Introduce the SAN, DAS, NAS and iSCSI briefly

2. Storage Classification
DAS DAS (Direct Attached Storage:直接連接儲存設備)
DAS是企業最早採行的儲存設備，使用一台Server，透過 SCSI 或 Fiber 裝置
連接儲存裝置。其主要組成成分包括儲存裝置與作為介面的主機介面卡﹙Host
Bus Adapter，HBA﹚。由於DAS是將儲存裝置直接與伺服器相連，因此這樣的
設計能夠提供較高的安全性；但是在存取動作上就欠缺足夠的效率。 倘若企
業內其他的伺服器想對與某一伺服器相連的儲存裝置進行存取動作，則資料
傳送便必須經過區域網路﹙LAN﹚及該一伺服器，此舉不僅增加該伺服器的工作
量，也會拖累該區域網路的傳輸速度。 在過去，企業大多採用DAS以從事儲
存的任務，但是在企業資料量大幅增加的趨勢下，DAS逐漸地已經無法滿足
企業對儲存工作的需求，因而有SAN及NAS的出現。
 DAS優點
1. 價格適中
2. 架構不複雜
3. 安全性高
 DAS缺點
1. 擴充性差。
2. 另外當其他Server或PC要存取Storage時，必須經過該連接的Server。且使
用檔 案存取（File-Level）方式，資料存取速度，會受限於該台Server的I/O及
所連接的SCSI效能。

3. Storage Classification
DAS

4. Storage Classification
DAS

5. SCSI Block I/O

6. Storage Classification
NAS
 NAS (Network Attached Storage:網路附加儲存設備)
NAS 將儲存系統透過一特殊專門的檔案伺服器直接連到區域網
路上，而由於此一伺服器是專門設計用來進行資料存取的動作，
因此企業內的其他伺服器便不須同時兼負資料存取的動作，而
有更大空間去進行其他的工作。
簡單講，NAS 就是一台客制化好的主機，整合一個大容量的儲
存裝置，通常這種主機使用內嵌式系統(以Linux居多)，大部分
都有提供Web介面操作。
NAS尤其能夠為需要擷取與共享大量文件資料系統的企業環境，
提供一個具有高度效率、性能／價格比優異的儲存解決方案，
經常被應用在UNIX中的NFS﹙Network File System﹚或Windows
NT的CIFS﹙Common Internet File System﹚中的文件共享工作。
原則上，NAS適合存放不需要運算的資料，例如電子郵件與檔
案。

7. Storage Classification
NAS
 而NAS的組成結構相當單純，僅有儲存裝置與一個檔案伺服器，簡而言之其
對企業具有以下幾項重要的優點：
1. 相對DAS而言，NAS架構下的儲存裝置不屬於某特定伺服器，使伺服
器功能可獲得更好的發揮。
2. NAS使用TCP/IP協定，故在現有網路架構下即可運作，企業無須再建
置新的儲存基礎建設，導入的複雜度亦較SAN低。
3. NAS已有標準協定，可以在不同的作業系統下運作，相容性高。
4. 尤其適用於長距離的小資料量傳輸工作。
5. 成本較SAN低。
6. 特別適合存放使用者眾多的資料：由於NAS採用TCP/IP協定，開放的
網路架構，特別適合存放串流﹙Streaming﹚、影音(Video/Audio)或
者CAD/CAM(電腦輔助設計/製造)..等類型的資料。
 不過，由於NAS仍然是使用區域網路或廣域網路﹙WAN﹚來傳送資料，因此存取
速度與資料分享程度都比不上SAN，尤其一些需要運算的資料亦不適合透過
NAS來存取，為其主要的缺點。

8. Storage Classification
NAS

9. Storage Classification
NAS

10. Storage Classification
SAN
 SAN (Storage Area Network:儲存區域網路)
由其名稱即不難得知其概念即是將許多儲存裝置從區域網路獨立出來成為另一個網路，
其最大的特色即在於得以實現伺服器與儲存設備間多對多的高速連接。 所以，它不是
單一設備或是某種協定，它是一種服務架構，結合多種硬體(如：光纖、HBA卡、高速
交換機、伺服器、磁碟陣列等)與軟體(管理軟體、initiator與target軟體、驅動程式等)的
技術。
要注意喔，SAN 是提供『磁碟』 (block device)給主機用，而不是像 NAS 提供的是
『網路協定的檔案系統』 (NFS, SMB...)！這兩者的差異挺大的喔！ 因此，掛載使用
SAN 的主機會多出一個大磁碟，並可針對 SAN 提供的磁碟進行分割與格式化等動作。
想想看，你能對 NAS 提供的檔案系統格式化嗎？不行吧！這樣瞭解差異否？
SAN技術廣泛的運用在企業裡，用以提供高速的、可管理的、具容錯能力的、富彈性的
儲存服務。譬如作為資料儲存、備份、系統備援等。
採用SAN的架構，可以將各個單一的儲存設備連結起來，提供整合性的管理與應用。
SAN最大的用途不僅在於做為資料的儲存，而是在於其容錯與災難備援的能力。這也是
企業採用SAN的主要原因，一方面可以將所有的儲存資源妥善的管理，另一方面可以提
供不中斷的營運服務，在遇到天災(水火意外)、人禍(電腦病毒)時，可以在最短的時間
內，最有效的復原，從而避免損失。
現階段技術比較成熟的SAN，仍必須透過光纖通道﹙Fiber Channel﹚與伺服主機做連結，
因此所有的設備必須支援光纖。 企業要建構SAN，則必須要在伺服主機內部安裝光纖
介面卡，在主機外則必須裝設光纖纜線、光纖介面的集線器﹙Hub﹚、交換器﹙Switch﹚與路
由器﹙Router﹚…等裝置，如此各伺服器才能透過光纖通道與SAN進行連結。

11. Storage Classification
SAN
 SAN 優點
1. 連接性佳：
在SAN架構下，任一伺服器可與任一儲存裝置直接相連，任一儲存裝置也可
彼此直接相連。
2. 擴充性佳：
企業可以在不增加伺服器與區域網路負擔的情況下進行擴充的動作。
3. 管理效能佳：
可以輕易地對分散各處的儲存裝置進行管理。
4. 資料分享能力優異：
因儲存裝置不再與特定的某一伺服器相連，故可由許多伺服器共享資源，並
且大量檔案傳輸亦不會影響主網路效能。
5. LAN-Free與Serverless的資料備份能力：
因為儲存裝置間彼此直接相連，使備份工作無須佔據伺服器空間與區域網路
的頻寬，具備快速備份與災難復原能力。
6. 特別適合存放需要運算的資料：
由於SAN具備高效率的傳輸速度，因此特別適合存放運算工作量大的資料。

12. Storage Classification
SAN
 SAN 缺點
1. 成本較高、且建置費時︰
由於企業導入SAN架構，除了添購儲存設備之外，更必須建置先光纖
基礎建設、並購置光纖交換器或集線器，因此非但整體持有成本較
NAS為高，建置工程亦較為繁複。
2. 仍無共同標準可供業界遵循：
因為目前SAN架構並沒有一個共同的標準可供廠商遵循，故現階段的
SAN產品僅能夠在某些作業系統與產品間進行跨平台的運作，因此
SAN廠商便必須花費可觀的心力來整合許多組成要素以建構SAN的解
決方案。

13. Storage Classification
SAN
 SAN的拓墣主要可分為︰點對點（point-to-point）、環狀（Fibre
Channel Arbitrated Loop，FC-AL：）與網狀（fabric）等三種形式︰
1. 點對點拓墣
目前點對點拓墣仍是SAN最常見的拓墣型態，在此一拓墣形式下，伺
服器乃是直接與儲存裝置相連結，最大的優點是不會有其它裝置的干
擾，但是因為連結性不佳，故隨著SAN的技術發展與企業需求的演進，
此類拓墣的比重將可望逐漸下降。
2. Fiber Channel Arbitrated Loop (FC-AL)拓墣
若就實體架構來看，因為有一集線器位於SAN的中心，促使FC-AL拓
墣看起來像是星型拓墣，但是就邏輯上而言，FC-AL卻為一環狀拓墣，
最高可連結126個節點。
3. Fabric拓墣
Fabric拓墣中以一個交換器擔任SAN的中心樞紐，儲存架構中的任何
一節點只要與該交換器相連，便能夠和其他所有的節點相通，因此形
成一個網狀的拓墣。

14. Storage Classification
SAN

15. Storage Classification
SAN

16. Storage Classification
FC/iSCSI/NFS SAN

17. Storage Classification
SAN

18. Storage Classification
SAN

19. Storage Classification
iSCSI iSCSI (Internet SCSI)
iSCSI又稱IP-SAN，是一種基於網際網路及SCSI-3協議下的存儲技術。它融合了SAN的高擴
充性及，以及NAS的便利性。
它使用網路線當傳輸媒介，不需要像SAN一樣使用光纖設備。它的架構跟NAS一樣，因此不
影響現有網路架構，相對的價格上便宜許多。
另外，它是使用IP的方式，將SCSI協定包在封包裡面，讓支援iSCSI的設備彼此做資料交換。
因此它可以做到SCSI的區塊存取特性，讓Storage分配區塊給有支援iSCSI的Server，視為本
機的硬碟，作為資料庫、Mail、File的直接儲存空間。
PC端若支援iSCSI，也可以直接存取iSCSI Storage。目前Win7已支援iSCSI協定。
也就是說，iSCSI 這個架構主要將儲存裝置與使用的主機分為兩個部分，分別是：
1. iSCSI target：就是儲存設備端，存放磁碟或 RAID 的設備，目前也能夠將 Linux 主機模擬
成 iSCSI target 了！目的在提供其他主機使用的『磁碟』。
2. iSCSI initiator：就是能夠使用 target 的用戶端，通常是伺服器。 也就是說，想要連接到
iSCSI target 的伺服器，也必須要安裝 iSCSI initiator 的相關功能後才能夠使用 iSCSI target
提供的磁碟。
 iSCSI的優點
價格適中，架構簡單，擴充性強，支援區塊存取。
 iSCSI的缺點
設備需支援iSCSI協定，操作需學習。

20. Storage Classification
iSCSI

21. Storage Classification
iSCSI

22. Storage Classification
iSCSI

23. Storage Overview

24. Storage Overview

25. SCSI can do the I/O certification?