什麼是儲存區域網路，與不同的儲存解決方案相比，它有哪些優勢？
我建議這是一個關於企業級儲存區域網路的規範問題。
什麼是儲存區域網路 (SAN)，它是如何工作的？
它與網路附加儲存 (NAS) 有何不同？
與直連儲存 (DAS) 相比，有哪些案例？
哪種方式更好或更壞？
為什麼這麼貴？
我（或我的公司）應該使用一個嗎？
首先，對於 DAS、NAS 和 SAN 儲存的（廣泛）比較，請參見此處。
關於“ SAN ”這個術語有一些常見的誤解，它的意思是“儲存區域網路”，因此嚴格來說，它僅指連接儲存設備（磁碟陣列、磁帶庫等）和儲存使用者（伺服器）的通信基礎設施。 ）。但是，在通常的實踐中，術語“SAN”用於指代兩件事：
- 一個完整的儲存基礎架構，包括從多個伺服器提供對中央儲存設備的共享訪問所涉及的所有硬體和軟體。這種用法雖然不完全正確，但已被普遍接受，也是大多數人在談論“SAN”時所指的。這個答案的其餘部分將集中在它上，從而描述企業級儲存基礎架構的每個組件。
- 單個儲存陣列（見後文）；例如，“我們有一個帶有 20 TB 儲存的 Brand X SAN”。這種用法根本不正確，因為它甚至沒有考慮“SAN”的真正含義，只是假設它是某種形式的儲存設備。
SAN 可以由非常不同的硬體組成，但通常可以分解為各種組件：
儲存陣列：這是實際儲存數據的地方（經常被錯誤地稱為“SAN”）。它們由以下部分組成：
- **物理磁碟：**當然，它們會歸檔數據。使用企業級磁碟，這意味著它們通常具有較低的單磁碟容量，但性能和可靠性要高得多；而且，它們比消費級磁碟貴得多。根據特定的 SAN 實施，磁碟可以使用各種連接和協議（SATA、SAS、FC等）和不同的儲存介質（固態磁碟變得越來越普遍）。
- **磁碟機櫃：**這是放置磁碟的地方。他們為他們提供電力和數據連接。
- **儲存控制器/處理器：**這些管理磁碟 I/O、RAID和記憶體（術語“控制器”或“處理器”因 SAN 供應商而異）。同樣，使用了企業級控制器，因此它們比消費級硬體具有更好的性能和可靠性。它們可以並且通常成對配置以實現冗餘。
- 儲存池：儲存池是一堆儲存空間，由 RAID 配置中的一些（通常很多）磁碟組成。它被稱為“池”，因為它的各個部分可以按需分配、調整大小和取消分配，從而創建 LUN。
- 邏輯單元號 (LUN)：LUN是從儲存池中抽取的一塊空間，然後可供一台或多台伺服器使用（“提供”）。伺服器將其視為儲存卷，並且可以使用他們喜歡的任何文件系統對其進行格式化。
**磁帶庫：**它們可以連接到 SAN，並使用相同的通信技術連接到伺服器和直接儲存到磁帶的備份。
**通信網路（“SAN”本身）：**這是允許儲存使用者（伺服器）訪問儲存設備（儲存陣列、磁帶庫等）的網路；嚴格來說，它是“儲存區域網路”一詞的真正含義，也是儲存基礎架構中唯一應該這樣定義的部分。確實有很多解決方案可以將伺服器連接到共享儲存設備，但最常見的是：
- **光纖通道：**一種使用光纖高速連接到共享儲存的技術。它包括主機匯流排適配器、光纖電纜和 FC 交換機，可以實現從 1 Gbit 到 20 Gbit 的傳輸速度。此外，多路徑 I/O可用於將多個物理鏈路組合在一起，從而實現更高的頻寬和容錯能力。
- **iSCSI：**通過 IP 傳輸實現SCSI協議。它在標準乙太網硬體上執行，這意味著它可以實現從 100 Mbit（通常不用於 SAN）到 100 Gbit 的傳輸速度。也可以使用多路徑 I/O（儘管底層網路層引入了一些額外的複雜性）。
- **乙太網光纖通道（FCoE）：**一種介於全 FC 和 iSCSI 之間的技術，它使用乙太網作為物理層，但使用 FC 作為傳輸協議，從而避免了中間需要 IP 層。
- **InfiniBand：**一種非常高性能的連接技術，使用較少且相當昂貴，但可以實現一些令人印象深刻的頻寬。
**主機匯流排適配器（HBA）：**伺服器用來訪問連接層的適配器卡；它們可以是專用適配器（如在 FC SAN 中）或標準乙太網卡。還有 iSCSI HBA，它們具有標準的乙太網連接，但可以在硬體中處理 iSCSI 協議，從而減輕伺服器的一些額外負載。
SAN 在直接連接（或物理共享）儲存的基礎上提供了許多附加功能：
- **容錯性：**高可用性內置在任何企業級 SAN 中，並在所有級別進行處理，從儲存陣列中的電源到伺服器連接。磁碟更可靠，RAID 用於承受單磁碟（或多磁碟）故障，採用冗餘控制器，多路徑 I/O 允許即使在鏈路故障的情況下也能不間斷地訪問儲存。
- 更大的儲存容量： SAN 可以包含許多大型儲存設備，提供比單個伺服器更大的儲存空間。
- **動態儲存管理：**儲存卷（LUN）可以按需創建、調整大小和銷毀；它們可以從一台伺服器移動到另一台伺服器；為伺服器分配額外的儲存只需要一些配置，而不是購買磁碟並安裝它們。
- **性能：**一個正確配置的 SAN，使用最新的（雖然昂貴的）技術，可以獲得真正令人印象深刻的性能，並且從頭開始設計用於處理來自多個伺服器的大量並發負載。
- **儲存級複製：**可以配置兩個（或更多）儲存陣列進行同步複製，允許在故障或災難情況下將伺服器 I/O 從一個完全重定向到另一個。
- **儲存級快照：**大多數儲存陣列允許拍攝單個捲和/或整個儲存池的快照。如果需要，可以恢復這些快照。
- **儲存級備份：**大多數 SAN 還允許直接從儲存陣列執行備份到 SAN 連接的磁帶庫，完全繞過實際使用數據的伺服器；採用各種技術來確保數據的完整性和一致性。
綜上所述，使用 SAN 的好處是顯而易見的；但是購買一台的成本和管理一台的複雜性又如何呢？
SAN 是企業級硬體（儘管即使在中小型公司中也可能存在小型 SAN 的商業案例）；它們當然是高度可定制的，因此範圍可以從“具有 1 Gbit iSCSI 和較高可靠性的幾個 TB”到“具有驚人速度、性能和可靠性以及完全同步複製到 DR 數據中心的數百個 TB”；成本會有所不同，但通常比其他解決方案更高（如“總成本”以及“每 GB 空間成本”）。沒有定價標準，但即使是小型 SAN 的價格標籤也在數万（甚至數十萬）美元範圍內，這種情況並不少見。
設計和實施 SAN（對於高端 SAN 更是如此）需要特定的技能，而這種工作通常由高度專業化的人員完成。日常操作（例如管理 LUN）要容易得多，但在許多公司中，儲存管理無論如何都是由專門的人員或團隊來處理的。
無論上述考慮如何，SAN 都是需要高容量、可靠性和性能的首選儲存解決方案。