剛開始興起的服務器虛擬化浪潮其主要亮點在于技術完善和工作高效上。在VMs虛擬機上首先獲得應用的當屬開發(fā)環(huán)境或者服務器輕量級負載，并且他們大多是靜態(tài)的，而不是I/O集中化比如DHCP、DNS和動態(tài)目錄等，服務器針對網(wǎng)絡磁盤存儲也主要使用基于塊的存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN）。

隨著服務器虛擬化應用的普及，對SAN基礎設施的支持也變得更加緊迫。每一個虛擬機需要一個專門的邏輯單元號（LUN）供應。一個早期的存儲虛擬化例子，VMware公司開發(fā)的文件系統(tǒng)（VMFS）可以專門處理虛擬機的SAN存儲問題，它可以通過創(chuàng)建更大的（但仍然有限）LUN存儲來自多個虛擬主機的數(shù)據(jù)。這意味著服務器端的存儲虛擬化會一直面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

另一方面，隨著服務器虛擬化技術的成熟，運行在虛擬主機中的企業(yè)應用已經(jīng)達到了一個前所未有的高度，而隨之而來的復雜管理，讓I/O瓶頸、存儲和虛擬化服務器成本問題的解決上升為重要議題。網(wǎng)絡附加存儲（NAS）和iSCSI存儲已成為虛擬存儲的解決方案。相比傳統(tǒng)的FC光纖通道SAN存儲，iSCSI具有成本低廉使用方便的優(yōu)勢但它卻面臨著其他同樣的問題。NAS具有同樣的成本優(yōu)勢和使用簡便的特點，但固有的可擴展性和共享功能定位的NAS無疑會成為云存儲平臺的首選。當前，數(shù)據(jù)中心被大幅引入虛擬化并采納能顯著提高NAS效率實現(xiàn)云存儲的云模型。

一、SAN不足

SAN是計算機信息處理技術中的一種架構，它將服務器和遠程的計算機存儲設備（如磁盤陣列、磁帶庫）連接起來，使得這些存儲設備看起來就像是本地一樣。存儲區(qū)域網(wǎng)絡作為存儲解決方案中的重要一員，SAN是最昂貴的存儲選項，同時也是最復雜的選項。下面我們簡要列出SAN的一些不足之處。

有限的擴展性——SAN屬于塊存儲，然而管理SAN上的數(shù)據(jù)需要一個可擴展性的文件系統(tǒng)。通過使用VMware，VMFS可以把虛擬磁盤當作文件進行存儲。雖然I/O會在達到極限值之前出現(xiàn)瓶頸問題，但是單個虛擬磁盤存儲仍可以達到2TB、總量為64TB的存儲容量。如果考慮到應用程序所生成多數(shù)據(jù)情況可能會更糟糕。對于SAN來說，如果沒有一個全局命名空間，要管理數(shù)百TB容量的數(shù)據(jù)或者管理基于云應用程序創(chuàng)建的字節(jié)級數(shù)據(jù)可能都會比較麻煩。如果使用SAN存儲但又缺乏可擴展的高性能存儲云計算架構，將會給存儲方案帶來災難。

管理上的挑戰(zhàn)——在一個相對靜態(tài)的環(huán)境，配置和管理LUN是一個常規(guī)任務。在云環(huán)境下數(shù)百個虛擬主機也可以通過供給LUN在數(shù)分鐘內煥發(fā)新機。對于大量的LUN來說備份、還原和配置這些任務無疑會十分艱巨。SAN管理要求有專業(yè)的知識，比如需要使用多種方法來創(chuàng)建超過2TB容量的VMFS卷標，或者實施績效原始設備映射。鑒于云的益處只能體現(xiàn)在大型自動化IT項目上，這種管理上的復雜性無疑會影響到SAN的具體實施。

數(shù)據(jù)共享——LUN要同時跨物理和虛擬機訪問共享虛擬磁盤和應用程序數(shù)據(jù)。即使對VMware來說，VMFS也僅僅是滿足共享虛擬磁盤存儲要求。其他虛擬主機比如Hyper-V,Xen或者KVM都缺少VMFS。云應用程序需要共享對集群數(shù)據(jù)分區(qū)的訪問，然而SAN本身卻不能提供共享功能，從而并不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享這一目的。

成本——長期以來FC SAN本身缺乏標準，特別在管理上；采購成本居高不下，甚至于遠高于新興的IB網(wǎng)絡技術，屬于大型企業(yè)使用的高端存儲方案；在管理與維護上，需要專業(yè)性人才，其總擁有成本較高。

可擴展的NAS文件系統(tǒng)可以使用SAN或者DAS直接附加存儲互補的形式來克服這些問題。SAN可以使用在某些關鍵任務上，同時也能通過建設磁盤的使用來降低電力成本，而基于DAS的云存儲則需要數(shù)據(jù)至少被復制2次，它主要是基于軟件的具有成本效益和靈活性的存儲方案，缺點則是成本較高而且需要專業(yè)知識。[nextpage]

二、NAS優(yōu)點

減輕服務器負擔——NAS設備的目的就是為了分離網(wǎng)絡設備中的服務器和存儲，讓這二者獨立進行。這樣做能夠讓服務器(特別是通用服務器)有更多的計算資源來處理用戶的各種應用和業(yè)務(比如電子郵件處理、遠程應用等)。NAS則是用來幫助服務器完成一些文件的任務和I/O的操作。

方便數(shù)據(jù)共享——我們都知道，當前的企業(yè)內部網(wǎng)絡越來越龐大，形成了一個多操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡設備多樣化的復雜網(wǎng)絡環(huán)境。NAS設備正是為這種多樣性環(huán)境而設計的，除了對多種操作系統(tǒng)(Unix、Linux、Windows等)的支持外，還支持多種網(wǎng)絡協(xié)議(TCP/IP等)，這種設計使得NAS輕而易舉的支持多個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享(Unix和Windows之間、Unix和Linux之間、Linux和Windows之間的數(shù)據(jù)傳輸共享)。終端客戶則根本不許知道數(shù)據(jù)原先是在Unix系統(tǒng)上，還是Linux系統(tǒng)上，異或是在Windows上。

對現(xiàn)有網(wǎng)絡環(huán)境有很好的適應性——NAS設備對企業(yè)網(wǎng)絡環(huán)境基本上沒有什么特別的要求和限制，可以很很方便的在現(xiàn)有的網(wǎng)絡環(huán)境中添加NAS設備。這是因為NAS所支持的那些操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議都是已有網(wǎng)絡中得到很好的支持，NAS設備的添加不會引發(fā)新的網(wǎng)絡支持的問題。

高可擴展性——NAS設備的高擴展性很好的滿足了企業(yè)日益增長的存儲需求。NAS的擴展只需通過添加一個節(jié)點及網(wǎng)絡設備即可(做到真正的即插即用，并且部署位置非常靈活)，基本上啟動NAS設備，運行相應的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，并將這個NAS設備接入網(wǎng)絡環(huán)境就完成添加了。高級NAS更能做到支持網(wǎng)絡接口的熱安裝、硬盤的的隨時增加等。

易管理性——NAS本身就是為了企業(yè)內部網(wǎng)絡而設計，實現(xiàn)了異構平臺下的數(shù)據(jù)共享，因此NAS的使用和維護成本就相對很低，管理和維護工作也相對簡單。用戶只需一些簡單的初期設置和管理，NAS設備就可以很好的運行起來。

當前NAS的擴展趨勢已經(jīng)演變成為NAS集群技術了。NAS集群技術通過一組NAS設備集合來形成如同一個NAS設備，NAS集群技術提供了一定的存儲分流，使得不同的NAS設備可以同事工作來存儲網(wǎng)絡存儲的存儲需求，從而提高了整個NAS系統(tǒng)的整體性能，并解決了多個NAS系統(tǒng)的擴展性和管理趨于復雜性的問題。[nextpage]

三、新型NAS協(xié)議

NAS 結構和SAN最大的區(qū)別就在于NAS有文件操作和管理系統(tǒng)，而SAN卻沒有這樣的系統(tǒng)功能，其功能僅僅停留在文件管理的下一層，即數(shù)據(jù)管理。從這些意義上看,SAN和NAS的功能互為補充，同時SAN的服務器訪問數(shù)據(jù)的時候不會占LAN的資源，但是NAS結構的服務器都需要和文件服務器進行交互，以取得自己請求的數(shù)據(jù)，因此，NAS結構在速度慢的LAN（如10/100M網(wǎng)絡）上幾乎不具有任何優(yōu)勢和意義。

由于G位和10G位以太網(wǎng)的出現(xiàn)，使得NAS結構的這一缺陷自然消失，NAS方案一下子就獲得了巨大的生命力和發(fā)展空間。同時SAN和NAS相比不具有資源共享的特征，因此SAN最近越來越感覺到了NAS的巨大沖擊力。

SAN和NAS并不是相互沖突的，是可以共存于一個系統(tǒng)網(wǎng)絡中的，但NAS通過一個公共的接口實現(xiàn)空間的管理和資源共享，SAN僅僅是為服務器存儲數(shù)據(jù)提供一個專門的快速后方通道，在空間的利用上，SAN和NAS也有截然不同之處，SAN是只能獨享的數(shù)據(jù)存儲池，NAS是共享與獨享兼顧的數(shù)據(jù)存儲池。

NAS在云存儲中注定要發(fā)揮主導作用的原因是多方面的：海量的非結構化數(shù)據(jù)只能通過NAS技術進行處理，NAS在無限帶寬和10GbE方面也走在SAN前頭，計算和存儲網(wǎng)絡也于DCB標準進行銜接。而SAN必須采用新的以太網(wǎng)iSCSI/FCoE協(xié)議，NAS則享有TCP/IP和RDMA的得天獨厚優(yōu)勢。SAN則可以作為NAS的后端存儲方案，也可以應用在一些特殊任務上的存儲需求，而商業(yè)化后的云存儲浪潮無疑將會涌向NAS。

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