NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲的工作原理解析

　　什么是NAS？

　　NAS（Network　Attached　Storage，網(wǎng)絡(luò)附加存儲/網(wǎng)絡(luò)連接存儲）是一個共享存儲設(shè)備，可以向開放式系統(tǒng)服務(wù)器提供整合的文件系統(tǒng)和存儲服務(wù)。應(yīng)用程序和用戶可以通過共享Internet協(xié)議（IP）網(wǎng)絡(luò)來訪問數(shù)據(jù)。每個NAS設(shè)備都具有自己的唯一IP地址。

　　注意：NetworkAuthenticationServices（NAS）這個也是NAS，但是是網(wǎng)絡(luò)認證服務(wù)的縮寫，完全不同于NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲。

　　NAS是目前三種主流存儲架構(gòu)DAS，NAS，SAN之一，三者的各自特點及比較可參見DAS、NAS、SAN三種存儲架構(gòu)比較及應(yīng)用分析。

　　NAS歷史

　　在20世紀80年代初，英國紐卡斯爾大學(xué)布賴恩。蘭德爾教授（BrianRandell）和同事通過“紐卡斯爾連接”成功示范和開發(fā)了在整套UNIX機器上的遠程文件訪問。繼“紐卡斯爾連接”之后，1984年Sun公司發(fā)布了NFS協(xié)議，允許網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)客戶分享他們的存儲空間。90年代初Auspex工程師創(chuàng)建了集成的NetApp文件管理器，它支持windowsCIFS和UNIXNFS協(xié)議，并有卓越的可擴展性和易于部署，從此市場有了專用NAS設(shè)備。在短短幾年中，NAS憑借簡便高效應(yīng)用的中心思想，逐漸成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲方案的主流產(chǎn)品類型。

　　NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲的工作原理

　　一個NAS單元是一個將存儲容量連接到網(wǎng)絡(luò)的開放式系統(tǒng)計算機系統(tǒng)，可向網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備提供基于文件的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。NAS使用標準文件協(xié)議（如通用Internet文件系統(tǒng)（CIFS）和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）），允許MicrosoftWindows、Linux和UNIX客戶端通過IP網(wǎng)絡(luò)訪問文件、文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。

　　NAS拓撲

　　提到NAS，通常會想到傳統(tǒng)的NAS設(shè)備，它具有自己的文件系統(tǒng)，具有較大的存儲容量，具有一定的文件管理和服務(wù)功能。NAS設(shè)備和客戶端之間通過IP網(wǎng)絡(luò)連接，基于NFS/CIFS協(xié)議在不同平臺之間共享文件，數(shù)據(jù)的傳輸以文件為組織單位。

　　雖然NAS設(shè)備常被認為是一種存儲架構(gòu)，但NAS設(shè)備最核心的東西實際上在存儲之外，那就是文件管理服務(wù)。從功能上來看，傳統(tǒng)NAS設(shè)備就是一個帶有DAS存儲的文件服務(wù)器。從數(shù)據(jù)的IO路徑來看，它的數(shù)據(jù)IO發(fā)生在NAS設(shè)備內(nèi)部，這種架構(gòu)與DAS毫無分別。而事實上，很多NAS設(shè)備內(nèi)部的文件服務(wù)模塊與磁盤之間是通過SCSI總線連接的。至于通過NFS/CIFS共享文件，完全屬于高層協(xié)議通信，根本就不在數(shù)據(jù)IO路徑上，所以數(shù)據(jù)的傳輸不可能以塊來組織。正是由于這種功能上的重疊，在SAN出現(xiàn)以后，NAS頭設(shè)備（或NAS網(wǎng)關(guān)）逐漸發(fā)展起來，NASoverSAN的方案越來越多，NAS回歸了其文件服務(wù)的本質(zhì)。

　　由此可知，NAS與一般的應(yīng)用主機在網(wǎng)絡(luò)層次上的位置是相同的，為了在磁盤中存儲數(shù)據(jù)，就必須要建立文件系統(tǒng)。有的NAS設(shè)備采用專有文件系統(tǒng)，而有的NAS設(shè)備則直接借用其操作系統(tǒng)支持的文件系統(tǒng)。由于不同的OS平臺之間文件系統(tǒng)不兼容，所以NAS設(shè)備和客戶端之間就采用通用的NFS/CIFS來共享文件。

　　至于SAN，它提供給應(yīng)用主機的就是一塊未建立文件系統(tǒng)的“虛擬磁盤”。在上面建立什么樣的文件系統(tǒng)，完全由主機操作系統(tǒng)確定。

　　NAS的優(yōu)勢

　　由于總利用率極低，對數(shù)量龐大、各種類型及各種版本級別的直連存儲（DAS）或內(nèi)部存儲進行管理和支持均非常困難，并且成本較高。NAS利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)提供了簡單經(jīng)濟的整合存儲，而無需承擔(dān)構(gòu)建和維護諸如存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）等輔助網(wǎng)絡(luò)所需的成本和復(fù)雜工作。

　　NAS產(chǎn)品代表

　　1、HPEStoreEasy1000存儲系統(tǒng)

　　基于MicrosoftWindowsStorageServer2012R2構(gòu)建，可為用戶提供一款高可用性解決方案，支持用戶隨時根據(jù)需要獲得數(shù)據(jù)。HPEStoreEasy1000存儲系統(tǒng)預(yù)先配置了裝有專用于文件存儲的最新存儲操作系統(tǒng)的硬件。StoreEasy安裝和網(wǎng)絡(luò)配置向?qū)Ш喕税惭b并可防止配置錯誤，從而加快部署速度。

　　2、NetAppFAS3200系列產(chǎn)品

　　3、EMC公司的Celerra產(chǎn)品