【IT168 专稿】目前的技术市场上有两大数据存储的选择，DAS和网络存储，网络存储又分为存储区域网(SAN)和网络附加存储(NAS)。简单地说， DAS即磁盘驱动器和服务器直接相连。在这种传统的存储结构中，存储被视为“外围”设备。数据管理是“以服务器为中心”的，而且所有的应用软件很明显都是和存储子系统配套。DAS适用于一个或有限的几个服务器环境，但在较复杂的环境中就会碰到一些棘手的问题。不但存储供应的效率变得越来越低，其可升级性受到很大限制，同时存储资源和数据也无法共享。

    NAS和SAN在本质上有一个很明显的区别，这并不是价格或容量的问题，而是结构和底层操作方式的分别。NAS是一个以文件(File)为操作方式的网络存储技术。而SAN则是一个以数据块(Block)为操作方式的网络存储技术。文件级的信息包括扫描文件TIF，PDF，DOC等等。而数据库的访问方式则是以数据块的方式运行。所以从应用的角度来看，数据库的访问以SAN为主而文件级的数据则以NAS方式访问为优胜。

NAS和SAN结构图（点击看大图）

    NAS-SAN会聚系统的好处就是我们可以鱼与熊掌两者都得到。通过NAS-SAN的会聚我们可以为所有服务器提供SAN的好处，性能，灵活性和数据块的信息服务以便让数据库能快速的运行。至于客户端方面，由于NAS系统有自己的文件系统并且是专门为锐化文件服务而设计。所有文件级的信息可以通过NAS服务器直接提供给客户端而不占用应用服务器的CPU资源。大大提高整体的系统性能。在典型的公司IT环境中，我们会发现有些应用需要SAN存储，而有些应用需要NAS存储。为了解决这种情况，产生了一种统一化存储系统（通常叫做光纤网络存储，FAS），它可以同时支持SAN和NAS协议，以及光纤通道和以太网传输。

    一、融合NAS和SAN存储的统一网络存储FAS

    SAN和NAS实现融合的方式，目前业内实现NAS和SAN融合的方法有两个： 一种是在SAN前增加NAS网关；另一种是NetApp的统一网络存储。

    1、NAS网关是解决NAS与SAN融合的桥梁

    在SAN前增加NAS网关的方式是在原有的SAN存储前面增加一个NAS网关，原有的SAN存储可以继续连接光通道交换机形成SAN网络，新增的NAS网关可以连接以太网交换机形成NAS网络。这种方式需要宿主SAN存储物理隔离一部分空间供NAS网关来使用。这种方式的缺点是：彼此之间的空间无法进行有效利用；系统中存在两套设备（有可能NAS网关是另一个厂商的），管理复杂度增加。由于费用低廉以及部署便捷等好处，NAS设备受到IT经理的青睐，迅速在企业中得到广泛的应用。但是这种灵活性是要付出代价的：出现的存储孤岛越多，存储管理任务就变得越复杂。因此，许多公司部署了存储区域网来整合存储环境。

    NAS网关通过将IP网络连接到基于光纤通道的存储上，架起一座连接NAS与SAN世界的桥梁。这种高度优化的文件服务器帮助企业更好地保护了存储投资。NAS网关不仅提供了一种高性价比的整合方法，而且降低了向SAN基础设施添加新NAS应用的费用。部署连接SAN存储的NAS网关使管理人员能够将光纤通道和ATA等不同类型的存储阵列及多层存储整合在一起，增强灵活性与可伸缩性，提供更高的性能。与传统存储专用设备不同，NAS网关不受设备中所采用的存储技术的限制，可以访问SAN上的多种高性能存储阵列的资源。

NAS网关原理图（点击看大图）

    NAS网关使IP连接的客户机可以以文件的方式访问SAN上的块级存储。它通过标准的文件共享协议(如NFS和CIFS)处理来自客户机的请求。

    当网关收到客户机请求后，将该请求转换为向存储阵列发出的块数据请求。存储阵列处理这个请求，并将处理结果发回给网关。然后网关将这个块信息转换为文件数据，再将它发给客户机。对于最终用户来说，这个过程是无缝和透明的。NAS专用设备与网关之间的区别在于它们与存储连接的方式。NAS专用设备直接与安装在专用设备中的存储连接。  而与IP网络连接的NAS网关连接在一台光纤通道交换机上，交换机则连接到光纤通道存储阵列上。利用这种方法，NAS网关可以访问SAN上连接的多个存储阵列中的存储资源。

    从网关到SAN的物理连接经过网关中的1Gbps或2Gbps光纤通道主机总线适配器。主机总线适配器使用光纤连接到SAN上的光纤通道交换机。交换机同时连接在存储子系统上。一旦NAS网关物理地连接在SAN上，管理人员就必须从存储阵列为网关配置合适分区。多数情况下，存储端口可以在NAS网关与SAN上的其他应用服务器之间共享。NAS网关由于支持不同的SAN连接设备，混合搭配多层存储并且使用已有的管理工具管理SAN数据，因而优化和延长了存储资源的使用寿命。因此，用户可以降低管理费用，避免不必要的硬件采购，提高SAN连接的存储阵列高端特性利用率。

    2、NetApp的统一网络存储解决方案

    Network Appliance是全球最大的网络存储服务器制造商。目前NetApp的产品主要包括四条产品线：包括FAS系列和F系列的主存储系统，这条产品线正体现出NetApp 所倡导的“统一化存储”理念；NearStore 近线存储设备，是定位于应用和磁带库之间的磁盘式存储，用以改善现有的磁带备份流程；网关解决方案则是以gFiler网关为核心，是NetApp用于将现有NAS产品与SAN融合的解决方案；NetCache系列用于内容传输的产品一般对应网站缓存等领域。

    在这四个产品线之上，是NetApp引以为傲的统一操作系统界面，以此为基础，体现NetApp“简单易用”的产品理念。

    Network Appliance公司实现了统一网络存储FAS，这种实现方式和在SAN前加NAS网关正好相反，不是SAN到NAS的支持，而是NAS到SAN的支持，即在原有的NAS基础上，增加对FCP协议的支持就完成了。它可以同时支持SAN和NAS协议，以及光纤通道和以太网传输。

    由于NAS支持。同一网络存储可以通过不同的接口卡完成对SAN和NAS的同时支持，如通过以太网卡提供NAS的访问服务，而同时又可以通过HBA卡提供SAN的访问服务。至于NAS和SAN则可以共同使用所有虚拟化的空间。

    同时，可以看到这种实现的模型其管理还是原有的NetApp的产品，因此管理复杂度没有大幅度的改动。换言之，这种统一网络存储也给SAN的存储带来了一种简单化管理的实现方式。

统一网络存储FAS（点击看大图）

    二、NAS与SAN融合的产品

    1、EMC Celerra CNS

    EMC从数据应用的角度出发，通过配备CLARiiON存储系统的EMC Celerra CNS系统，完美地实现了NAS与SAN的融合。

EMC Celerra CNS（点击看大图）

    Celerra集群网络服务器（CNS）是一款速度快、可扩展的NAS网关。Celerra CNS的设计旨在开展整合，优化信息共享。Celerra CNS的每秒运算次数最高可达20万次，支持最多224路直接网络连接。如果与Symmetrix或CLARiiON网络存储平台组合使用，Celerra CNS能够提供更高的可用性、可扩展性、功能和管理水平。 Celerra CNS采用了自动故障切换、硬件RAID保护、先进的硬件和软件集群、集成式n+1管理、业务不中断组件替换以及其它更多特色功能。在一套系统中管理最多14个数据移动器以及104TB存储容量。

    2、HDS NetApp网关

    HDS与Network Appliance合作开发的基于HDS自由存储系统的NAS网关----GF825、GF940、GF960以及相关集群版本，使用户能够充分利用Hitachi Freedom Storage系统和NetApp存储解决方案所拥有的卓越性能、大容量与高可用性，将原本各自独立的存储孤岛SAN、NAS和DAS，整合成基于HiCommand Management Framework的通用开放的存储架构。

HDS NetApp网关（点击看大图）

    HDS NetApp NAS网关是一个专用NAS服务器，它可以直接连接或通过SAN光纤通道连接到外部的Hitachi Freedom Storage系统上，而无需依赖该服务器的内部存储。这样的解决方案充分利用了用户在企业级存储系统或SAN设备上的原有投资，运用经济实惠的以太网接入方式来提供可扩展的高性能文件访问服务。

    3、HP NAS 9000s 

    基于Windows Storage Server 2003的HP StorageWorks NAS产品中，HP StorageWorks NAS 9000s 融合了NAS和SAN技术。它将NAS的简单性与SAN的可扩展性完美结合在一起。

HP NAS 9000s（点击看大图）

    集中存储和系统管理的简化节省了资源和时间，降低了总体拥有成本。在可管理性方面，NAS 9000s可以通过惠普StorageWorks企业虚拟阵列(EVA)和虚拟阵列(VA)实现存储虚拟化，并实现快照功能、备份支持以及抗病毒软件支持。此外，利用近乎无限的存储扩展能力，企业可以随着业务的发展，灵活扩展存储基础设施架构，不会出现停机，也丝毫不会影响性能。

    NAS 9000s 解决方案通过集群支持、硬件冗余和复制，可确保数据始终可用，并保持业务连续运营。

    4、IBM TotalStorage 300G

    IBM TotalStorage 300G系列产品是作为一种开放系统设计的。这一系列的产品是一种开放的文件管理器，当客户的存储需求增加时，能够容易地与现有的网络实现集成。300G系列产品可以被用作驻留在SAN上的外部存储，为IP客户机和服务器提供了近于无限的可扩展性。300G系列产品可以通过CIFS协议支持Windows客户机，通过NFS协议支持Unix、AIX、Linux和Solaris客户机，还可以通过HTTP协议支持Web。

IBM TotalStorage 300G（点击看大图）

    IBM 300G所面对的用户已经不是完全的中小企业，而是那些已经拥有一个SAN或计划实现一个SAN的用户，主要定位于拥有配置了IP客户机和服务器的大型文件服务环境的商业环境。它的重要意义在于结合了SAN和NAS。

    5、NetApp FAS系列和gFiler 网关

    NetApp公司秉承一贯的设计理念----以网络为核心，Appliance为结构，从NAS入手，在其原来功能强大、管理简单的Filer上，通过对FCP和iSCSI协议的支持，实现了NAS和SAN融合的统一网络存储FAS系列产品。操作系统仍使用DataONTAP，支持的协议除了原来的NFS、CIFS、HTTP、DAFS外，新增了对FCP和iSCSI协议的支持，用于SAN的环境。

NetApp FAS系列（点击看大图）

    FAS系列产品的优势在于，用户只需要学习一种产品即可，其次继承了NetApp存储产品的所有优秀功能，保证用户能够灵活方便地管理存储系统FAS900 产品系列非常适合于满足关键性的企业应用对性能以及可扩展性的严格要求。FAS900 系列在某些方面提供了最快的响应速度，响应时间不到 1ms，这些已经记录在了 SPEC SFS97 基准记录中。FAS980 系统是 FAS900 系列内的超高端系统，它实现了超高响应速度与超高吞吐量（这是这一产品系列的突出特点）的完美结合。NetApp 企业存储系统同时支持光纤通道 SAN、iSCSI 以及 网络连接存储。

    NetApp gFiler 网关是一种富有创新性的存储合并解决方案，可以对光纤通道 SAN 存储阵列中所存储的数据进行 NAS 和 SAN 统一访问，对扩展的业务解决方案实现数据中心存储部署。与所有 NetApp 存储设备类似，gFiler 以经过业界验证的 Data ONTAP™ 微核操作系统为基础。此微核操作系统支持多协议服务和高级数据管理功能，可合并、保护及恢复企业应用程序和用户的关键数据。

    NetApp gFiler 产品系列的性能和容量可满足各种规模的企业的访问需求。它的所有三种型号 ：GF960、GF940 和GF825 都具有业界领先的性能，可提供数万亿字节 (TB) 的受控容量，并可配置为通过跨集群中的两个独立系统实施安全的故障转移而进行同步活动/活动访问。利用在可扩展 SAN 基础设施中配置的多个 gFiler 系统和 SAN 存储系统，SAN 和 NAS 的重大合并已变为现实。

    6、Procom NetFORCE 1750

    大恒存储代理的美国Procom公司NetFORCE 1750具有NAS引擎功能，它结合NAS网络功能和FC-SAN两者的优点，在以太网和存储专用网之间充当转换网关，使普通用户既可以访问以太网上的数据，又能访问存域网上的数据。

Procom NetFORCE 1750（点击看大图）

    大恒存储NAS引擎技术方案采用美国Procom公司NetFORCE 1750、Brocade Silmwork 3200和大恒ACCSTOR 8000F作为核心存储平台。其优势在于，采用NAS引擎存储方案，NetFORCE 1750作为NAS-SAN网关，可有效连接两种存储网络，任意扩充FC光纤网络的存储容量和IP网络的连接数量。只要接入局域网的计算机都可以使用存储区域网中的存储空间，没有用户数量、存储容量的限制。

    三、编后语

    SAN与NAS融合是大势所趋。根据有关调查显示，对于企业来说，只有极少部分的数据是仅能应用在SAN或NAS的环境下，绝大部分的数据既能应用在SAN上、又能应用在NAS上。而且在典型的公司IT环境中，你会发现有些应用需要SAN存储，而有些应用需要NAS存储。所以，人们意识到SAN和NAS融合的必要性，以减少管理复杂度，提高存储的有效利用率。

    许多先进的存储厂商也意识到用户的这种需求，并通过其强大的技术实力开发出新品来满足客户的需求，同时占据存储领域的制高点。

    目前，众多公司已经推出了融合NAS与SAN的存储解决方案。每家的方案都会有独特的一面，然而，从总体上看，这些方案大致可分为两类----“NAS头”与“统一存储系统”。

    在NAS与SAN融合的过程中，“NAS头”方案主要的工作在NAS一端，NAS产品增加了可与SAN相连的“接口”，在融合的方案中往往也是“既有NAS，又有SAN”。而在“统一存储系统”中，整个系统只有一个用户接口。Network Appliance 提供了具有极高可用性和可扩展性且经济合算的存储合并解决方案。

    它集成了 NetApp 统一存储平台及数据和资源管理软件的丰富功能，可以提高企业的工作效率、性能和获利能力，同时加强投资保护，并提高资产利用率。NetApp 企业级存储解决方案已被证实可跨所有平台进行互操作，而我们的专业服务人员则成为其坚强的后盾。

    融合NAS与SAN的统一网络存储FAS，能够将NAS与SAN的优势很好地集中在一起，为用户提供更高的价值。传统NAS与SAN分离的存储架构，分别很好地解决了用户不同领域的存储需求，但是随着用户业务的不断发展，最近一段时期出现了新的需求，即实现两种架构之上存储数据的共享。

    NetApp公司提供了统一存储解决方案，其光纤网络存储（FAS）可以通过不同的接口卡和协议，同时支持NAS和SAN的构架，满足用户对存储构架进行融合的需求。FAS便是能够满足此类需求的解决方案，它采用统一的操作系统，整体化设计大大降低了管理的复杂程度。