存储相关知识/什么是FCSAN/什么是IPSAN/及DAS、NAS、SAN、iSCSI 存储方案扫盲

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存储相关 虚拟化 运维 VMware    2019-10-10 15:19:44    296    0    0

1、SAS接口的版本带宽以及速度的对照表

2、SAS接口相关认识

             

两头都是 Mini SAS口,也就是SFF 8644接口    

                         

 一头是Mini SAS SFF 8644,一头是SFF-8088  

   

两头都是SFF-8088

一头是  SFF8087  一头是   SFF8643

总而言之SAS线还可以转什么SATA啊..........等等

这个是SAS HBA卡 是插在服务器上面的  可以直接连接存储。

这是iSCSI HBA卡 是插在服务器上的  说白了就是一张以太网网卡

 

这是FC HBA 通道卡看清楚这不是FC的以太网卡!

 

这是万兆光纤网卡PCI-E接口  用户以太网传输

博科BR300 系列SAN光纤交换机  有 8/16/24的规格(这不是光纤交换机,目前性价比比较高的SAN交换机)

博科16G多模短波模块 用在FC HBA卡上面的


 

以上都是一些硬件的认识,具体的相关知识需要看下面的资料!

 

现在一般虚拟化的共享存储都是:专业存储+存储交换机+主机HBA卡方式

 

1、FC HBA、iSCSI HBA、以太网卡3者区别?

因传输协议的不同的,网卡可分为三种,一是以太网卡,二是FC网卡,三是iSCSI网卡。 

•FC网卡:一般也叫光纤网卡,学名Fibre Channel HBA。传输协议为光纤通道协议,一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输,接口模块一般为SFP(传输率可达8Gb/s)和GBIC(1Gb/s),对应的接口为SC和LC。电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。 

•ISCSI网卡:学名ISCSI HBA,传输ISCSI协议,接口类型与以太网卡相同。 
 
•以太网卡:学名Ethernet Adapter,传输协议为IP协议,一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输,接口模块一般为SFP(传输率2Gb/s)和GBIC(1Gb/s),对应的接口为SC、ST和LC。电口目前常用接口类型为RJ45,用来与双绞线连接,也有与同轴电缆连接的接口,不过现在已经用的比较少了。

2、scsi和iscsi区别(iscsi和scsi是不一样的!

 

小型计算机系统接口(英语:Small Computer System Interface; 简写:SCSI),一种用于计算机和智能设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。它是各种计算机与外部设备之间的接口标准。

http://baike.baidu.com/view/611524.htm?fromId=5739

iSCSI:Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI:Internet Small Computer System Interface)。 
  Internet 小型计算机系统接口(iSCSI)是一种基于 TCP/IP的协议,用来建立和管理 IP 存储设备、主机和客户机等之间的相互连接,并创建存储区域网络(SAN)。SAN 使得 SCSI 协议应用于高速数据传输网络成为可能,这种传输以数据块级别(block-level)在多个数据存储网络间进行。

 http://baike.baidu.com/view/120148.htm

        iSCSI技术是一种由IBM公司研究开发的,是一个供硬件设备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集,这种指令集合可以实现在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路由选择。iSCSI技术是一种新储存技术,该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)技术结合,使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换资料。

SCSI与ISCSI是两种不同的概念:


   iSCSI,即internet SCSI,是IETF制订的一项标准,用于将SCSI数据块映射成以太网数据包。从根本上说,iSCSI协议是一种跨过IP网络来传输潜伏时间短的 SCSI数据块的方法;简单的说, 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路由选择。

SCSI 的意义是小型计算机系统接口(Small Computer Syste    m Interface);今天的SCSI已划分为SCSI-1和SCSI-2,以及最新的SCSI-3三个类型。不过,目前最为流行的版本还要算是SCSI-2


3、光纤网卡和HBA卡有什么区别?

 

在讨论这个问题的时候,需要先说清楚一个问题:我们知道,在早期的SAN存储系统中,服务器与交换机的数据传输是通过光纤进行的,因为服务器是把SCSI指令传输到存储设备上,不能走普通LAN网的IP协议,所以需要使用FC传输,因此这种SAN就叫FC-SAN而后期出现了用IP协议封装的SAN,可以完全走普通LAN网络,因此叫做IP-SAN,其中最典型的就是现在热门的ISCSI。 


  这两种方式都需要对数据块进行繁重的读包解包操作,因此高性能的SAN系统是需要在服务器上安装一块专门负责解包工作以减轻处理器负担的网卡,这种网卡大家就叫它HBA卡,它除了执行解包工作外当然还可以提供一个光纤接口(如果是iSCSI 
HBA卡就是提供普通的RJ45接口)以用于跟对应的交换机连接;另外,HBA物理上你可以把它当作网卡一样插在PCI或者PCI-E槽位里,因此这种设备的用法非常相一张网卡,很多人也就把它跟普通网卡或普通的光纤网卡混淆了。当然,有的iSCSI 
HBA卡就可以当作普通网卡来用,不过从价格上考虑这是非常奢侈的。 


  HBA的常规定义:就是连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器。按照这个定义,像显卡就是连接视频总线和内存,网卡就是连接网络总线和内存,SCSI-FC卡就是连接SCSI或者FC总线和内存的,它们都应该算是HBA。HBA卡有FC-HBA和iSCSI 
HBA将来还有其他HBA卡,但是,HBA通常用在SCSI。Adapter(适配器)和NIC用于FC;而NIC也会用于以太网和令牌环网。 


  其实,网卡是大家常提到的一个类型设备的总称,是指安装在主机里,通过网络连接线(双绞线、光纤线缆、同轴电缆等)与网络交换机(以太网交换机、FC交换机、ISCSI交换机等)、或与其它网络设备(存储设备、服务器、工作站等)连接,从而形成一个网络的硬件设备。 


  那么,光纤网卡这个称呼到底是不是指光纤口HBA卡呢? 

  实际上大家常说的光纤网卡指的就是光纤通道网络里的HBA卡。 


  因传输协议的不同的,网卡可分为三种,一是以太网卡,二是FC网卡,三是iSCSI网卡。 

•以太网卡:学名Ethernet 
Adapter,传输协议为IP协议,一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输,接口模块一般为SFP(传输率2Gb/s)和GBIC(1Gb/s),对应的接口为SC、ST和LC。电口目前常用接口类型为RJ45,用来与双绞线连接,也有与同轴电缆连接的接口,不过现在已经用的比较少了。 


•FC网卡:一般也叫光纤网卡,学名Fibre Channel 
HBA。传输协议为光纤通道协议,一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输,接口模块一般为SFP(传输率2Gb/s)和GBIC(1Gb/s),对应的接口为SC和LC。电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。 


•ISCSI网卡:学名ISCSI HBA,传输ISCSI协议,接口类型与以太网卡相同。 

  大家说的“光纤网卡”一般是指FC 
HBA卡,插在服务器上,外接存储用的光纤交换机;而光口的以太网卡一般都叫做“光纤以太网卡”,也是插在服务器上,不过它外接的是带光口的以太网交换机。 


  总结: 

 其实这些网卡还是很好区分的,看下表就清楚了: 

•HBA卡:FC-HBA卡(俗称:光纤网卡)、iSCSI-HBA卡(RJ45接口) 
•以太网卡:光纤接口的以太网卡(俗称:光纤以太网卡) 


不过这些都是大家的俗语或常用语,有一定的使用环境。我们建议大家不要使用光纤网卡这个称呼,而是直接说成FC-HBA卡,这样就绝对不会造成误解了。


 

4、Fcoe是什么接入方式?

 

Fcoe就是fc协议在以太网交换机中传输,目前只有思科的ucs支持;支持fcoe的交换机插上fc模块就可以了;但是不建议使用

 


 

5、存储与服务器的连接方式对比(DAS,NAS,SAN)

 

1 存储分类简介  

磁盘存储市场上,存储分类根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储,封闭系统主要指大型机,AS400等服务器,开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器;开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储;开放系统的外挂存储根据连接的方式分为:直连式存储(Direct-Attached Storage,简称DAS)和网络化存储(Fabric-AttachedStorage,简称FAS);开放系统的网络化存储根据传输协议又分为:网络接入存储(Network-Attached Storage,简称NAS)和存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN)。

 

2  一些名词

SCSI:小型计算机系统接口(Small Computer System Interface),SCSI是一种智能的通用接口标准。它是各种计算机与外部设备之间的接口标准。  

SAS:即串行连接SCSI (Serial Attached SCSI),是新一代的SCSI技术,兼容SATA。

 

3 简单对比

3.1 DAS: 直连式存储(Direct-AttachedStorage)        

在这种方式中,存储设备是通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接到服务器的。         DAS方案中外接式存储设备目前主要是指RAID、JBOD等。    

 

3.2 SAN:存储区域网络(Storage Area Network)         SAN连接又分ISCSI(网口)SAS(SAS口)以及FC(光纤口)连接         注:这种连接需要单独的存储产品。可以通过交换机连接。    

 

3.3 NAS:网络附属存储(Network Attached Storage)         NAS是在网络中放置一个单独的存储服务器,此存储服务器开启网络共享。 

 

4 详细介绍

 

4.1 DAS详细介绍

        结构:

        DAS是Direct Attached Storage的缩写,即“直接连接存储”,是指将外置存储设备通过连接电缆,直接连接到一台计算机上。采用直接外挂存储方案的服务器结构如同PC机架构,外部数据存储设备采用SCSI技术,或者FC(Fibre Channel)技术,直接挂接在内部总线上的方式,数据存储是整个服务器结构的一部分,在这种情况下往往是数据和操作系统都未分离。DAS这种直连方式,能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求,并且单台外置存储系统的容量,已经从不到1TB,发展到了2TB,随着大容量硬盘的推出,单台外置存储系统容量还会上升。此外,DAS还可以构成基于磁盘阵列的双机高可用系统,满足数据存储对高可用的要求。从趋势上看,DAS仍然会作为一种存储模式,继续得到应用。 

 优点:        

实现大容量存储;将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘,满足海量存储的需求。        

可实现应用数据和操作系统的分离:操作系统一般存放本机硬盘中,而应用数据放置于阵列中。      

  提高存取性能:操作单个文件资料,同时有多个物理磁盘在并行工作,运行速度比单个磁盘运行速度高。      

  实施简单:无须专业人员操作和维护,节省用户投资。  

 

 局限:        

服务器本身容易成为系统瓶颈;        

服务器发生故障,数据不可访问;        

对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。

同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;      

数据备份操作复杂。

 

  4.2 SAN详细介绍

        结构:

        SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络

目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。
        SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。

通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。

 

         目前常见的SAN有FC-SAN和IP-SAN,其中FC-SAN为通过光纤通道协议转发SCSI协议IP-SAN通过TCP协议转发SCSI协议

 优点:

        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不受现今主流的、基于SCSI存储结构的布局限制。特别重要的是,随着存储容量的爆炸性增长,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,这样不管数据置放在那里,服务器都可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。
        因为SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能,所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响。

SAN方案也使得管理及集中控制实现简化,特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。最后一点,光纤接口提供了10公里的连接长度,这使得实现物理上分离的、不在机房的存储变得非常容易。

 

  局限:

        成本和复杂性,特别是在光纤信道中这些缺陷尤其明显。使用光纤信道的情况下,合理的成本大约是1千兆或者两千兆大概需要五万到六万美金。

从另一个角度来看,虽然新推出的基于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。

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,而光纤通道技术要求特定的价格昂贵的设备。

 4.3 NAS详细介绍

 

结构:

        NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器

NAS设备直接连接到TCP/IP网络上,网络服务器通过TCP/IP 网络存取管理数据。(CIFS/NFS方式访问文件

NAS 作为一种瘦服务器系统,易于安装和部署,管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据,因此对服务器来说可以减少系统开销。

NAS 为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统,对硬件要求很低,软件成本也不高,甚至可以使用免费的LINUX解决方案,成本只比直接附加存储略高。


 优点:

        NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台,用户通过网络支持协议可进入相同的文档,因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。
        NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内,靠近数据中心的应用服务器,或者也可放在其他地点,通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预,NAS设备允许用户在网络上存取数据,这样既可减小CPU的开销,也能显著改善网络的性能。

        局限:

        NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题,即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网(SAN)不同,NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS 的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外,还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

        由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;
        由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;
        存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

 4.4 DAS/NAS/SAN协议对比

 

NAS:用户通过TCP/IP协议访问数据,采用业界标准文件共享协议如:NFS、HTTP、CIFS实现共享
SAN:通过专用光纤通道交换机访问数据,采用SCSI、FC-AL接口。
    NAS和SAN最本质的不同就是文件管理系统在哪里SAN结构中,文件管理系统(FS)还是分别在每一个应用服务器上;而NAS则是每个应用服务器通过网络共享协议(如:NFS、CIFS)使用同一个文件管理系统。换句话说:NAS和SAN存储系统的区别是NAS有自己的文件系统管理。


服务器与磁盘阵列连接的几种方式/sas/iscsi/fc_hba


服务器与磁盘阵列柜有哪些连接方式?

1,连接方式:
   SAS、
   iSCSI、
   FC(光纤)

2,都需要在服务器上安装HBA(连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器)卡,通过相对应的线缆连接盘柜。
 
3,SAS连接方式:服务器需要安装SAS HBA卡,通过SAS线连接到盘柜上的SAS接口。速率3Gb/S,
  可以通过SAS交换机(此类SAN交换机相对其它SAN交换机较少)扩展成SAS SAN存储区域网络 ,如  Powervault MD3000  用的是SAS连接方式
 

 iSCSI连接方式:服务器需要安装iSCSI HBA卡,通过以太网线连接盘柜上的iSCSI接口,速率1Gb/S,可以通过以太网交换机扩展成iSCSI(IP) SAN存储区域网络 
  如:Powervault MD3000 i
 
  FC连接方式:服务器需要安装FC HBA卡,通过FC线连接到盘柜上的FC接口(接口上必须安装短波光模块)。速率4/8/10Gb/S,
  可以通过FC交换机(需要安装短波光模块)扩展成FC SAN存储区域网络 
 
4,目前企业数据存储的主流是FC SAN 和IP SAN,前者吞吐量高、性能最好,后者经济实惠、扩展方便。
 
5,SAS接口的存储一般都用于入门级直连存储,少有扩展成SAS SAN的。


小结:

1:fc san最牛比,

其次为iscsi san组成ip scn;最差劲(入门直链存储)为sas san


2:sas san传输速率为3gb/s;      以sas交换机连接


iscsi san传输速率为1gb/s        通过以太网交换机互连
          

fc san传输速率为4/8/10gb/s    通过fc交换机互连
          

 3:不同互连方式都要在主机安装对应的hba卡         



相关存储厂商普及

HDS存储、美国Isilon、NETAPP、EMC、华为、H3C、等等。。。。


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