iscsi存储和nas的区别详解
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NAS所支持的网络协议有NFS和CIFS。注意这里是网络协议。
iSCSI
iSCSI(Internet Small Computer System Interface,发音为/ˈаɪskʌzi/),Internet小型计算机系统接口,又称为IP-SAN,是一种基于因特网及SCSI-3协议下的存储技术,由IETF提出,并于2003年2月11日成为正式的标准。与传统的SCSI技术比较起来,iSCSI技术有以下三个革命性的变化:
- 1、把原来只用于本机的SCSI协议透过TCP/IP网络发送,使连接距离可作无限的地域延伸;
- 2、连接的服务器数量无限(原来的SCSI-3的上限是15);
- 3、由于是服务器架构,因此也可以实现在线扩容以至动态部署。
功能
iSCSI利用了TCP/IP的port 860 和 3260 作为沟通的渠道。透过两部计算机之间利用iSCSI的协议来交换SCSI命令,让计算机可以透过高速的局域网集线来把SAN模拟成为本地的储存装置。
iSCSI使用 TCP/IP 协议(一般使用TCP端口860和3260)。 本质上,iSCSI 让两个主机通过 IP 网络相互协商然后交换SCSI命令。这样一来,iSCSI 就是用广域网仿真了一个常用的高性能本地存储总线,从而创建了一个存储局域网(SAN)。不像某些 SAN 协议,iSCSI 不需要专用的电缆;它可以在已有的交换和 IP 基础架构上运行。然而,如果不使用专用的网络或者子网( LAN 或者 VLAN ),iSCSI SAN 的部署性能可能会严重下降。于是,iSCSI 常常被认为是光纤通道(Fiber Channel)的一个低成本替代方法,而光纤通道是需要专用的基础架构的。但是,基于以太网的光纤通道(FCoE)则不需要专用的基础架构。
虽然 iSCSI 可以与任意类型的 SCSI 设备进行通信,系统管理员几乎总是使用它来连接服务器计算机 (例如,数据库服务器) 和磁盘卷上存储阵列。 使用iSCSI SAN 的目的通常有以下两个:
1、存储集成公司希望将不同的存储资源从分散在网络上的服务器移动到统一的位置(常常是数据中心); 这可以让存储的分配变得更为有效。 SAN 环境中的服务器无需任何更改硬件或电缆连接就可以得到新分配的磁盘卷。
2、灾难恢复公司希望把存储资源从一个数据中心镜像到另一个远程的数据中心上,后者在出现长时间停电的情况下可以用作热备份。 特别是,iSCSI SAN 使我们只需要用最小的配置更改就可以在 WAN 上面迁移整个磁盘阵列,实质上就是,把存储变成了“可路由的”,就像普通的网络通信一样。
网络引导/启动
从数据存储的角度,对于一个已经处于运行状态的计算机,任意类型的通用网络接口都可用于访问 iSCSI 设备。 然而,通用消费级网络接口却不能够从远程的 iSCSI 数据源引导无盘计算机。 相反,对于服务器而言,通常情况是,它是从一个小的本地 RAID 镜像或闪存驱动器引导设备来加载操作系统,并从本地设备启动完毕后,然后使用 iSCSI 来进行对数据存储的访问。
对于配有支持网络引导的网络接口设备(网卡)的计算机,可以另外配置一台 DHCP 服务器来协助“iSCSI 启动”。 这种情况下,网卡会寻找一个提供PXE或BOOTP引导映像的 DHCP 服务器。该 DHCP 服务器会根据启动网卡的MAC地址提供对应的 iSCSI 启动目标设备/卷信息,然后计算机便可以开始从 iSCSI 远程启动的进程了。
定制的 iSCSI 接口卡提供内置的 BIOS 功能,可以为该接口事先指定一个 iSCSI 目标设备,然后就可以直接从一个启动服务器进行启动,(而不需要另设一个DHCP 服务器), 从而减少网络配置的复杂度。
NAS
NAS(网络附属存储)是指连接在网络上,具有资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器,以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资,其成本远远低于使用服务器存储,而效率却是高于服务器存储。
NAS包括存储器件和内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。NAS本身可以支持多种协议,而且还能够支持各种操作系统。
NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器,包括存储器件(例如磁盘阵列、CD/DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点,无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据,在这种配置中,NAS集中管理和处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来,有效降低总拥有成本,保护用户投资。
NAS本身能够支持多种协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等),而且能够支持各种操作系统。通过任何一台工作站,采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理。
NAS将存储设备连接到现有的网络上来提供数据和文件服务。NAS服务器一般由存硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成。NAS通过网络直接连接磁盘储存阵列,磁阵列具备了高容量、高效能、高可靠等特征。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连可以无需服务器直接上网,不依赖通用的操作系统,而是采用一个面向用户设计的,专门用于数据存储的简化操作系统,内置与网络连接所需的协议,从而使整个系统的管理和设置较为简单。
技术特点
NAS解决方案通常配置为作为文件服务的设备,由工作站或服务器通过网络协议(如TCP/IP)和应用程序(如网络文件系统NFS或者通用Internet文件系统CIFS)来进行文件访问。大多数NAS连接在工作站客户机和NAS文件共享设备之间进行。这些连接依赖于企业的网络基础设施来正常运行。
为了提高系统性能和不间断的用户访问,NAS采用了专业化的操作系统用于网络文件的访问,这些操作系统既支持标准的文件访问,也支持相应的网络协议,因此NAS技术能够满足特定的用户需求。例如当某些企业需要应付快速数据增长的问题,或者是解决相互独立的工作环境所带来的系统限制时,可以采用新一代NAS技术,利用集中化的网络文件访问机制和共享来解决这些问题,从而达到减少系统管理成本,提高数据备份和恢复功能的目的。
优缺点
优点
NAS数据存储的优点有以下几点:
(1)NAS适用于那些需要通过网络将文件数据传送到多台客户机上的用户。NAS设备在数据必须长距离传送的环境中可以很好地发挥作用。
(2)NAS设备非常易于部署。可以使NAS主机、客户机和其他设备广泛分布在整个企业的网络环境中。NAS可以提供可靠的文件级数据整合,因为文件锁定是由设备自身来处理的。
(3)NAS应用于高效的文件共享任务中,不同的主机与客户端通过文件共享协定存取NAS上的资料,实现文件共享功能,例如Unix中的NFS和Windows nt中的CIFS,其中基于网络的文件级锁定提供了高级并发访问保护的功能。
局限
(1)NAS设备与客户机通过企业网进行连接,因此数据备份或存储过程中会占用网络的带宽。这必然会影响企业内部网络上的其他网络应用;共用网络带宽成为限制NAS性能的主要问题。因此NAS系统数据传输速率不高,千兆以太网只能达到30~50MB/s。
(2)NAS的可扩展性受到设备大小的限制。增加另一台NAS设备非常容易,但是要想将两个NAS设备的存储空间无缝合并并不容易,因为NAS设备通常具有独特的网络标识符,存储空间的扩大上有限。只能提供文件存储空间,不能完全满足数据库应用的要求。
(3)NAS访问需要经过文件系统格式转换,所以是以文件级来访问。不适合 Block级的应用,尤其是要求使用裸设备的数据库系统。
(4)前期安装和设备成本较高。
SAN和NAS的比较
NAS是传统网络文件服务器技术的发展延续,是专用的网络文件服务器,是代替传统网络文件服务器市场的新技术、新产品。网络文件服务器技术是建立在网络技术发展成熟基础之上的。因此它的访问协议是通用的TCP/IP,
今天的NAS产品也是基于TCP/IP协议的文件访问机制。传统的网络文件服务器总体可以分为两大类:第一类是UNIX网络文件服务器,即支持NFS服务器;第二类是NT网络文件服务器,即支持CIFS服务器。网络文件服务器的出发点是数据共享及保护,但上述的两类网络文件服务器之间较难共享;一个网络文件服务器系统支持的网络访问能力有限,因此当一个网络文件服务器不能满足性能需求时必须再添加新的网络文件服务器,但过多的网络文件服务器造成管理维护的困难及资源浪费;同时传统网络文件服务器对数据保护能力也非常有限(一般是单一主机连接存储介质构成网络文件服务器,存在单点故障),丢失数据是很难避免的。
SAN和NAS适合的应用不同。SAN是传统的DAS技术的发展延续,是适合大量的数据块访问方式的网络存储技术,即信息主要是以块方式存储及管理的应用。SAN技术的核心是SAN交换机,SAN交换机是存储系统和主机系统之间的桥梁。尽管SAN交换机上也配置CPU和CACHE,也可以具有自我管理、自我配置等智能软件,但其主要作用还是作为数据交换通道。SAN技术经过几年的发展已经非常成熟,SAN技术吸收传统通道技术和传统网络技术的优势,因此具有诸如高速、低延迟、高数据一致性、大数据传输、路由管理、广泛连接性、远距离支持、灵活管理等优势。
区别
ISCSI属于SAN的一种,它走的协议是通过IP网络,将SCSI块数据转换成网络封包。
虽然ISCSI与NAS一样,都是通过IP网络来传输数据,但是在传输数据的方式协议上它还是属于FC-SAN。
NAS是文件级别,iSCSI是block级别。ISCSI和NAS的区别就是文件系统的区别。
ISCSI是指存储系统的网络架构,NAS是指存储设备类型。
ISCSI是一种Internet小型计算机的系统接口,又称为IP-SAN,是一种基于因特网及SCSI-3协议下的存储技术,由IETF提出,并在2003年2月11日成为了正式的标准。
ISCSI技术有以下三个重要的变化:
1、把原来只用于本机的SCSI协议通过TCP/IP网络发送,使连接距离无限的地域延伸。
2、连接的服务器数量无限(原来的SCSI-3的上限是15)。
3、由于是服务器的架构,因此也可以实现在线扩容至动态部署。