Raid与DAN、SAN、NAS基础

一、 磁盘基本知识

1. Raid分类

Raid磁盘阵列是由多个磁盘组合成的磁盘组，可将数据分割成许多区段，分别存放在各个磁盘上；同时利用不同排列技术，可提高磁盘性能和数据安全性。下列简单介绍几种Raid的区别。

Raid 0：

最简单的未受保护Raid可称为磁盘条带化，即是将数据分割成多份分别存放在磁盘上。实现io的成倍增长，性能成倍增长。例如四个磁盘，条带128K，则将数据分成多个128K，同时存放在磁盘上。

Raid 1：

Raid 0并没有实现数据的冗余，缺乏安全保障；Raid 1则磁盘镜像，将相同的数据存放在Raid的不同磁盘上；例如四个磁盘1，2，3，4；磁盘1和磁盘2的数据相同，磁盘3和磁盘4数据相同。然而这样就降低了磁盘的性能，降低磁盘利用率。

Raid 5：

利用奇偶校验技术，通过将奇偶校验信息分布在其余磁盘上，如果一个磁盘坏了，还能通过其余磁盘的奇偶校验信息恢复所有数据。与Raid 0相比提高了数据保障，同时需要部分性能用于奇偶校验计算，与Raid 1 相比提高性能提高，磁盘利用率也有所提高。

Raid 10：

Raid10有两种形式，Raid 1+0 先做Raid 1再做Raid 0；Raid 0+1 现在Raid 0再做Raid 1；两种情况在性能和磁盘利用率上没有太大区别，建议使用Raid 1+0 可提高数据安全性能。

以上几种Raid，Raid 5则是居中的一种选择，现在一般企业多为选择Raid 5。

2. 存储分类

现在市场上通用的存储主要有：DAS，NAS，SAN，具体存储分类如下图所示。

DAS：直连式存储

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上，与本机磁盘的使用没有太大区别；成本较低，由于SCSI接口有限因此容量有限，扩展不容易，扩展等操作必须停止应用，且容灾性差。

每个服务器都有自己的存储，如下图所示。

为了解决以上问题，必须将存储从以上服务器分离处理，进行集中管理。存储网络便是为了解决此问题。

使用存储网络的好处是虽然物理上分离出来了，逻辑上跟未分离一样，完全一体，数据实现集中管理，容易扩充，如下图所示。因此针对此存储网络方式有两种实现手段：NAS和SAN。

NAS：网络接入存储

NAS实际是一种带有网络文件服务器的存储设备。服务器与存储设备之间采用TCP/IP进行连接；成本低，由于采用TCP/IP连接，目前的千兆网络使用，使得此种存储方式得到多数企业的认可。只要进行网络连接无兼容性的要求，只能以文件方式访问，而不能像文件系统一样直接访问数据库块。

SAN：存储区域网络

SAN实际是一种为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络，使用FC光纤通道技术连接Raid与应用服务器，使用数据库块访问，因此存取速度快。然而价格贵，光纤网络不适合异地扩展。

NAS和SAN的根本不同

两者最本质的区别在于文件管理系统在哪里；如下图所示。SAN文件管理系统[FS]还是分别在每个应用服务器上，而NAS则是通过网络共享协议使用一个FS，NAS将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上，SAN将目光集中在磁盘、磁带以及链接它们的基础结构。未来的解决方案是NAS加SAN。

下图表示三种存储的基本结构，可供理解