新手请教：SAN架构较之于DAS存储究竟有什么突出的优势？

onceway

差异在于对裸设备的管理能力，DAS是没有此能力的

qq6810

这在应用中会有什么很大的问题吗？

子寒

我这里有一份对比表，可供参考：
SAN、NAS与本地SCSI比较测试
由于基于本地SCSI、NAS或SAN的存储选择依据用户的应用和网络要求而不同，本测试将为您找到最佳的性能投资方案。
不久前，IT专业人员还对存储不屑一顾，认为它是支持计算基础设施的一个乏味并且非常简单的领域。但是，最近，为了实现企业存储的共享，我们已经有了几种存储部署的选择。
例如，在什么情况下网络附加存储（NAS）设备比存储区域网（SAN）更适于存储不同的企业数据？这些新技术是否比一台服务器经过SCSI线连接直接访问本地硬盘更好？
在交换机制造商McData公司和服务器厂商Compaq公司的帮助下（这两家公司为本次存储测试基础设施提供了设备），美国《Network World》对这些竞争性存储技术进行了测评，以了解在几种常见存储环境中它们的性能究竟有多大差别。
我们建立了可以模拟文件服务器、Web服务器、视频服务器以及其他应用服务器的测试环境，让它们正常地向一个或从一个存储位置传送数据。我们在一台本地SCSI连接的硬盘驱动器、一台千兆以太网连接的存储服务器上的硬盘驱动器和一台通过光纤通道SAN连接的SAN磁盘阵列上的磁盘驱动器之间变换存储位置。
哪种设置工作得最好？这要依情况而定。我们的测试显示，合适的存储方案取决于存储网络的环境、被存储或检索的文件长度、PCI 总线连接的类型以及用户访问存储数据的方式。
我们的测试表明：
在某些情况下，例如，当文件长度较短时，NAS 环境（其中，数据在千兆以太网连接的服务器“起始设备”与存储“目标”之间迁移）能够提供比SAN更好的数据传输性能。
当顺序读/写数据且文件很大时，例如，当服务器提交流视频或当服务器备份大型数据卷时，SAN在性能上超过了NAS。
在把一台服务器连接到SAN上时，无论SAN适配器使用32位还是64位PCI总线进行连接，性能实际上相同。
就我们NAS环境中的千兆以太网卡而言，在采用64位PCI总线连接时性能一般要好于32位PCI总线连接。但是，差别不是很大：在测试中只有大约10%的差异。
在所有情况下，向存储设备写数据比读数据需要更多的时间和资源，因此表现出低得多的数据传输性能。
在随机读数据的情况下（当两次所读的数据之间不相关时），在我们测试的所有环境中，数据传输性能比顺序读取大型数据文件要低得多。
在随机读时，千兆以太网NAS上的数据传输性能几乎与从SCSI总线上的本地磁盘驱动器读取数据一样好。本文提供的数据属于第一次公开发表的存储比较结果。但是，我们仍提醒读者需要记住两点：首先，这些结果是基于我们部署的专门设备的。例如，除了我们所使用的Hitachi 5800之外的SAN磁盘阵列可能会表现出不同的性能特性。
其次，由于SAN、NAS以及SCSI环境之间存在巨大区别，测试结果不应当被看作是完全的一对一的比较。例如，尽管直接SCSI数据存储在某些设置中表现出最佳的数据传输性能，但它通常不能像NAS或SAN环境中的独立存储节点那样，被多台服务器同时访问。
此外，虽然我们使用通用的Compaq服务器作为NAS存储目标服务器，但我们还采用了一台专用Hitachi磁盘阵列作为SAN环境中的目标节点。尽管也有可供使用的专用NAS存储节点，但是我们没能购买一台来进行本次测试。
测试过程
我们建立的测试环境涉及到一台应用处理服务器。根据应用，这台服务器可以用作电子邮件服务器、Web服务器、数据库服务器或是视频服务器。这台服务器是每次存储操作的起始设备，即由它发出所有的磁盘读和/或写请求。
这些请求被发送到存储目标，并由存储目标进行处理。存储目标依环境不同而不同。在NAS环境中，存储目标是一台Compaq ProLiant服务器，可通过基于IP的千兆以太网进行访问。在SAN环境中，存储目标是一台Hitachi 5800磁盘阵列，这台磁盘阵列用作SAN节点。在SCSI环境中，存储目标是某一应用服务器上的内部磁盘驱动器。如图1所示，我们在所有的环境中使用相同的Compaq服务器配置作为起始设备，Compaq ProLiant ML370具有双866MHz Pentium III处理器和1GB内存。

当我们从NAS环境切换到SAN环境时，我们只改变了起始服务器的配置。我们用一个Emulex LP7000e主机总线适配器更换了3Com的千兆以太网NIC。
在SAN和NAS环境中，我们还对32位与64位PCI总线连接之间的数据传输性能进行了比较。这是千兆NIC和SAN主机总线适配器（HBA）的应用服务器内部的连接。我们使用的3Com千兆NIC 3C985B-SX可以被插到Compaq服务器中的32位PCI插槽或64位PCI插槽中。Emulex LP7000e HBA具有用于32位和64位PCI总线连接的两种不同型号。
无论是采用千兆以太网还是采用光纤通道存储网络，都不会影响到SCSI环境。它的内部磁盘驱动器通过SCSI总线直接连接到Compaq服务器的处理器主板，不涉及网络I/O或NIC。
本次测试的另一个关键组件是一种由Intel提供的复杂的软件测试工具，叫做Iometer。该软件非常适于这种混合技术环境，因为不管数据被发送到本地SCSI连接的硬盘上，或经由NIC通过千兆以太网传输，还是经由主机总线适配器通过SAN传送，Iometer都可以按每秒兆字节的单位进行测量和报告平均数据传输率。Iometer向任何指定的磁盘设备发出磁盘读和/或写命令，磁盘设备可以是本地驱动器，可以是映射到NAS节点的网络磁盘驱动器，也可以是远程SAN磁盘阵列上的驱动器。由客户机和服务器软件组件构成的Iometer还可以在多种平台上同时进行相同的测试，并将结果进行归纳，或者它可以在同一处理器上通过多“线程”（即同时、独立运行的相同软件的多个进程）进行测试。我们在两台和五台服务器同时向同一存储目标传送数据时正是采用的这种方法。
测试环境
在如何区分不同的实际存储应用的研究中，我们发现存储环境在三个方面所有不同：读/写存储请求的相对百分比、磁盘访问是随机的还是顺序的以及典型文件的长度。基于这些信息，我们为本次比较测试设计了五种测试环境。
在第一种文件服务器环境中，我们将服务器设计为模拟连续进行的、一般长度较短的大量读/写操作的应用服务器(如电子邮件或文件服务器)。这种环境的特征为80%的读操作和20%的写操作。在所有情况下，文件长度为固定的4K字节，并且磁盘访问为随机访问。这种环境是为了测试比较小的文件在千兆以太网与光纤通道SAN上传输的情况。
在这种环境中（参见图2）取得的平均数据传输速率比较低：不到1MB/s。这是由于传送相对较小的文件、交错进行读写并使用随机磁盘访问造成的，上述几种操作会降低速度。在这种测试环境中，所有三种存储环境的数据传输性能差不多。只有当五台或更多的服务器共同访问磁盘存储时，SAN环境才表现出略微高的总吞吐量。在这种环境中，只是在多台服务器同时访问同一个磁盘存储的情况下，SAN可能是一种比较好的选择。

第二种文件服务器环境（参见图3）与第一种相似。只不过我们采用了更长的文件长度，而不是将所有文件长度固定为4KB，在第二种环境中，10%的文件长度为8KB，10%的文件长度为16KB。这种环境是为了比较不同的存储方式在增加了一些更长的文件时的表现。
测试结果显示，在这种环境中，随着文件长度的增加，数据传输吞吐量也随之提高。但是，同第一种文件服务器环境一样，在NAS、SAN或本地SCSI硬盘之间没有明显的赢家。值得注意的是，即使在五台服务器共同访问相同的磁盘存储的情况下，也仅仅使用了1%到2%的千兆以太网或光纤通道的带宽。这意味着光纤通道和千兆以太网的传输能力是巨大的。
在第三种测试环境中，分别由一台、两台和五台Web服务器为相同的Web网页和文件集合提供服务。所有的磁盘操作都是读，所有的磁盘访问都是随机的。文件的长度是可变的，范围从20%非常小的文件（512B）到10%相当大的文件（128KB）。这种测试环境显示了在不同的存储/传输选择上提供Web网页服务的情况。
我们对这种测试环境（参见图4）中得到的测试结果感到吃惊。在给定随机读取各种长度文件的条件下，NAS环境中获得的数据传输速率显然超过了SAN。当然，在所有情况下，NAS吞吐量大约为SAN吞吐量的两倍。尽管听到过有关SAN所提供的吞吐速度的宣传，但看到千兆以太网在任何情况下都大大好于光纤通道SAN还是令我们感到吃惊。

在第四种测试环境中，分别由一台、两台和五台视频服务器提供流视频。与第三种测试环境一样，所有的磁盘操作都是读。但是，在本环境中，所有的磁盘访问都是顺序的。在所有情况下，都采用了相同的64K文件长度。这种测试环境对通过不同存储/传输选择提供流视频的相对性能进行了测试。
在将视频服务器环境与Web服务器环境的结果进行比较时，我们看到了相反的结果（参见图5）。在顺序磁盘访问大型文件和相当大的文件时，SAN环境在性能上大大超过了NAS环境：从一台视频服务器时两倍多的吞吐量，到五台视频服务器读取相同的磁盘文件时近四倍的吞吐量。在五台视频服务器的条件下，SAN平均吞吐量为47MB/s，几乎利用了光纤通道SAN带宽的一半。这项测试显示，如果要从一个共享节点提供大量的视频服务的话，部署SAN是最佳的选择。
在最后一种测试环境中，分别由两台和五台应用服务器按1MB的大文件形式向存储目标写文件夹和目录。所有磁盘操作都是写，并且磁盘访问100%都是顺序的。这种环境测试了向备份存储磁盘顺序传送和写大文件的情况，模拟了服务器到磁带的备份。
在这种测试环境中，应用服务器将大量顺序数据写到存储目标的磁盘中（参见图6）。在NAS和SAN环境下，似乎达到了最大磁盘写吞吐量，因为存储数据传输速率在使用两台以上服务器的情况下，与使用一台服务器起始设备相比没有增加。在SAN环境中采用Hitachi 5800磁盘阵列的条件下，峰值达到约30MB/s。在采用Compaq NAS服务器时，向单个磁盘写容量的峰值速度为5MB/s。专用SAN存储节点显然在性能上超过了作为我们测试环境中NAS节点的非专用服务器。我们不知道比较起来一台专用NAS设备的表现如何，但是在给定这两种存储节点的条件下，SAN具有好得多的性能。
SCSI在备份单服务器时表现得很好。SCSI的性能的确与在SAN上备份的性能相当。但是，进行备份的关键首先是当这台服务器发生故障时，仍然能在安全的位置上创建和维护服务器数据的拷贝。本地SCSI不能达到这一目的。
结束语
还有很多种环境可以进行测试。例如，如果磁盘存储分布在多台目标磁盘驱动器上，而不是在一台驱动器上，也可以比较数据传输性能。考察不同的专用存储节点（如NAS环境中来自Network Appliance公司的设备或SAN环境中的EMC设备）的性能也会很有意义。
本文通过为不同存储选择提供量化的数据，来表明哪种选择最适于某种特殊的要求。正如我们的测试所显示的那样，在某些情况下，每一种选择都可以提交最佳的相关数据传输性能。
显然，随着存储技术的发展，只采用一种技术是不会满足所有要求的。本文所带来的启示是 ：用户在购买基于SAN或NAS的存储网络之前，必须更好地了解自己的存储需求。

系统工程师

[quote]原帖由 "qq6810"]这我不大明白，如果不是象那种大量、基于数据块的操作，再对网络占用情况能够比较宽容的话，那用NAS也行啊。邮件系统还不是涉及数据库，现在还不是流行用NAS，如果这次应用类似的话为何不可？当然我对高校这样的应用..........[/quote 发表：


主要是看基于什么应用，如果是属于邮件服务、文件服务、网页服务。。那么用NAS是上选。但是楼主的应用环境主要是基于图书馆的数据管理，是基于数据库系统的，估计很可能是Oracle，这样的话，要求这个应用系统能建立在没有文件系统的纯裸设备上，用SAN合适。当然，SAN系统也有低档的，低成本的产品和方案。

qq6810

问个题外话，图书馆的数据是指什么？是图书资料还是索引什么的？

qq6810

为什么这次应用Oracle不能建立在文件系统上，我记得只有在OPS的时候是强制建立在裸设备上啊。

系统工程师

图书馆的数据就是指“图书馆数据库”。

Oracle是可以不一定要强制建立在“裸设备”上。但是能建立在裸设备上更好，更推荐。 其次，就算是建立在文件系统上的数据库系统，用基于SAN的阵列仍然效率更高。

onceway

索引也需要建库的

qq6810

那图书馆数据库指什么数据呢？文章？

系统工程师

该图书馆所存放的所有图书种类和书名，价格，作者。。。。信息资料。