存储是什么

狭义的存储：CD、DVD、ZIP、磁带、硬盘等。

广义的存储：

存储硬件系统（磁盘阵列、控制器、磁盘柜、磁带库等）。
存储软件（备份软件、管理软件、快照、复制等增值软件）。
存储网络（HBA卡、光纤交换机、FC/SAS线缆等）。
存储解决方案（集中存储、归档、备份、容灾等）。

DAS（Direct Attached Storage）

DAS的定义：DAS是1个或多个直接连接到使用它们的服务器上的指定存储设备，这些存储设备为服务器提供块级数据访问服务。
DAS分类：基于存储设备与服务器间的位置关系，DAS分为内部DAS和外部DAS。
存储设备直接连接到主机
数据分散管理
存储容量利用率低
扩展性差

按块存储的本地物理硬盘DAS系统：
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DAS遇到的挑战

可扩展性低
- 可连接到主机的端口数目有限
- 可寻址的磁盘数有限
- 距离限制
维护内部DAS时，系统需要下电
资源共享性较差
- 陈列前端端口、存储空间，难以共享
- 导致资源孤岛：如存储空间紧张的DAS不能共享存储资源过剩的DAS的剩余空间

SAN（Storage Area Network）

主机、存储设备可以独立扩展
SAN：存储区域网络，提供在主机和存储系统之间数据传输，网络内部数据传输的速率快
存储容量利用率高

按块存储的网络虚拟硬盘SAN系统

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FC SAN与IP SAN比较

描述	FC SAN	IP SAN
网络速度	4Gb、8Gb、16Gb	1Gb、10Gb、40Gb
网络架构	单独建设光纤网络和HBA卡	使用现有IP网络
传输距离	受到光纤传输距离的限制	理论上没有距离限制
管理、维护	技术和管理较复杂	与IP设备一样操作简单
兼容性	兼容性差	与所有IP网络设备都兼容
性能	非常高的传输和读写性能	目前主流1Gb，10Gb正在发展
成本	购买（光纤交换机、HBA卡、光纤磁盘阵列等）、维护（培训人员、系统设置与监测等）成本高	与FC-SAN相比，购买与维护成本都较低，有更高的投资收益比例
容灾	容灾的硬件、软件成本高	本身可以实现本地和异地容灾，且成本低
安全性	较高	较低

SAN存储应用

数据共享：集中部署的存储设备使应用服务器能存取和共享数据，具有成本效益优势。
存储共享：存储资源在逻辑上被分成多个块并分别映射给应用服务器，实现存储资源共享。
数据备份：数据备份使用独立的SAN网络与业务网分离，实现对异构服务器和多数据形式进行集中备份。
灾难恢复：SAN网络可采用多种手段实现数据的自动备份，一旦出现灾难，可立即实现数据恢复。

NAS（Network Attached Storage）

NAS (Network Attached Storage) 网络附加存储，即将存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务。
支持网络文件共享协议CIFS，NFS。
NAS实际上就是一个专门优化了的文件服务器

NAS常见协议：NFS、CIFS、FTP、HTTP、NDMP

NAS的优点：

支持全面获取信息
提高效率
提高灵活性
集中存储
简化管理
可扩展性
高可用性一通过本地集群
提供安全集成环境(用户认证和授权)

NAS SAN DAS架构

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NAS（Network Attached Storage）系统是网络附加存储。SAN（Storage Area Network）是存储区域网络。 DAS（Direct Attached Storage），即开放系统直连存储。

NAS是一种通过网络实现存储目的的设备。包含有文件系统，以文件为单位进行传输。它一般是将本地的存储空间共享给其他主机使用，一般通过C/S架构实现通信。它实现的是文件级别的共享，计算机通常将共享的设备识别为一个文件系统，其文件服务器会管理锁以实现并发访问。网络文件系统，以文件模块的形式进行共享，工作在应用层上，常见的NAS有NFS和CIFS(FTP)。存储只能以文件方式访问，而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块，因此会在某些情况下严重影响系统效率，比如大型数据库就不能使用NAS这种存储方案。

SAN是一种网状通道（简称FC）技术，可通过FC交换机连接存储阵列和服务器主机，以建立专用于数据存储的区域网络。不包含文件系统，以块为单位进行传输。SAN的出现顺应了信息化发展的大趋势。它将计算与存储分离开来，增强了存储扩展的灵活性。

SAN和NAS系统都是使用RAID的冗余存储系统。

存储系统架构	DAS	NAS	SAN
数据传输协议	SCSI/FC/ATA	TCP/IP	FC
传输对象	数据块	文件	数据块
使用标准文件共享协议	否	是（NFS/CIFS…）	否
集中式管理	不一定	是	需要管理工具
提高服务器效率	否	是	是
灾难忍受度	低	高	高，专有方案
适用对象	中小企业服务器，捆绑磁盘(JBOD)	中小企业，监控，光电编播	大型企业，数据中心
应用环境	局域网。文档共享程度低，独立操作平台，服务器梳理少	局域网。文件共享程度高，异质格式存储需求高。	光纤通道储域网。网络环境复杂，文档共享程度高，异质操作系统平台，服务器数量多。
容量扩充能力	低	中	高

SAN与NAS存储的基本区别

**SAN存储设备通过光纤连接，而NAS存储设备通过TCP/IP连接。**由于这个原因，SAN通常用于高级解决方案，而NAS解决方案更易于家庭用户或小型企业使用。为了通过SAN连接，设备必须能够使用SCSI光纤通道。相比之下，NAS比较简单，任何东西都可以通过以太网连接到NAS解决方案。
**SAN存储设备访问数据块，而NAS存储设备访问单个文件。**根据性能需求，这两种选择都可能更可取，这完全取决于数据和系统的体系结构。对于数据和资源密集型的高级应用程序，块数据可能更为可取。但是对于一般存储的数据来说，NAS可能更直接，并可以带来更好的性能。
**SAN存储设备连接多个存储设备，而NAS存储设备作为单个专用设备运行。**SAN解决方案实质上是创建一组存储设备，它们都在同一个网络上运行。另一方面，NAS数组作为存储在单个设备中。从功能上讲，这意味着SAN和NAS的运行方式截然不同：一个主要依赖于网络，而另一个主要依赖于硬件。

存储架构的趋势：融合存储

通过整合降低成本
将NAS和SAN结合起来
简化存储管理，提高利用率

固态硬盘概述

作为硬盘，存储单元绝对是核心器件。在固态硬盘里面，闪存颗粒则替代了机械磁盘成为了存储单元。闪存(Flash Memory)本质上是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。在固态硬盘中，NAND闪存因其具有非易失性存储的特性，即断电后仍能保存数据，被大范围运用。

SSD的固件是确保SSD性能的最重要组件，用于驱动控制器。主控将使用SSD中固件算法中的控制程序，去执行自动信号处理，耗损平衡，错误校正码(ECC)，坏块管理、垃圾回收算法、与主机设备(如电脑)通信，以及执行数据加密等任务。由于固件冗余存储至NAND闪存中，因此当SSD制造商发布一个更新时，需要手动更新固件来改进和扩大SSD的功能。

由于价格逐渐下降，容量越来越大，固态硬盘（SSD）变得越来越流行。
SSD原理：
- 使用flash技术存储信息
- 内部没有机械结构因此耗电量更小、散热小、噪音小
但是，基于SSD的使用频率，SSD盘使用寿命有限。
SSD的3种主要的类型：
- SLC（Single Level Cell），单层式存储单元，写入数据时电压变化区间小，寿命长，读写次数在10万次以上，造价高，多用于企业级高端产品。
- MLC（Multi Level Cell），多层式存储单元，使用高低电压的而不同构建的双层电子结构，寿命长，造价可接受，多用民用高端产品，读写次数在5000左右。
- TLC（Triple Level Cell），三层式存储单元，存储密度最高，容量是MLC的1.5倍。造价成本最低，使命寿命低，读写次数在1000~2000左右，是当下主流厂商首选闪存颗粒。

机械硬盘关键指标

硬盘容量（Volume）：容量的单位为兆字节（MB）或千兆字节（GB）。影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量。
转速（Rotational speed）：硬盘的转速指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为RPM (Rotation Per Minute) 。一般硬盘的转速都达到5400RPM/7200RPM。SCSI接口硬盘转速可达10000-15000RPM。
平均访问时间（Average Access Time）= 平均寻道时间+平均等待时间。
数据传输率（Date Transfer Rate）：硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒(MB/s) 。硬盘数据传输率包括内部传输率和外部传输率两个指标。
IOPS（Input/Output Per Second）：即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。