將所有數據存儲在硬盤服務器上似乎不太實際。因此，外部數據存儲是擴展服務器容量的一種流行方式。然而，它們的特性和初始成本差異很大。因此，我們總結了它們的優缺點，以便您更輕松地選擇。在某種程度上，創建具有理想參數的外部存儲是相當困難的。有大量的硬件組件、軟件類型和協議，從而為存儲提供了特定的功能。
為了區分基本標準，使用縮寫NAS、SAN 和 DAS。為了能夠解釋這些，有必要介紹兩個基本類別的外部存儲。因此，存儲是根據數據讀取和記錄的級別來定義的。第一種類型處理文件級別的數據，這意味著這種存儲基本上作為具有自己文件系統的服務器工作。因此，客戶端的服務器發出“將 X 位寫入此文件”或“從該文件中檢索 X 位”的命令。這種存儲被分配為 NAS。
另一種選擇是訪問塊級別的數據。因此，服務器和存儲之間的通信速度更快，因為它直接工作，即“寫入信息塊 X”或“檢索塊 X”。此類存儲相互連接，并與服務器作為 DAS 或通過 SAN 連接。
NAS 作為基于文件的存儲
網絡附加存儲 (NAS) 是通過網絡連接的存儲。由于數據是在文件級別處理的，因此 NAS 在服務器看來是一個擁有自己文件系統的網絡服務器。NAS 存儲可能有多種形式；例如，可以將包含不同數量的可交換硬盤的其他服務器、虛擬機和/或所謂的磁盤站連接到處理服務器。
這些可能被安排為一個大單元，或作為一個RAID 陣列。在這種情況下，數據以特定的方式類比存儲在兩個或多個獨立磁盤上，因此如果其中一個磁盤發生故障，則不會有任何損失。通常，為了描述安全級別，使用術語 RAID 和編號。例如，與 RAID 1 相比，RAID 6 具有更高的數據安全性。
使用通過 Internet遠程訪問文件的協議，以便服務器與 NAS 存儲進行通信。網絡文件系統 (NFS) 既適用于 Linux 系統，也適用于 Windows 中的服務器消息塊 (SMB)。
SAN 和 DAS 以及面向塊的存儲
面向塊的存儲包括兩個子類別，具體取決于它們連接到服務器的方式。首先，可以應用直接連接到服務器的直接附加存儲（DAS）。其次，磁盤陣列和存儲通過稱為存儲區域網絡（SAN）的專用數據網絡連接。
硬盤、SSD 和磁盤陣列可以用作 DAS。這些存儲以多種方式連接——通常應用SAS 或 SATA。與 SAN 相比，DAS 效率更高且通常更便宜。另一方面，DAS 的可擴展性不大。連接的計算機數量受 DAS 上 SAS 端口數量的物理限制。關于磁盤陣列，通常的數量是四個。
這就是為什么許多公司和機構更喜歡通過 SAN 連接的面向塊的存儲。這個數據網絡連接了幾個獨立的磁盤陣列，或者可能是 NAS，它們相互之間聯網，并通過交換機連接到服務器。如果某些節點受到物理損壞，其他存儲不會受到威脅，從而降低了數據丟失的風險。
獨立存儲和服務器之間的信息傳輸是通過高度可擴展的分離網絡促進的，因此可以連接大量存儲和終端服務器。為了在 SAN 架構中的存儲和服務器之間交換數據，應用了各種網絡技術，例如光纖通道 (FC)、以太網和/或以太網光纖通道 (FcoE)。對于更長的距離，光纜主要用作傳輸介質。金屬直連銅纜 (DAC) 有助于縮短距離。
根據網絡，或根據需要，需要選擇一種方便的傳輸協議。光纖通道協議 (FCP)、互聯網小型計算機系統接口 (iSCSI) 和最近的 NVME-oF（NVM Express over Fabrics）是最常實施的。FCP 可以與網絡技術 FC 或 FcoE 一起使用。ISCI 協議適用于以太網，但它可能會出現故障，特別是考慮到數據丟失。因此通常使用無線融合以太網。
目前，使用最廣泛的協議之一是NVME-oF協議，因為 SSD 存儲可以通過它共享，同時保持高性能。舊類型的協議建立在普通磁盤上，但在連接 SSD 磁盤時，它們的工作效果不如 NVME-oF。
確保高可用性
通過 SAN 連接的 NAS 和面向塊的存儲都可以（但不是必須）實現高數據可用性。這并不總是必要的。例如，要歸檔稅務記錄，您實際上并不需要立即獲得數據。如果將存儲中的數據用于移動應用程序或大型電子商店，則必須具備高可用性。它可以通過兩種基本方式提供，軟件或硬件，Dell EMC 等公司為其制造合適的組件。關于 NAS、FreeNAS、NasLite 和GlusterFS——它們也在我們的 DC 中實施——使用了程序。通過 SAN 連接的面向塊的存儲可以使用CEPH、vSAN（用于VMware vSphere虛擬化）軟件或 Microsoft Storage Spaces 應用。
SAN和NAS的比較
通過 SAN 數據網絡和 NAS 存儲類型連接的面向塊的磁盤陣列用于通過網絡擴展服務器或計算機的容量。在這兩種情況下，數據都可以在多個節點中共享，因此它們不必單獨存儲在每個服務器和計算機上。NAS 的一大優勢是更易于實施和管理。這顯然取決于NAS的具體級別；考慮更復雜的解決方案，必須有專家在場。即使沒有更深入的管理知識，也可以連接和設置最簡單的。
相反，SAN 連接了許多軟件和硬件組件，因此與具有相同容量的要求不高的 NAS 相比，成本更高。就在幾年前，只有銀行等大型機構——它們的工作需要高級存儲——才能負擔得起連接在 SAN 中的塊存儲。但是，這不再相關；由于 SAN 的價格已大幅降低，因此一般公司都可以使用它。不幸的是，它的設置和管理仍然非常昂貴。然而，為了存儲機密或其他敏感數據，這是必須的。由于分離的網絡，為數據提供了更高的安全性。
| 通過 SAN 連接的塊存儲 | 面向文件的 NAS 存儲 | |
| 使用的網絡 | 專用（隔離）網絡 | 與普通流量共享的數據網絡 |
| 數據存儲 | 塊級 | 文件級 |
| 連接到服務器 | 作為本地硬盤 | 作為文件網絡服務器 |
| 協議 | NVMe-oF、FCP、iSCSI | NFS、中小企業 |
| 管理和維護 | 具有挑戰性，需要專業知識 | 易于更簡單的變體 |
| 文件系統 | 服務器級 | 存儲級 |
| 購置和運營成本 | 很高 | 相對較低 |
| 適用用途 | 高IOPS數據工作與共享 | 存檔和共享未調整的數據 |
選擇通過 SAN 連接的塊存儲，還是 NAS 足夠？
上述兩種解決方案在很多方面都不同；因此，在實踐中它們被用于各種目的也就不足為奇了。而且，存儲的優勢結合在企業中是很常見的；由于特殊的多協議，服務器能夠與NAS進行適當的通信，并根據需要在SAN的框架內。盡管如此，重要的是提前考慮您將使用網絡存儲的目的。
例如，NAS 非常適合在公司內部共享文件。因此，每個人都可以訪問他們經常用于工作的相同手冊、照片和文件。同時應該理所當然地認為NAS中共享的文件不會經常調整。考慮到其較低的購置和維護成本，NAS 用于存儲和歸檔大量數據，尤其是視頻等非結構化數據。因此 NAS 主要用于存儲安全攝像機鏡頭。NAS 網絡存儲偶爾用于擴展虛擬和/或普通服務器內存，特別是對于不經常讀取和/或重寫的數據。
SAN 特性，例如高性能和可用性，以及低延遲，通常用于頻繁調整且必須立即可用的數據。使用高速隔離網絡以及整個 SAN 架構的通信允許高頻率的 IOPS（每秒輸入和輸出）。因此，它們適用于擁有大量訪客的大型電子商店。它還適用于使用數據庫或其他活動數據的應用程序，這些數據不切實際或不可能存儲在安裝應用程序的服務器上。以極少的延遲快速備份大量數據也很受歡迎。由于其特性和可預測的性能，連接 SAN 的存儲設備也可用于視頻流。
只知道存儲類型是不夠的
但是，要為特定目的謹慎地選擇數據存儲，您必須知道比哪種數據訪問類型和服務器連接更合適。硬件組件、存儲類型、協議、網絡以及在某些情況下甚至軟件的整個組成和設置都是煉金術，這通常需要專業經驗。
在 MasterDC 中，我們提供具有單獨數量的磁盤和 RAID 級別的 NAS 存儲服務器，既適用于共享生產數據，也適用于數據備份和存檔。對于要求高可用性和低延遲的更高要求的客戶，我們還提供通過 SAN 連接的磁盤陣列。
我們的高級管理員還實施、設置和管理軟件定義的存儲。關于 NAS，我們使用開源程序 GlusterFS。對于在 SAN 中連接的更高級的軟件定義存儲，我們使用與 VMware vSphere 兼容的 CEPH 和/pr vSAN 優化存儲。
