NAS存储技术全面解析

NAS存储技术全面解析

对于企业级存储产品，网络存储正成为主要的信息处理模式。因此当前越来越多的用

户选用网络连接存储(NAS)技术或存储区域网络(SAN)。然而，企业究竟应该选用哪一个，

这一直是业界内争论的焦点。

其实，NAS和SAN这两种技术各有千秋，用户无论是选择SAN还是NAS，都是由

自身不同的条件和需求决定的。这里我们先来谈谈NAS存储技术。

NAS是什么？

很多读者都知道，NAS是英文“Network Attached Storage”的缩写, 中文意思是

“网络附加存储”。按字面简单说就是连接在网络上, 具备资料存储功能的装置，因此也

称为“网络存储器”或者“网络磁盘阵列”。

从结构上讲，NAS是功能单一的精简型电脑，因此在架构上不像服务器那么复杂，在

外观上就像家电产品，只有电源与简单的控制钮，只需通过一根网线连接到终端客户机上，

就可以完成NAS的安装控制。

NAS是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，它是基于LAN(局域网)的，按照

TCP/IP协议进行通信，以文件的I/O(输入/输出)方式进行数据传输。在LAN环境下，NAS

已经完全可以实现不同平台之间的数据级共享，比如NT、UNIX等平台的共享。一个NAS

系统，包括处理器，文件服务管理模块和多个硬盘驱动器(用于数据的存储)。

NAS 可以应用在任何的网络环境当中，主服务器和客户端可以非常方便地在NAS上

存取任意格式的文件，包括SMB格式(WIndows)NFS格式(UnIx, LInux)和CIFS(Common

Internet FIle System)格式等等。通过任何一台计算机，采用IE或Netscape浏览器就可

以对NAS设备进行直观方便的管理。

NAS的技术特点：

NAS实际上是一个带有瘦服务器(Thin Server)的存储设备，其作用类似于一个专用的

文件服务器。这种专用存储服务器不同于传统的通用服务器，它去掉了通用的服务器原有

的不适用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，用于存储服务，大大降低了存储

设备的成本。这为方便存储到网络之间以最有效的方式发送数据，专门优化了系统硬软件

体系结构，多线程、多任务的网络操作系统内核特别适合于处理来自网络的I/O请求，与

传统的存储服务器相比，不仅响应速度快，而且数据传输速率也较高。

专用的存储设备

与传统以服务器为中心的存储系统相比，数据不再通过服务器内存转发(这会引起额外

延迟和阻塞)，直接在客户机和存储设备间传送(即所谓第三方传送)。这样，服务器仅起控

制管理的作用，因而具有更快的响

应速度和更高的数据带宽。另外，对服务器的要求降低，可大大降低服务器成本，这

样就有利于高性能存储系统在更广的范围内普及应用。

协议独立 连接简单

NAS具有较好的协议独立性，支持UNIX、Netware、Windows nt、OS/2或Intranet

Web的数据访问，客户端也不需要任何专用的软件，安装简易，甚至可以充当其它机器的

网络驱动器，可以方便的利用现有的管理工具进行管理。

与传统的通用服务器不同，NAS专用服务器能在不增加复杂度，管理开销，降低可靠

性的基础上，使网络的存储容量增加，具有非常好的可扩展性。由于不需要服务器提供更

多的硬件及服务，使服务器的可靠性和I/O性能大大提高，能充分利用可得到的

10M/100Mb或是1000Mb的网络带宽，有较大的数据吞吐量。

即插即用

NAS可以通过集线器或交换机方便地接入到用户网络上，是一种即插即用的网络设

备。为用户提供了易于安装、易于使用和管理、可靠性高和可扩展性好的网络存储解决方

案。

NAS使文件访问操作更为快捷，并且易于从基础设施增加文件存储容量。因为NAS

关注的是文件服务而不是实际文件系统的执行情况，所以NAS设备相当易于部署。

NAS设备与客户机之间主要是进行数据传输。传统的网络结构中，LAN/WAN上传输

的大量数据被分成许多小的数据块。传输的处理过程需要占用处理器资源来中断和重新访

问数据流。如果数据包的处理占用太多的处理器资源，则在同一服务器上运行的应用程序

会受到影响。

软硬RAID

当然，目前也有一些简单、廉价的NAS系统采用了以软件构建RAID的方式，当系统

负荷较重的时候，NAS系统中的处理器性能瓶颈也会引发传输速率的明显下降，在选择

NAS系统时，这也是用户需要考虑的问题。

小结一下，NAS的六大特点：

1)低TCO(Total Cost of Ownership 总体拥有成本)

2)扩充性

3)跨平台

4)高可用性

5)高速度

6)方便的安装、维护、使用

NAS与SAN的区别

与SAN不同，NAS是部件级的存储方法。NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构

连接到一群计算机上，所以NAS在适用性方面具有不少优势：

首先，NAS可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用

户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此使整

个系统的管理和设置较为简单。

其次NAS是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在

其他地点与网络连接。

NAS没有解决好的一个关键性问题，是其在备份过程中的带宽消耗，因为网络带宽要

同时满足存储和正常的数据访问。现在，一个比较一致的看法是：NAS可以很经济地解决

存储容量不足的问题，但难以获得满意的性能，对于关键事务应用而言，它必须使用专用

的宽带网段； 因此，如果公司的发展将需要大量的NAS设备或是网络带宽需求超过千兆

以太网，就应该考虑最高端的存储解决方案SAN。不过，从适用性和TCO的角度出发，

NAS依然应该是国内多数企业的首选结构。

总结

简单的说，NAS是通过网线连接的磁盘阵列，它具备了磁盘阵列的所有主要特征：高

容量、高效能、高可靠。NAS是部件级的存储方法。NAS将存储设备通过标准的网络拓

扑结构连接到一群计算机上，所以NAS可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，

而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所

需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单。其次NAS是真正即插即用的产品，并

且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接。最重要的是，NAS

能够满足那些无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。