摘要： 如今，随着磁盘和网络等技术的发展，数据存储的方式和架构也在一直不断改变。人们可以通过SAN（存储区域网络）和NAS（网络接入存储）体系结构的比较，了解使用每种存储系统格式时要牢记的内容。而对象存储和云计算的兴起也在影响存储选择。

    如今，随着磁盘和网络等技术的发展，数据存储的方式和架构也在一直不断改变。人们可以通过SAN（存储区域网络）和NAS（网络接入存储）体系结构的比较，了解使用每种存储系统格式时要牢记的内容。而对象存储和云计算的兴起也在影响存储选择。
　　
　　SAN通过交换机连接在一个架构中，允许许多不同的服务器轻松访问存储。从服务器应用程序和操作系统（OS）的角度来看，在直接连接的SAN或存储器中访问数据存储之间没有明显的区别。SAN支持对数据的访问，如直接连接存储。
　　
　　NAS是一种远程文件服务的方法。而不是在用户自己的文件系统上使用该软件，文件访问被重定向到使用远程协议（例如CIFS或NFS）的其他设备，作为具有自己的文件系统的某种类型的服务器来执行文件I/O，实现文件共享和集中数据管理。
　　
　　从NAS与SAN系统的角度来看，NAS用于文件I/O，SAN用于块I/O。比较NAS与SAN时需要记住的另一件事是，NAS最终将文件I/O请求转换为与其相连的存储设备的块访问。
　　
　　现在存储的对象I/O变得越来越普遍，主要是因为它在云存储中大量使用，与块存储一起使用的SAN与文件存储之间的清晰划分变得越来越模糊。
　　
　　当供应商为了存储需求从块或文件移到对象I/O时，用户仍然希望按照他们习惯的方式访问数据：SAN的块存储或NAS的文件存储。供应商现在开始提供具有NAS或SAN体验的前端系统，而后端则基于对象存储。
　　
　　文件vs.块vs.对象
　　
　　文件I/O存储以与用户在计算机上的驱动器上相同的方式读取和写入数据，这使用层级结构，文件夹内的文件可以放在更多文件夹中。这是NAS系统通常使用的方法。而这种方法有很多好处：
　　
　　•当与NFS和CIFS一起使用，这是最常见的NAS协议，用户可以像在本地驱动器上一样复制和粘贴文件或整个文件夹。
　　
　　•使IT易于管理。
　　
　　I/O块存储将每个文件或文件夹视为较小数据位的各种块，并在SAN系统中的各种驱动器和设备上分配每个块的多个副本。这种方法的好处包括：
　　
　　•更高的数据可靠性。如果一个或多个驱动器出现故障，仍可以访问数据。
　　
　　•更快的访问。文件可以从最接近用户的块重新组合，不需要通过文件夹层次结构。
　　
　　对象I/O存储将每个文件视为单个对象（如文件I/O），并且不具有嵌套文件夹的层次结构（如块I/O）。使用对象存储，将所有文件或对象放入单个庞大的数据池或数据库中。基于已经与该文件相关联或由对象存储操作系统添加的元数据找到文件。
　　
　　这意味着对象存储是三种方法中最慢的方法，主要用于云文件存储。但是，元数据访问方式的最新进展以及越来越多使用的快速闪存驱动器，缩小了对象，文件和块存储之间的速度差距。
　　
　　使用NAS和SAN
　　
　　NAS与SAN的主要区别在于每个类型的存储器如何显示给用户。
　　
　　因为它通过标准以太网连接来连接到网络，因此NAS系统或设备看起来像任何其他与用户连接的网络设备。用户连接到NAS进行工作，像任何其他网络连接的设备一样，它具有自己的操作系统。在采用NAS设备的情况下，操作系统处理用户计算机请求的数据的写入和读取。
　　
　　一旦它被安装在用户的计算机上，SAN将显示为本地驱动器。这意味着它将用作本地驱动器，用户计算机上的操作系统将处理读取或写入数据的命令。这允许用户像任何其他本地驱动器一样对待它，包括在其上安装软件的能力。
　　
　　NAS与SAN的连接
　　
　　NAS系统是单个服务器或单个设备中包含的驱动器或服务器的集合。它直接连接到网络，通常使用以太网电缆连接到以太网交换机。
　　
　　SAN系统是一组驱动器，设备或服务器，所有这些都使用网络结构（如iSCSI或光纤通道）连接在一起。
　　
　　虽然以太网和Fabric网络已经进行了多年的竞争，但Fabric网络一直具有更直接的连接优势，因为它不必经过TCP/IP处理以太网连接。因此，在数据速度相同的情况下，由于I/O在存储和用户之间的接触频率较低，所以在I/O速度方面有优势。
　　
　　主板的变革可能孕育未来
　　
　　如今，可能更多的惊喜来自于通过结构扩展非易失性存储器快速（NVMe）协议。
　　
　　NVMe协议是将闪存设备直接连接到计算机主板，通过PCIExpress总线进行通信的最快方式。而且它大大优于通过串行ATA连接的固态硬盘。用户可以通过将SAN系统编织在一起的结构来扩展这种快速的NVMe连接。
　　
　　为了公平起见，NVMe协议不能用于在远程用户和存储阵列之间传输数据，因此需要使用消息层。这使得NVMe似乎更像是以太网连接的NAS系统，它使用以太网的TCP/IP协议来处理数据移动。但NVMe对fabric架构开发人员正在通过远程直接内存访问（RDMA）使用消息层对速度影响最小。在各种类型的RDMA中，RDMA能够将以太网，互联网广域RDMA协议和Infini Band进行融合，目前在高性能计算系统中使用。
　　
　　编辑：Harris