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存储区域网络（Storage Area Network，SAN）是一种可以连接多个存储设备的网络，为网络用户提供对块级存储的快速、可靠和安全的访问。SAN依靠高速基础设施来实现快速数据传输，模拟最终用户使用本地存储的体验。
在本文中，小编简单解释了什么是存储区域网络、它的工作原理以及此类存储解决方案与其它存储解决方案相比的优点和缺点。
存储区域网络工作原理
存储区域网络是一种将存储设备连接到服务器的专用高速网络。与使用电缆、交换机和主机总线适配器的其它网络一样，存储区域网络使网络上的每台服务器都可以访问共享池中的存储设备，就像它们直接连接一样。
在大多数企业用例中，存储区域网络有意与主用户网络分开，而是充当组织所有存储资源的独立网络。这种隔离优化了网络效率并缓解了数据瓶颈，使存储区域网络成为处理关键数据的地理分散企业的可靠选择。
存储区域网络架构使用块级存储，将数据保存在单独的卷或块中，类似于机械硬盘驱动器（HDD）的工作方式。这对于更分段的数据库特别有用，例如电子邮件服务器或社交媒体帐户使用的数据库，因为这些类型的应用程序通常需要快速、直接地全天候访问其数据。
存储区域网络解决方案的功能和有效性在很大程度上依赖于其基础架构。不同类型的存储区域网络提供多种方法来满足特定应用程序或业务的广泛需求。
存储区域网络类型
存储区域网络解决方案依靠高速基础设施来提供快速的数据传输速率。根据其底层技术，不同类型的存储区域网络更适合不同的需求。通常SAN分为四种类型，具体解释如下。
光纤通道协议（FCP）
光纤通道协议SAN是最早、使用最广泛的类型之一，占全球SAN市场的70%到80% 。它使用高速光纤通道网络来确保数据库和企业资源规划（ERP）系统等时间敏感型和任务关键型应用程序的可靠性、可访问性和低延迟。
光纤通道协议嵌入了小型计算机系统接口（SCSI）命令，可提供块级控制，允许用户将数据直接从SAN存储传输到服务器，无需中介。
互联网小型计算机系统接口（iSCSI）
iSCSI是一种更通用的SAN解决方案，它使用标准SCSI协议通过TCP/IP网络共享面向块的存储数据。它利用现有的以太网基础设施，而不需要全新的系统，使其更具成本效益且更易于实施。这使得它特别适合预算有限的中小型企业。
iSCSI存储设备看起来就像直接连接到访问服务器一样，允许与现有系统无缝集成。与FCP相比，这会导致更多的延迟，但以太网基础设施解决方案的技术进步正在缩小差距。
以太网光纤通道（FCoE）
FCP和以太网技术的融合使用户可以将光纤通道封装在现有以太网帧内，从而允许通过以太网传输光纤通道流量。FCoE将FCP的可靠性和低延迟与以太网连接的经济高效、易用性和灵活性相结合。
通过整合数据网络和存储，FCoE能够简化数据传输基础设施并降低整体复杂性。然而，FCoE需要专门的网络设备，与其它SAN解决方案相比，这可能涉及更高的前期成本。
基于光纤通道的非易失性内存Express（FC-NVMe）
光纤通道上的非易失性存储器是基于闪存的数据存储，它将光纤通道基础设施的高速数据传输率与NVMe存储设备相结合，从而显着减少延迟并最大限度地提高性能。与仅支持一个串行命令队列的传统NVMe系统不同，FC-NVMe支持数万个同时并行队列。
这对于严重依赖快速数据传输和访问的应用程序（例如实时数据分析和高频股票交易）来说非常有利。虽然仍然是一种相对较新的SAN技术，但它正在继续快速发展，并且可以在未来的数据存储中更频繁地使用。
存储区域网络特性和功能
以下是使存储区域网络从其它类型的存储解决方案中脱颖而出的一些关键优势功能。
高速数据传输
先进光纤通道技术的高速和可靠性使SAN成为在存储设备、服务器和网络中心之间有效移动大量数据的理想选择。
数据保护和灾难恢复
存储区域网络使用以其强大的数据保护和恢复功能（例如快照和复制）而闻名的传输协议。如果不幸发生灾难，SAN可以提供可靠的恢复选项，最大限度地减少计划外停机时间并防止永久性数据丢失。
集中数据管理
存储区域网络提供易于访问和管理的集中、统一的存储池。它们简化了存储管理任务，更有效地优化现有资源并简化监控、报告和故障排除工作，从而增强基础设施的整体维护。
可扩展性和灵活性
通过向网络添加更多存储设备，存储区域网络基础设施可以随着存储需求而增长。它还支持存储虚拟化等技术，进一步增强了基础设施的灵活性，允许管理员根据需要分配存储资源。
存储区域网络缺点
尽管存储区域网络具有众多优点和功能，但了解其缺点也很重要。以下是最常见的的一些确定，务必周知：
- 成本—实施存储区域网络的成本可能很高，尤其是对于资源有限的小型公司而言。
- 复杂性—存储区域网络的设置、管理和维护可能很复杂，需要具有专业知识的熟练IT专业人员。
- 单点故障—如果没有进行冗余设计，存储区域网络可能成为网络的单点故障，从而导致计划外停机和数据无法访问。
- 有限的文件共享—由于存储区域网络主要提供块级存储，因此它们往往难以应对大规模文件共享和协作。
- 性能瓶颈—存储区域网络性能可能会受到外部因素的限制，包括网络拥塞、数据连接或磁盘质量，从而导致数据传输和交付出现问题。
SAN与NAS区别
网络附加存储（NAS）设备是包含固态驱动器（SSD）或HDD的独立设备。当直接连接到以太网交换机时，用户可以通过网络访问它们，就像从本地驱动器保存和检索文件一样。大多数NAS设备都使用自己的操作系统，这意味着用户可以添加用于安全、监控、媒体流、打印和数据恢复的应用程序。
存储区域网络（SAN）擅长高性能应用，提供块级存储以实现高效、快速的数据访问，而NAS系统更适合数据共享协作，为多用户基础设施提供文件级存储简单性。
在性能方面，由于提供多种高速数据传输选项，SAN架构通常胜过NAS。这使其成为关键和数据密集型工作负载和应用程序的理想选择。但NAS系统更易于管理和维护，为存储需求较少的企业提供了更具成本效益的选择。
在可扩展性方面，SAN的块级存储和NAS的文件级存储都提供了极大的灵活性和易于扩展。在这两个选项之间进行选择应取决于优先级和存储要求。所以，了解每种存储类型的独特功能将使企业能够做出明智的决策并实施最合适的选择。
总结
由于其灵活性和性能，存储区域网络被广泛应用于各个行业。例如，在金融和银行行业，存储区域网络可以加快交易处理速度，并在客户交易股票或跟踪个人财务和资产时为客户提供实时数据访问。
在媒体和娱乐行业，存储区域网络通常用于高速数据传输和存储，这对于高清视频编辑和广播至关重要。在教育领域，存储区域网络用于存储和管理大量学生数据。
总之，对于处理大量数据的企业来说，存储区域网络是一种非常宝贵的工具。了解不同类型存储区域网络的优势和用例以及它们与其他存储解决方案的比较对于选择满足组织需求的最佳解决方案至关重要。
