什么是存储区域网络?
存储区域网络 (SAN) 是为特定环境量身定制的专用网络——结合了服务器、存储系统、网络交换机、软件和服务
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为什么存储区域网络很重要

计算机内存和本地存储资源可能无法为企业应用程序提供足够的存储、存储保护、多用户访问或速度和性能。 因此,除了网络附加存储 (NAS) 之外,大多数组织还采用某种形式的 SAN,以提高效率,更好地进行数据管理。

传统上,可以连接到服务器的储存设备数量有限,从而限制了网络的存储容量。 但是 SAN 引入了网络灵活性,让一台服务器或许多跨多个数据中心的异构服务器能够共享一个公共存储实用程序。 SAN 消除了网络文件服务器和存储之间的传统专用连接,以及服务器有效拥有和管理存储设备的概念,这让带宽瓶颈不复存在。 SAN 消除了单点故障,以提高存储可靠性和可用性。

SAN 也是灾难恢复 (DR) 的最佳选择,因为网络可能包含许多存储设备,其中有磁盘、磁带和光存储。 存储实用程序的位置也可能离它所使用的服务器很远。

了解有关数据存储的更多信息

SAN 的优点是什么

SAN 解放存储设备,所以存储设备并不在特定的服务器总线上。 它将存储直接附加到网络,由此存储外部化,功能分布于整个组织中。 SAN 还集中存储设备和服务器集群,可能实现更简单、更便宜的集中管理,从而降低总拥有成本。

SAN 通常使用块级存储系统,在几乎不受服务器干预的情况下将数据直接从源传输到目标,让数据移动应用程序能够更好地执行。 但是组织可以使用任意适合其基础架构的网络文件系统 (NFS)。 SAN 还支持多个主机访问连接到新网络架构中同一网络的多个存储设备。 SAN 可以提供以下好处:

提高应用程序可用性
存储独立于应用程序而存在,可通过多种路径访问以提高可靠性、可用性和可服务性。

更好的应用程序性能
SAN 将存储处理从服务器卸载并转移到单独的网络上。

中央和综合
SAN 让更简单的管理、可扩展性、灵活性和高可用性成为可能。

远程站点数据传输和存储
SAN 通过远程复制保护数据免受灾难和恶意攻击。

简单的集中管理
SAN 通过创建存储介质的单个映像来简化管理。

存储区域网络简介 (11.6 MB)

SAN 是如何工作的?

SAN 有时称为服务器背后的网络,它由一个通信基础架构组成,该基础架构提供物理连接,支持任意对任意设备使用互连元件(如交换机和导向器)跨网络桥接。 SAN 也可以看作是存储总线概念的延伸。 这一概念使存储设备和服务器能够通过使用类似的元素(例如局域网 (LAN) 和广域网 (WAN))进行互连。 SAN 还包括一个组织连接、存储元件和计算机系统的管理层。 该层确保安全和稳健的数据传输。

如今的 SAN 创建了将存储连接到服务器的新方法,从而实现了高可用性,改进了性能。 它们将共享存储阵列和磁带库连接到集群服务器用于故障转移的多台服务器。 它们可以绕过传统的网络流量瓶颈,以三种方式促进服务器和存储设备之间的直接高速数据传输:

服务器到存储

这种传统交互模型的优点是同一个存储设备可以由多个服务器串行或并发访问。

服务器到服务器

SAN 可用于服务器之间的高速、低延迟和大容量通信。

存储到存储

无需服务器干预即可移动数据,这为其他活动(例如应用程序处理)释放了服务器处理器周期。 示例包括无需服务器干预即可将其数据备份到磁带设备的磁盘驱动器设备或跨 SAN 的远程设备镜像。


什么是 SAN 交换机?

大多数存储区域网络的核心是 SAN 交换机。 它的唯一目的是在服务器和共享存储池之间移动存储数据流量。 交换机将由存储服务器和设备组成的多个主机服务器互连以创建 SAN。 一些交换机可以作为独立设备使用,来构建简单的 SAN 结构。 其他的可以与其他交换机互连以构建更大的 SAN 结构。 SAN 结构主动且智能,是多个 SAN 交换机的非共享互连。 它们增加了 SAN 中可能的连接数。 光纤通道主机总线适配器 (HBA) 将交换机连接到文件服务器。

SAN 组件

SAN 的核心组件是服务器、存储和网络基础架构。

服务器

服务器基础架构是所有 SAN 解决方案的根本原因,而此基础架构包含多种服务器平台。 随着服务器整合和互联网商务等举措的出现,对 SAN 的需求有所增加,网络存储也愈发重要。

贮存

存储系统可以由磁盘系统和磁带系统组成。 磁盘系统可以包括 HDD、SSD 或闪存驱动器。 磁带系统可以由磁带驱动器、磁带自动加载器和磁带库组成。

网络基础设施

SAN 连接由互联包括光纤通道在内的存储设备和服务器的硬件和软件组件组成。 硬件可以包括集线器、交换机、网关、导向器和路由器。 该软件包括 SAN 管理软件。


SAN 存储连接的类型

存储区域网络协议是一种连接类型,用于确定设备和交换机在 SAN 结构中相互通信的方式。 SAN 可以使用一种或多种协议。 某些设备是多协议路由器和设备。

多协议路由器和设备提供了经过改善的可扩展性、安全性和可管理性。 它们让独立 SAN 结构中的设备能够进行通信,而无需将结构合并到单个大型元 SAN 结构中。 根据制造商的不同,多协议路由器和设备支持许多协议,如服务器消息块 (SMB),并提供分区等自身功能。 以下是 SAN 连接类型的列表:

互联网小型计算机系统接口

互联网小型计算机系统接口 (iSCSI) 是一种基于 IP 的标准协议,用于通过网络链接数据存储设备,并通过在 IP 网络上传输 SCSI 命令来传输数据。 将 iSCSI 协议用于基于 IP 的 SAN 让客户端能够将相同的网络技术用于存储、存储管理和数据网络。 而且由于 iSCSI 使用传输控制协议/互联网协议 (TCP/IP),iSCSI 在几乎任何物理网络上也都适合运行。

光纤通道协议

光纤通道协议 (FCP) 是光纤通道 (FC) 网络上使用的串行 SCSI 命令协议。 它提供比局域网 (LAN) 更高的吞吐量。 它是一种主要用于存储网络的千兆速网络技术,是开放系统的标准协议。 FCP 最早用于超级计算机领域,已成为企业存储中 SAN 的标准连接类型。

以太网光纤通道

以太网光纤通道 (FCoE) 是一种通过以太网路由 FC 数据包的协议。 它可以提高 SAN 基础架构的灵活性和简易性。 它用一个可以传输两种类型的数据 (IP 数据包和存储数据)的设备取代了 LAN 和 SAN 的专用交换解决方案。 这些部署称为融合网络。

IP 光纤通道

IP 光纤通道 (FCIP) 也称为光纤通道隧道或存储隧道。 这种方法支持通过 IP 网络隧道传输光纤通道信息。 大多数组织都拥有现有的 IP 基础设施,因此他们发现能够以相对较低的成本链接地理上分散的 SAN,这一点十分吸引他们。

光纤通道上的非易失性内存

光纤通道上的非易失性内存 (FC-NVMe) 是一种主机控制器接口和存储协议。 它通过计算机的高速外围组件互连高速 (PCIe) 总线加速企业和客户端系统与固态驱动器 (SSD) 之间的数据传输。

阅读光纤通道上非易失性内存的傻瓜指南 (3.8 MB)

SAN 与 NAS 存储

与直连存储 (DAS) 不同,基于网络的存储允许多台计算机通过网络访问它,从而更好地进行数据共享和协作。 它的异地存储能力也使其更适合备份和数据保护。 网络附加存储 (NAS) 和存储区域网络 (SAN) 是两种典型的基于网络的存储设置。

NAS 通常是由冗余存储容器或独立磁盘冗余阵列 (RAID) 组成的单个设备。 SAN 存储可以是多个设备的网络,包括 SSD 和闪存存储、混合存储、混合云存储、备份软件和设备以及云存储。 选择适合于您用例的存储很重要。 以下是 NAS 和 SAN 的不同之处:

SAN
  • 多设备网络
  • 块存储系统
  • 光纤通道网络
  • 针对多位用户进行了优化
  • 性能更快
  • 高度可扩展
  • 成本更高且设置复杂
NAS
  • 单个存储设备或 RAID
  • 文件存储系统
  • TCP/IP 以太网
  • 受限用户
  • 限速
  • 扩展选项有限
  • 成本更低且易于设置

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