SAN和NAS的區別

SAN: STORAGE AREA NETWORK    存儲區域網絡

NAS: NETWORK ATTACHED STORAGE  網絡附加存儲

 

NAS不一定是盤陣,一臺普通的主機就可以做出NAS,只要它自己有磁盤和文件系統,而且對外提供訪問其文件系統的接口(如NFS,CIFS等),它就是一臺NAS。常用的windows文件共享服務器就是利用CIFS作爲調用接口協議的NAS設備。一般來說NAS其實就是處於以太網上的一臺利用NFS,CIFS等網絡文件系統的共享服務器。至於將來會不會有FC網絡上的文件提供者,也就是FC網絡上的NAS,就等日後再說了。

 

註解:NFS(NETWORKFILE SYSTEM)  適用於LINUX&UNIX系統

      CIFS(Common Internet FILE SYSTEM) 適用於windows系統

 

SAN\NAS的區別:

可以這樣來比作:SAN是一個網絡上的磁盤;NAS是一個網絡上的文件系統。其實根據SAN的定義,可知SAN其實是指一個網絡,但是這個網絡裏包含着各種各樣的元素,主機、適配器、網絡交換機、磁盤陣列前端、盤陣後端、磁盤等。長時間以來,人們都習慣性的用SAN來特指FC,特指遠端的磁盤。那麼,一旦設計出了一種基於FC網絡的NAS,而此時的SAN應該怎樣稱呼?所以,在說兩者的區別時,用了一個比方,即把FC網絡上的磁盤叫做SAN,把以太網絡上的文件系統稱爲NAS,我們可以這樣簡單來理解。

普通臺式機也可以充當NASNAS必須具備的物理條件有兩條,第一,不管用什麼方式,NAS必須可以訪問卷或者物理磁盤;第二,NAS必須具有接入以太網的能力,也就是必須具有以太網卡。

 

SAN\NAS的性能對比:

1  SAN快還是NAS

首先,看下SANNAS的路徑圖,如下:

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顯然,NAS架構的路徑在虛擬目錄層和文件系統層通信的時候,用以太網和TCP/IP協議代替了內存,這樣做不但增加了大量的CPU指令週期(TCP/IP邏輯和以太網卡驅動程序),而且使用了低俗傳輸介質(內存速度要比以太網快得多)。而SAN方式下,路徑中比NAS方式多了一次FC訪問過程,但是FC的邏輯大部分都由適配卡上的硬件完成,增加不了多少CPU的開銷,而且FC訪問的速度比以太網高,所以我們很容易得出結論,如果後端磁盤沒有瓶頸,那麼除非NAS使用快於內存的網絡方式與主機通信,否則其速度永遠無法超越SAN架構。但是如果後端磁盤有瓶頸,那麼NAS用網絡代替內存的方法產生的性能降低就可以忽略。比如,在大量隨記小塊I/O、緩存命中率極低的環境下,後端磁盤系統尋到瓶頸達到最大,此時前端的I/O指令都會處於等待狀態,所以就算路徑首段速度再快,也無濟於事。此時,NAS系統不但不比SAN慢,而且由於其優化的併發I/O設計和基於文件訪問而不是簇塊訪問的特性,反而可能比SAN性能高。

既然NAS一般情況下不比SAN快,爲何要讓NAS誕生呢?既然NAS不如SAN快,那麼爲何還要存在呢?具體原因如下:

l  NAS的成本比SAN低很多。前端只使用以太網接口即可,FC適配卡以及交換機的成本相對以太網卡和交換機來說非常高的。

l  NAS可以解決主機服務器上的CPU和內存資源。NAS適用於cpu密集的應用環境。

l  NAS由於利用了以太網,所以可擴展性很強,且容易部署。

l  NAS設備一般都提供多種協議訪問數據,而SAN只能使用SCSI協議訪問。

l  NAS可以在一臺盤陣上實現多臺客戶端的共享訪問,包括同時訪問某個目錄或文件。而SAN方式下,除非所有的客戶端都安裝了專門的集羣管理軟件,否則不能將某個lun共享,強制共享會損壞數據。

l  經過特別優化的NAS系統,可以同時併發處理大量客戶端的請求,提供比SAN方式更方便的訪問方法。

l  多臺主機可以同時掛接NFS上的目錄,那麼相當於減少了整個系統中文件系統的處理流程,由原來的多個並行處理轉化成了NFS上的單一實例,簡化了系統冗餘度。

 

2  SAN好還是NAS

關於IO密集和CPU密集說明如下。

l  CPU密集:程序內部邏輯複雜,磁盤訪問量不高。

l  IO密集:程序內部邏輯不復雜,耗費CPU不多,但隨時存取硬盤上的數據。

l  IOCPU都密集:不適合單機,必須組成集羣。

 

    顯然,NAS對於大塊順序IO密集的環境,要比SAN慢一大截,原因是經過大量IO累積之後,總體差別就顯出來了。不過,如果要用10G以太網,無疑要選用NAS,因爲底層鏈路的速度畢竟是目前NAS的根本瓶頸。此外,如果是高併發隨機小塊I/O環境或者共享訪問文件的環境,NAS會表現出很強的相對性能。如果SAN主機上的文件系統碎片比較多,那麼讀寫某個文件時便會產生隨機小塊IO,而NAS自身文件系統會有很多優化設計,碎片相對較少。CPU密集型的應考慮使用NAS

 

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