就像家电产品，只有电源与简单的控制钮，只需通过一根网线连接到终端客户机上，就可以完成NAS的安装控制。

    NAS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。在LAN环境下，NAS已经完全可以实现不同平台之间的数据级共享，比如NT、UNIX等平台的共享。一个NAS系统，包括处理器，文件服务管理模块和多个硬盘驱动器(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（Common Internet FIle System）格式等等。通过任何一台计算机，采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理。

NAS的技术特点：

    NAS实际上是一个带有瘦服务器(Thin Server)的存储设备，其作用类似于一个专用的文件服务器。这种专用存储服务器不同于传统的通用服务器，它去掉了通用的服务器原有的不适用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，用于存储服务，大大降低了存储设备的成本。这为方便存储到网络之间以最有效的方式发送数据，专门优化了系统硬软件体系结构，多线程、多任务的网络操作系统内核特别适合于处理来自网络的I/O请求，与传统的存储服务器相比，不仅响应速度快，而且数据传输速率也较高。

专用的存储设备

    与传统以服务器为中心的存储系统相比，数据不再通过服务器内存转发（这会引起额外延迟和阻塞），直接在客户机和存储设备间传送（即所谓第三方传送）。这样，服务器仅起控制管理的作用，因而具有更快的响应速度和更高的数据带宽。另外，对服务器的要求降低，可大大降低服务器成本，这样就有利于高性能存储系统在更广的范围内普及应用。

协议独立 连接简单

    NAS具有较好的协议独立性，支持UNIX、Netware、Windows nt、OS/2或Intranet Web的数据访问，客户端也不需要任何专用的软件，安装简易，甚至可以充当其它机器的网络驱动器，可以方便的利用现有的管理工具进行管理。

    与传统的通用服务器不同，NAS专用服务器能在不增加复杂度，管理开销，降低可靠性的基础上，使网络的存储容量增加，具有非常好的可扩展性。由于不需要服务器提供更多的硬件及服务，使服务器的可靠性和I/O性能大大提高，能充分利用可得到的10M/100Mb或是1000Mb的网络带宽，有较大的数据吞吐量。

即插即用

    NAS可以通过集线器或交换机方便地接入到用户网络上，是一种即插即用的网络设备。为用户提供了易于安装、易于使用和管理、可靠性高和可扩展性好的网络存储解决方案。 NAS使文件访问操作更为快捷，并且易于从基础设施增加文件存储容量。因为NAS关注的是文件服务而不是实际文件系统的执行情况，所以NAS设备相当易于部署。

    NAS设备与客户机之间主要是进行数据传输。传统的网络结构中，LAN/WAN上传输的大量数据被分成许多小的数据块。传输的处理过程需要占用处理器资源来中断和重新访问数据流。如果数据包的处理占用太多的处理器资源，则在同一服务器上运行的应用程序会受到影响。

软硬RAID

   当然，目前也有一些简单、廉价的NAS系统采用了以软件构建RAID的方式，当系统负荷较重的时候，NAS系统中的处理器性能瓶颈也会引发传输速率的明显下降，在选择NAS系统时，这也是用户需要考虑的问题。

    小结一下，NAS的六大特点：

    1）低TCO（Total Cost of Ownership 总体拥有成本）
    2）扩充性
    3）跨平台
    4）高可用性
    5）高速度
    6）方便的安装、维护、使用
 

NAS与SAN的区别

    与SAN不同，NAS是部件级的存储方法。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接到一群计算机上，所以NAS在适用性方面具有不少优势：

    首先，NAS可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单。

    其次NAS是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接。

    NAS没有解决好的一个关键性问题，是其在备份过程中的带宽消耗，因为网络带宽要同时满足存储和正常的数据访问。现在，一个比较一致的看法是：NAS可以很经济地解决存储容量不足的问题，但难以获得满意的性能，对于关键事务应用而言，它必须使用专用的宽带网段； 因此，如果公司的发展将需要大量的NAS设备或是网络带宽需求超过千兆以太网，就应该考虑最高端的存储解决方案SAN。不过，从适用性和TCO的角度出发，NAS依然应该是国内多数企业的首选结构。

总结

    简单的说，NAS是通过网线连接的磁盘阵列，它具备了磁盘阵列的所有主要特征：高容量、高效能、高可靠。NAS是部件级的存储方法。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接到一群计算机上，所以NAS可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单。其次NAS是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接。最重要的是，NAS能够满足那些无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。