不知道RAID/SAN/NAS的小可愛來看看這個吧！

RAID

RAID（冗余陣列的獨立磁盤，Redundant Array of Independent Disks）是一種將多個磁盤驅動器組合成一個或多個單元的技術，目的是在提高數據可靠性和/或提升性能的同時，對操作系統隱藏底層的復雜性。簡而言之，RAID通過將數據分布在多個磁盤上，來實現數據冗余、提高存儲系統的容錯能力或增加數據訪問速度。

RAID的工作原理

RAID有多種級別，每種級別通過不同的數據分布策略，達到不同的目標（如提高讀寫速度、增加數據安全性等）。常見的RAID級別包括：

RAID 0（條帶化）：將數據分割成塊，均勻分布在兩個或更多的磁盤上，沒有冗余。它提高了讀寫性能，但如果任何一個磁盤失敗，數據將丟失。(圖片來自b站)

RAID 1（鏡像）：每個數據塊在兩個磁盤上各有一個副本，提供了很高的數據可靠性。如果一個磁盤失敗，系統可以從另一個磁盤讀取數據。

RAID 5（帶奇偶校驗的條帶化）：將數據和奇偶校驗信息分布在三個或更多的磁盤上。任何一個磁盤的數據都可以通過其他磁盤上的數據和奇偶校驗信息重建。它提供了數據保護，并提高了讀性能，但寫性能會受到一定影響。

RAID 6（雙奇偶校驗）：與RAID 5類似，但使用兩組奇偶校驗數據，因此可以容忍兩個磁盤同時故障。

RAID 10（鏡像+條帶化）：結合了RAID 1和RAID 0的特點，首先，數據在兩個磁盤間被鏡像，形成一對鏡像磁盤。然后，多對這樣的鏡像磁盤通過條帶化組合在一起。

實際上，RAID 10至少需要四個磁盤。每對鏡像磁盤存儲相同的數據，而不同對之間的數據通過條帶化技術分布。通過鏡像一組條帶化的磁盤陣列來提供冗余。它提供了很好的讀寫性能和數據保護。

RAID的優點

提高數據可靠性：通過數據冗余，RAID可以保護數據免受單個或多個磁盤故障的影響。
增加存儲性能：某些RAID級別可以提高讀寫速度，特別是在多用戶環境中。
容錯能力：在磁盤發生故障時，某些RAID配置可以繼續運行而不丟失數據，甚至在更換故障磁盤后自動重建數據。

RAID的缺點

成本：需要額外的磁盤來提供冗余，增加了成本。
復雜性：設置和管理RAID系統可能比單個磁盤更復雜。
性能影響：某些RAID級別（如RAID 5和RAID 6）在寫操作時會因為計算奇偶校驗而導致性能下降。

RAID是一種提高數據存儲系統可靠性和性能的有效方法。選擇哪種RAID級別取決于特定應用的需求，包括對數據保護的需求、性能要求以及預算限制。在企業級存儲解決方案中，RAID是保證數據安全和提高存儲性能的重要技術之一。

RAID技術背后的核心思想是通過在多個磁盤之間分配數據和/或冗余信息，來模擬一個更大、更快、更安全的單一存儲單元（虛擬化）。

SAN

SAN（Storage Area Network）是一種高速專用網絡，連接共享存儲設備和服務器。SAN允許存儲資源在網絡上獨立于任何單一服務器，并為網絡上的多個服務器提供訪問這些存儲資源的能力。這種配置有助于提高存儲效率和數據可訪問性，常用于大型企業環境中，支持高容量數據存儲、備份和恢復等操作。

SAN的特點

高性能：SAN使用高速網絡技術（如光纖通道）連接服務器和存儲設備，提供高帶寬和低延遲的數據傳輸。
靈活性：SAN允許存儲資源獨立于服務器，服務器通過網絡訪問存儲資源。這提高了存儲管理的靈活性，使得數據遷移、備份和恢復等操作更加簡便。
可擴展性：SAN支持在不干擾現有網絡和應用的情況下擴展存儲容量和性能。

SAN與RAID的關系

SAN和RAID服務于數據存儲的不同方面，但它們可以一起工作以提供高性能、高可用性的存儲解決方案：

RAID如上所述，一種數據存儲的虛擬化技術，通過將多個磁盤組合成一個邏輯單元來提高數據的冗余性和性能。RAID通常用于單個存儲系統內，主要關注于如何在硬盤級別上保護數據，確保即使硬盤發生故障，數據也不會丟失，同時也能提升數據處理的速度。
SAN是一種網絡，用于連接服務器和存儲設備（如磁盤陣列）。SAN允許存儲設備從物理服務器解耦，實現了存儲資源的集中管理和共享。在SAN環境中，存儲設備往往采用RAID配置來增加數據保護和提高存儲性能。

簡單來說，就是：RAID是物理資源的虛擬化，SAN是物理資源的服務器端解耦

二者如何一起使用

在實踐中，一個典型的企業級存儲解決方案可能會在SAN架構中部署使用RAID技術的存儲系統。這樣，SAN提供了高速的數據傳輸和靈活的存儲管理，而RAID在這些存儲系統內部提供了數據的冗余和性能優化。

例如，一個企業可能會在SAN中部署一個或多個RAID陣列，這些陣列可以為網絡中的多個服務器提供存儲服務。這種配置既利用了SAN的高性能和靈活性，又利用了RAID的數據保護功能，為關鍵業務應用提供了強大的存儲基礎設施。

SAN架構是企業級，注定了它的實現不會簡單：

使用SAN架構的具體操作

SAN的部署和使用涉及以下幾個關鍵步驟：

網絡基礎設施：部署高速網絡基礎設施，如光纖通道（FC）或以太網（iSCSI SAN），連接存儲設備和服務器。

存儲配置：配置SAN存儲設備，創建邏輯單元號（LUNs），這些LUNs可以被網絡中的服務器訪問。

服務器連接：在需要訪問存儲的服務器上配置HBA（主機總線適配器）卡和相應的網絡設置，以連接到SAN網絡。

存儲分配：通過SAN管理軟件或命令行界面，將存儲LUNs分配給特定的服務器，設置訪問控制和權限。

數據管理和保護：配置數據備份、快照、災難恢復等策略，以保護存儲在SAN上的數據。

除此之外，還有哪些常見技術呢？

其他

即使在SAN（存儲區域網絡）提供強大功能和靈活性的今天，仍有很多情況下不使用SAN，這主要取決于組織的具體需求、成本考慮和技術架構。

不使用SAN的情況

小型企業或低成本解決方案：對于小型企業或有限的預算，SAN的投資可能過高。在這種情況下，直接連接存儲（DAS，Direct-Attached Storage）或網絡附加存儲（NAS，Network-Attached Storage）可能是更經濟的選擇。

簡化的需求：對于一些應用場景，例如小型辦公環境或個人使用，數據存儲和共享的需求可能相對簡單，使用NAS或云存儲服務就足夠滿足需求，無需部署復雜的SAN解決方案。

云存儲和虛擬化：隨著云計算和虛擬化技術的普及，一些組織選擇將其數據和應用遷移到云平臺，利用云服務提供商的存儲服務，這可以減少對本地SAN基礎設施的需求。

未解耦、受單個服務器物理限制的情況

在未使用SAN或類似技術之前，存儲設備通常直接連接到單個服務器上（即DAS），這意味著：

存儲資源僅供該服務器使用，不易于與網絡中的其他服務器共享。
存儲容量和性能受限于單個服務器的物理能力和連接接口。
數據備份和恢復操作復雜，可擴展性和靈活性有限。

雖然SAN提供了高性能、高可用性和靈活性的存儲解決方案，適用于大型企業和數據密集型應用，但并非所有場景都需要SAN。組織需要根據自身的數據需求、技術架構和預算，選擇最合適的存儲解決方案。隨著技術的發展，包括NAS、云存儲在內的其他存儲選項，也為組織提供了多樣化的選擇。

NAS

NAS（Network Attached Storage）是一種專門設計用于存儲和共享文件的網絡連接存儲解決方案。它允許多個用戶和客戶端設備通過網絡訪問存儲在中央位置的數據（來自NAS設備，而非用戶或者客戶端設備的硬件）。NAS本質上是一種方案，主要在于NAS設備，而SAN本質上是一種網絡，不提供而是連接硬件資源。

NAS設備通常由一個或多個存儲驅動器（通常是硬盤或固態驅動器）、一個嵌入式操作系統和網絡接口組成，提供了一個簡單易用、高效的方式來集中存儲、管理和訪問數據。

NAS的工作原理

網絡接入：NAS設備通過局域網（LAN）連接到網絡上，使用標準的網絡協議（如TCP/IP）進行通信。
文件共享協議：NAS使用文件級協議，如NFS（網絡文件系統）、SMB/CIFS（服務器消息塊/公共互聯網文件系統）等，允許不同操作系統的用戶訪問存儲在NAS上的文件。
獨立設備：NAS是一個獨立的網絡設備，具有自己的IP地址，用戶可以通過網絡直接訪問NAS，而不需要通過服務器。

NAS的特點

易用性：NAS設備通常設計得用戶友好，支持快速部署和簡單管理。很多NAS設備提供了圖形用戶界面（GUI）和管理工具，幫助用戶輕松設置共享、權限和備份等。
可擴展性：隨著數據量的增長，許多NAS系統允許用戶添加額外的存儲驅動器或通過外接存儲擴展容量。
性能：雖然NAS提供了方便的文件共享和存儲服務，但其性能可能受到網絡帶寬和設備處理能力的限制。
成本效益：對于小型企業和工作組，NAS提供了一種成本效益高的方式來集中存儲和共享數據，避免了購買和維護昂貴的服務器存儲系統。

NAS的應用場景

文件共享：NAS是實現跨平臺文件共享的理想選擇，支持團隊協作和數據共享。
數據備份：NAS可以用作備份目標，為PC、服務器和其他設備提供集中的數據備份解決方案。
多媒體服務器：家庭用戶和小型辦公室可以使用NAS存儲和流式傳輸多媒體內容，如視頻、音樂和照片。
虛擬化存儲：在虛擬化環境中，NAS可以提供虛擬機的存儲解決方案。

總之，NAS提供了一種靈活、易于管理的數據存儲和共享解決方案，適用于各種規模的組織和個人用戶，特別是對于那些尋求經濟高效的集中存儲方案的用戶而言。

NAS與SAN的區別

NAS（Network Attached Storage）和SAN（Storage Area Network）的基本目的是相同的，都是用于提供集中存儲解決方案的技術，都旨在提供共享的存儲資源給網絡中的多個服務器或客戶端。最核心區別在于NAS的數據中心是NAS設備，而SAN的數據中心是連接的共享的與服務器解耦的物理資源。

物理資源來源和連接方式

NAS（網絡附加存儲）

物理資源來源：NAS設備本身。NAS是一種獨立的存儲設備，內部裝有自己的硬盤（HDDs或SSDs）作為存儲介質。它也有自己的操作系統和文件系統，專門用于管理存儲的數據和處理文件級的數據訪問請求。
連接方式：NAS設備直接連接到標準的以太網（局域網），通過網絡提供文件共享服務。服務器和客戶端通過網絡協議（如SMB/CIFS或NFS）訪問NAS上的文件，就像訪問本地磁盤上的文件一樣。

NAS是一個集成的設備，提供了存儲硬件和網絡服務。在NAS的情況下，存儲資源物理上位于NAS設備內部，而且NAS設備負責處理文件級的數據訪問，使得文件共享變得簡單。?

SAN（存儲區域網絡）

物理資源來源：存儲設備。SAN是一個專用網絡，連接著多個存儲設備和服務器。存儲設備可以是磁盤陣列、磁帶庫或其他形式的存儲設備，這些存儲設備為網絡中的服務器提供塊級存儲。
連接方式：SAN通過高速網絡連接，如光纖通道（FC）、iSCSI（Internet Small Computer System Interface）或FCoE（Fibre Channel over Ethernet）。服務器通過SAN訪問存儲資源，操作系統將這些存儲資源視為本地磁盤或卷。

SAN更像是一個高速網絡架構，用于連接存儲設備和服務器。在SAN的配置中，存儲資源來自于連接到SAN上的存儲設備。SAN專注于提供塊級數據訪問，使得服務器可以以更高性能的方式訪問數據。?

其他重要區別?

重要區別包括：數據訪問級別（文件級vs塊級）、網絡結構（依賴現有網絡vs專用網絡）和應用場景（簡單共享vs高性能需求）。

數據訪問級別

NAS提供的是文件級訪問。它允許用戶通過網絡直接訪問、管理和共享文件。NAS設備作為一個獨立的網絡設備出現在網絡上，用戶通過標準的網絡協議（如SMB/CIFS或NFS）訪問存儲在NAS系統上的文件（總體來說還是比較小的）。

SAN提供的是塊級訪問。它創建一個高速、專用網絡，將存儲設備連接到服務器。在服務器操作系統中，SAN存儲呈現為一個或多個磁盤驅動器，操作系統可以對這些驅動器進行分區和格式化，就像直接連接的磁盤一樣。SAN通過光纖通道（FC）、iSCSI（基于IP的SCSI）等技術實現數據的傳輸。