存储

2024-10-25 15:44:16   12  举报





AI智能生成

存储是指在计算机或其他电子设备中保存数据的过程。数据可以是文本、图片、音频、视频等各种格式的文件。存储设备可以是内部硬盘、外部硬盘、USB闪存盘、SD卡等。存储文件的类型可以根据文件扩展名来判断，如.txt代表文本文件，.jpg代表图片文件，.mp3代表音频文件，.mp4代表视频文件等。通过存储，我们可以方便地备份、访问和管理数据。

存储

主存

SAN

Iscsi

NAS

作者其他创作

大纲/内容

分支主题

内部存储器（内存）

ROM

Read-Only Memory（ROM），只读存储器

对于用户来说，它只能读取数据，不能写入信息，断电也没有关系，放ROM的数据一辈子都不会变

主存

RAM（主存）、内存条

Random-access memory (RAM) ，随机存取存储器

对于CPU来说，RAM是主要存放数据和程序的地方，所以也叫做“主存”。也就是我们平常说的，内存条，一旦断电数据就丢失了

CPU的高速缓存

分支主题

外部存储器

硬盘

磁带

光盘

移动存储设备

网盘/云盘

U盘

分布式存储

统一存储（SAN和NAS两者融合）

NAS和SAN混合搭配的解决方案为大多数企业带来最大的灵活性和性能优势

服务器环境越是异构化，NAS就越是重要，因为它能无缝集成易购的服务器

而企业数据量越大，高效的SAN就越重要。

NAS能简化对SAN的访问

NAS是SAN理想的网关，能帮助SAN提供的数据块以文件形式路由至适当的服务器。

SAN能通过减轻非关键数据的大容量存储负担，使NAS更为有效的工作

重要文件可以存储在本地的NAS设备上，不重要的可以卸到SAN中。

特性

前端主机接口可支持FC 8Gb、iSCSI 1Gb和iSCSI 10Gb

后端具备SAS 6Gb硬盘扩展接口, 可支持SAS、SATA硬盘及SSD固态硬盘具备极佳的扩展能力

实现FC SAN与IP SAN、各类存储介质的完美融合，有效整合用户现有存储网络架构，实现高性能SAN网络的统一部署和集中管理，以适应业务和应用变化的动态需求。主机接口及硬盘接口均采用模块化设计，更换主机接口或硬盘扩展接口，无须更换固件，可大大简化升级维护的难度和工作量。

对象存储

特性

主要操作对象是对象（Object）

综合了NAS和SAN的优点

具有SAN的高速直接访问

NAS的数据共享等优势

主要的对象存储系统有AWS、swift和ceph对象存储

协议

主要接口命令有 PUT/GET/DELETE

Swift

名称

现在很多云厂商，也直接称之为“云存储”。

阿里云把自家的对象存储服务叫做OSS，华为云叫OBS，腾讯云叫COS，七牛叫Kodo，百度叫BOS，网易叫NOS

块存储

DAS（Direct Attached Storage）直接附加存储

特性

基于物理块的存储方式

操作对象是磁盘

通过电缆（通常是SCSI接口电缆）

缺陷

直连式存储与服务器主机之间的连接通常采用SCSI连接，SCSI通道是IO瓶颈;服务器主机SCSI ID资源有限，能够建立的SCSI通道连接有限。

无论直连式存储还是服务器主机的扩展，从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集(Cluster)，或存储阵列容量的扩展，都会造成业务系统的停机，

直连式存储或服务器主机的升级扩展，只能由原设备厂商提供，往往受原设备厂商限制。

适用场景

DAS虽然比较古老了，但是还是很适用于那些数据量不大，对磁盘访问速度要求较高的中小企业；

SAN(Storage Area Network)存储区域网络

特性

是一个网络上的磁盘

SAN存储则使用FC接口，提供性能更加的存储

基于以太网和光纤通道

通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机，最后成为一个专用存储网络

基于物理块的存储方式

常见的块设备有磁盘、闪存等

协议

光纤通道协议 (Fibre Channel Protocol, FCP)

Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI)

主要接口命令有 Read/Write/Read Capacity/Inquiry

以太网光纤通道 (Fibre Channel over Ethernet, FCoE)

基于光纤通道的非易失性内存标准 (Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel, FC-NVMe)

优势

SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议

SAN允许企业独立地增加它们的存储容量

SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，这样不管数据放在哪里，服务器都可以直接存取所需的数据

因为采用了光纤接口，SAN还具有更高的带宽

使存储更为高效。通常网络中，可能一个服务器可用空间用完了，另一个服务器还有很多可用空间。SAN把所有存储空间有效的汇集在一起，每个服务器都享有访问组织内部的所有存储空间的同等权利。这一方法能降低文件冗余度。

SAN能屏蔽系统的硬件，可以同时采用不同厂商的存储设备

缺陷

跨平台性能没有NAS好，价格偏高

搭建SAN比在服务器后端安装NAS要复杂的多

解决方案

光纤信道（FC SAN）

原理

SAN默认指FCSAN，以光纤通道(Fibre Channel)构建存储网络

优势

传输带宽高，目前有1,2,4和8Gb/s四种标准，主流的是4和8Gb/s

性能稳定可靠，技术成熟，是关键应用领域和大规模存储网络的不二选择。

不足

成本极其高昂，需要光纤交换机和大量的光纤布线；

合理的成本大约是1TB或者2TB大概需要五万到六万美金

而光纤通道技术要求特定的价格昂贵的设备

维护及配置复杂，需要培训完全不同于LAN管理员的专业FC网络管理员。

iSCSI（IP SAN）

原理

IPSAN则以IP网络构建存储网络

由于FC SAN的高成本使得很多中小规模存储网络不能接受，一些人开始考虑构建基于以太网技术的存储网络。但是在SAN中，传输的指令是 SCSI的读写指令，不是IP数据包。iSCSI（互联网小型计算机系统接口）是一种在TCP/IP上进行数据块传输的标准。它是由Cisco和IBM两家发起的，并且得到了各大存储厂商的大力支持。iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行快速的数据存取备份操作。为了与之前基于光纤技术的FCSAN区分开来，这种技术被称为IPSAN。iSCSI继承了两大最传统技术：SCSI和TCP/IP协议。这为iSCSI的发展奠定了坚实的基础。

基于iSCSI的存储系统只需要不多的投资便可实现SAN存储功能，甚至直接利用现有的TCP/IP网络。相对于以往的网络存储技术，它解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题，其优越的性能使其备受关注与青睐。在实际工作时，是将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中，然后通过IP网络进行传输。

优势

成本低廉，购买的网线和交换机都是用以太网，甚至可以利用现有网络组建SAN

部署简单，管理难度低

万兆以太网的出现使得IP SAN在与FC SAN竞争时不再逊色于传输带宽

基于IP网络的天生优势使得IP SAN很容易实现异地存储、远程容灾等穿越WAN才能时间的技术

在价格上的差别主要是由于iSCSI技术使用的是现在已经大量生产的吉比特以太网硬件

不足

基于iSCSI的SAN解决方案大约只需要两万到三万美金，但是其性能却无法和光纤信道相比较

适用场景

SAN则适用于大型应用或数据库系统，缺点是成本高、较复杂。

文件存储