云计算——常见存储类型

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 前言

本章将会讲解云计算中常见的存储类型

 一.存储类型

现网中的存储设备为存储虚拟化的实现提供了资源基础。

常见的存储类型有：

• 本地磁盘
• DAS
• NAS
• SAN

1.本地磁盘

云计算虚拟化场景下的本地磁盘是指使用服务器本地的磁盘资源，经过RAID（磁盘阵列）化后提供给虚拟化平台进行使用。

优缺点：

• 使用方便
• 无共享框架
• 对跨服务器来说没有备份，冗余机制

 2.DAS

DAS（Direct-Attached Storage)直连式存储：一个存储设备与使用存储空间的服务器直接相连的架构。

DAS为服务器提供块级的存储服务。

优缺点：

• 多个磁盘合并成一个逻辑磁盘，满足海量存储的需求
• 可实现应用数据和操作系统的分离
• 能提高存取性能
• 实施简单
• 服务器发生故障，数据不可访问

3.NAS

NAS(Network Attached Storage)网络附加存储：将分布、独立的数据进行整合，集中化管理，以便对不同主机和应用服务器进行访问的技术。

NAS将存储设备连接到现有的网络上来提供数据和文件服务。

优缺点：

• 支持快照等高级特性
• 集中存储
• 提供安全集成环境（用户认证和授权）
• 传输速率低
• 前期安装和设备成本高

 4.SAN

SAN(Storage Area Networks)存储区域网络：是一种高速的、专门用于存储操作的网络，通常独立于计算机局域网。

提供在主机和存储系统之间数据传输，网络内部数据传输的速率快。

常见架构有FC SAN、IP SAN。

优缺点：

• 存储容量利用率高
• 兼容性高
• 传输距离远
• 高带宽
• 主机、存储设备可以独立扩展
• 成本高、复杂

（1）FC SAN

FC SAN 代表“光纤通道存储区域网络”。它是一种高速的专用网络基础架构，支持在服务器和存储设备（如存储阵列和磁带库）之间传输数据。

FC SAN 的主要功能和优势包括：

1. 高性能：光纤通道提供高数据传输速率、低延迟和最小的网络开销，使其成为应用程序的理想选择
2. 低延迟：FC SAN 具有低延迟，可确保数据密集型应用程序的快速响应时间。
3. 专用网络：FC SAN 独立于以太网 LAN，可防止网络拥塞并保持存储流量的一致性能。
4. 可扩展性：FC SAN 可以通过添加更多存储设备或交换机轻松扩展，以适应组织不断增长的存储需求。
5. 以太网光纤通道 （FCoE）：一些现代 FC SAN 支持 FCoE，允许光纤通道流量通过以太网网络传输，从而简化网络基础结构并降低成本。
6. 数据安全：光纤通道提供分区和 LUN 屏蔽等功能，允许管理员控制对特定存储资源的访问，从而增强数据安全性。

 （2）IP SAN（常用）

IP SAN 代表“因特网协议存储区域网络”。它是一种存储网络解决方案，它使用 Internet 协议 （IP） 在服务器和存储设备（如磁盘阵列和磁带库）之间传输数据。IP SAN 基于标准以太网网络，并利用广泛采用的 TCP/IP 协议套件来促进存储通信。

IP SAN 主要有两种类型：

1. iSCSI（互联网小型计算机系统接口）：iSCSI 是一种流行的 IP SAN 协议，它将 SCSI 命令封装在 IP 数据包中，允许服务器通过标准以太网访问远程存储。iSCSI 使用 TCP/IP 作为其传输协议，并通过 TCP 端口 3260 运行。
2. 基于 IP 的 NAS（网络连接存储）：虽然 NAS 通常不被视为传统的 SAN，但它是基于 IP 的存储的另一种形式。NAS 设备通常使用网络文件系统 （NFS） 或服务器消息块 （SMB） 协议，通过网络提供对存储的文件级访问。

 IP SAN 的主要功能和优势包括：

1. 成本效益： 与光纤通道 SAN 相比，IP SAN 通常更经济实惠，因为它们使用标准以太网硬件，不需要专用的光纤通道设备。
2. 利用现有基础架构：由于 IP SAN 使用以太网，因此组织可以利用其现有的网络基础架构，从而使部署和管理更加容易。
3. 简单性：配置 IP SAN 可能相对简单，尤其是与光纤通道 SAN 相比，光纤通道 SAN 可能需要更多的专业技能和专业知识。
4. 可扩展性：IP SAN 可以通过添加更多存储设备或网络交换机轻松扩展，以满足组织不断增长的存储需求。
5. 灵活性：IP SAN 可用于各种环境（从小型企业到大型企业），并且可以集成到虚拟化环境中。

总结：

本地磁盘：最常见的存储

本地磁盘适用于许多场景，例如个人计算机、工作站、台式服务器和一些小型企业服务器。对于需要快速数据访问、较低成本和较少复杂性的应用，本地磁盘是一种理想的选择。然而，它的主要限制在于存储容量受限，不易进行数据共享和远程访问，并且数据备份和故障恢复方面的处理可能比网络存储更具挑战性。在需要大容量存储、数据共享和高可用性的场景下，通常会选择网络存储解决方案（如NAS或SAN）。

DAS：局域网，小规模使用

DAS 通常用于中小型企业以及简单性和低延迟至关重要的特定用例。示例包括独立工作站、入门级服务器和一些直连存储设备。但是，随着组织的发展，他们可能会选择更具可扩展性和集中性的存储解决方案（如 NAS 或 SAN），以满足其不断扩大的存储需求，并实现多个服务器之间的数据共享。

NAS：大规模，共享目录文件系统，传输速率不高

NAS 通常用于家庭网络、中小型企业 （SMB），甚至在某些企业环境中的特定用例。它是文件存储、媒体流和备份目的的绝佳选择，其中简单性和易用性是重要的考虑因素。但是，对于需要块级存储访问或高性能要求的应用程序，其他解决方案（如 SAN（存储区域网络）或 DAS（直连存储））可能更合适。

SAN：大型网络，设备多，传输速率快

SAN 通常用于大型企业、数据中心和其他对高性能、可扩展性和数据可用性至关重要的环境。它们非常适合虚拟化环境、数据库、业务关键型应用程序以及需要整合、共享和高性能存储资源的方案。但是，与 NAS 或 DAS 解决方案相比，SAN 的设置和管理可能更复杂，而且由于特殊的硬件和网络要求，它们可能涉及更高的成本。

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