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什么是存储区域网络?

存储区域网络 (Storage Area Network, SAN) 是企业最常用的存储网络架构,对高吞吐量和低延迟有需求的业务关键型应用往往采用这类架构运行。如今,采用全闪存存储的 SAN 部署数量增速迅猛。与旋转磁盘相比,全闪存存储可提供更出色的性能、稳定一致的低延迟以及更低的总成本。SAN 将数据存储在集中式共享存储中,使企业能够运用一致的方法和工具来实施安全防护数据保护灾难恢复

SAN 是一种基于块的存储,利用高速架构将服务器与其逻辑磁盘单元 (Logical Disk Unit, LUN) 相连。LUN 是一系列通过共享存储池配置的块,以逻辑磁盘的形式呈现给服务器。服务器会对这些块进行分区和格式化,通常使用文件系统,以便可以像在本地磁盘存储上一样在 LUN 上存储数据。

SAN 约占网络存储市场总额的三分之二。SAN 的设计可消除单点故障,因此具有极高的可用性和故障恢复能力。设计完善的 SAN 可以轻松承受多个组件或设备的故障。


SAN 用例

存储区域网络部署通常用于支持性能要求较高的业务关键型应用,例如:


SAN 的类型

最常见的 SAN 协议包括:

  • 光纤通道协议 (Fibre Channel Protocol, FCP)。应用最为广泛的 SAN 或块协议,部署量占 SAN 市场总额的 70% 到 80%。FCP 使用具有嵌入式 SCSI 命令的光纤通道传输协议。
  • Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI)。第二大 SAN 或块协议,约占 10% 至 15% 的市场份额。iSCSI 将 SCSI 命令封装在以太网帧内,然后使用 IP 以太网络进行传输。
  • 以太网光纤通道 (Fibre Channel over Ethernet, FCoE)。FCoE 占 SAN 市场的份额不到 5%。它与 iSCSI 类似,将 FC 帧封装在以太网数据报中,然后像 iSCSI 一样使用 IP 以太网络进行传输。
  • 基于光纤通道的非易失性内存标准 (Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel, FC-NVMe)。NVMe 是一款用于通过 PCI Express (PCIe) 总线访问闪存存储的接口协议。不同于只能使用单一串行命令序列的传统全闪存架构,NVMe 支持成千上万个并行序列,每一个序列都能支持成千上万个并发命令。


SAN 与NAS

SAN 和 NAS(网络连接存储)都可以用于集中管理存储,并与多个主机(服务器)共享该存储。但是,NAS 基于以太网,而 SAN 可使用以太网和光纤通道。此外,SAN 注重高性能和低延迟,NAS 则注重易用性、易管理性、可扩展性和更低的总拥有成本 (TCO)。不同于 SAN,NAS 存储控制器会对存储进行分区,并拥有文件系统所有权。实际上,对于使用存储的服务器来说,这使 NAS 服务器看起来就像一台 Windows 或 UNIX/Linux 服务器。


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)


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。


NetApp 与 SAN

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[1]:来源:2018 年 3 月 1 日出版的 IDC《WW Quarterly Enterprise Storage Systems Tracker》2017 年第 4 季度季刊
[2]:AFF A700s 的 SPC-1 IOPS 结果高达 2400059.26 次,平均响应时间为 0.69 毫秒。它是主要存储提供商中性能出类拔萃的企业级全闪存阵列,在 SPC-1 性能排名中位居前三。

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