存储分类
- 计算机存储分为内部存储和外部存储
- 我们这里讨论的是外部存储的相关知识概念
按连接方式分类
直连式存储:
- Direct-Attached Storage,简称DAS
- 服务器通过光纤,ISCSI等高速连接到存储系统上
存储区域网络:
- Storage Area Network,简称SAN
- 存储连接到光纤交换机上,服务器也连接到光纤交换机上,通过IB交换机连接(非普通二层网络交换机)
- 使用Infiniband组网,采用虚通道(VL即Virtual Lanes)方式来实现QoS
- 专用网络,只有添加在专用网络中的设备才能挂载
相比TCP/IP网络协议,IB使用基于信任的、流控制的机制来确保连接的完整性,数据包极少丢失,接受方在数据传输完毕之后,返回信号来标示缓存空间的可用性,所以IB协议消除了由于原数据包丢失而带来的重发延迟,从而提升了效率和整体性能。
早期的SAN存储系统多数由FC光纤交换机连接存储设备和应用服务器,导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备,只能采用FC协议。
其实SAN代表的是一种专用于存储的网络架构,与协议和设备类型无关,随着千兆以太网的普及和万兆以太网的实现,SAN又分为FC SAN和IP SAN。
SAN 协议
- 光纤通道协议 (FCP)
- Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI)
- 以太网光纤通道 (FCoE)
- 基于光纤通道的非易失性内存标准 (FC-NVMe)
网络附加存储:
- Network-Attached Storage,简称NAS
- 存储服以服务器的形式存在,连接到TCP/IP网络上,
- 传统网络,只要能通过ip访问的设备,都可以挂载NAS
NAS 协议
- 公共 Internet 文件服务/服务器消息块 (Common Internet File Services / Server Message Block, CIFS/SMB)。这是 Windows 通常使用的协议。
- 网络文件系统 (NFS)。NFS 最早为 UNIX 服务器而开发,也是通用的 Linux 协议。
SAN和NAS的区别
- NAS有文件操作和管理系统,SAN没有。
- NAS可以控制不同用户存取不同文件的权限,SAN不能。
- NAS支持配额控制,SAN不支持。
- SAN主要是高速信息存储,NAS偏重文件共享。
- SAN是只能独享的数据存储池,NAS是共享与独享兼顾的数据存储池。
- SAN高效可扩,NAS简单灵活。
三种存储比较
存储 | DAS | SAN | NAS |
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连接方式 | 直连 | 专网连 | 网联 | 传输类型 | SCSI,FC | FC,SAS | IP | 数据类型 | 块 | 块 | 文件系统 | 应用场景 | 独享数据存储,高速计算 | 分池共享存储,高速计算 | 共享文件,读多写少 | 优势 | 独享速度快 | 速度快,服务器和存储可分散部署 | 易用性强,部署连接方便 | 劣势 | 不能共享 | 必须接入专用网络才能共享 | 写性能和安全性较差啊 |
按存储挂载方式分类
- 通常我们使用存储,需要连接到存储服务器并将其挂载,还可以直接调用API端口访问数据
- 按照存储的使用方式分成一下三类
块设备:
- 一般体现形式是卷或者硬盘,主要操作对象是磁盘,将裸磁盘空间整个映射给主机使用。
- 在此种方式下操作系统需要对挂载的裸硬盘进行分区、格式化后,才能使用。块存储无法进行文件共享。
文件存储:
- 一般体现形式是目录和文件,数据以文件的方式存储和访问,按照目录结构进行组织。
- 此种方式也需要挂载,挂载后为一个目录,可直接存取其中的文件;不需要格式化。
对象存储:
- 主要操作对象是对象Object,本质上是键值对存储系统,不需要挂载,直接通过应用接口访问。
- 程序中直接写好需求的KV,通过json传输请求到对象存储,调用接口API进行数据访问。
集群存储
存储阵列
- 块挂载通用性高,性能强劲
- 扩展性和数据共享功能较集群NAS差
- EMC VNX
- 华为 5000
- 宏杉 MS5000
SAN共享
- Intel Lustre
- IBM SONAS (GPFS)
- DDN
- 蓝鲸BWFS
- 昆腾StorNext SNFS
- HDS HNAS (BlueArc)
集群NAS
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使用方便,联网即用,,扩展性强 -
对块协议支持,但性能差强人意 -
NetApp FAS -
EMC Lsilon -
IBM GPFS -
华为9000
软件定义分布式存储
- 采用分布式存储系统后,服务器之间的数据访问不再是一对多的关系(1个NFS服务器,多个NFS客户端),
- 每个存储节点都可以成为访问节点,同时接受访问请求,用户和存储变为多对多的关系,性能大幅提升毫无问题。
商业分布式
- Panasas ActiveStor
- EMC/VMWare ScalelO
- NetApp FAS
- IBM XIV
- 华为Fusion Storage
- 中科曙光ParaStor 300
- 浪潮AS13000 (Ceph)
- 联想LeoStor(LoongStore)
- 龙存LoongStore
- 云创大数据cStor
开源分布式
- Ceph(块、文件、对象)
- FastDFS(对象)
- GlusterFS(文件)
- HDFS(对象) Hadoop JAVA
- MFS (文件) Moosefs C++
- Lustre(块)
- Swift(对象)
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