什么是存储区域网络（SAN）？

存储区域网络（SAN）是一种高速网络，将存储设备的共享池连接到多台服务器。每台服务器都可以访问共享存储，就像直接连接的驱动器一样。SAN 提供可扩展性、高性能数据访问和集中管理，可以满足不同的存储需求。但是，现代企业正在放弃 SAN，选择云存储选项，因为云存储具备更强的灵活性、更高的成本效益以及近乎无限的容量。

存储区域网络通过特定协议提供对存储设备的块级访问，从而提供高效的数据存储、检索和管理。以下提供一些使用案例。

磁盘用量优化

存储区域网络将许多磁盘驱动器和其他存储设备连接到一个网络中。作为一个单一的集中单元，您可以更好地控制存储网络。您可以为某些服务器、设备或用户分配特定的存储单元。您还可以使用动态分层，在不中断网络的情况下，在存储层之间移动数据。SAN 中可供使用和配置的功能与层级范围很广，使您能够更有效地优化现有磁盘的用量。

数据管理

存储区域网络通常用于具有大量交易数据库的环境，例如银行、电子商务或企业 IT 系统中的数据库。SAN 提供的高速网络和块级存储对于处理这些数据库的密集 I/O 需求至关重要。您还可以在存储区域网络中自动执行多项数据管理任务。例如，您可以创建自动备份例程，或者即使在使用系统时也能启动备份过程。

媒体处理

在媒体和娱乐行业，特别是在视频制作和编辑中，SAN 用于存储和管理大型多媒体文件。SAN 的高吞吐量和容量非常适合处理高分辨率视频文件，提供实时访问和编辑功能。同样，SAN 用于存储和访问大型医学成像文件，例如 MRI 和 CT 扫描。

文件共享

在大型组织中，存储区域网络促进了不同部门和地点之间的集中文件共享。此使用案例尤其适用于跨国公司，在这些跨国公司中，跨地域的数据可访问性和一致性至关重要。

备份和恢复

由于存储区域网络具有多种缩短停机时间的功能，因此提供了高度可用的数据存储库。例如，SAN 可以将数据镜像到多个位置，在提供冗余的同时确保数据得到保存，并且在发生系统故障或灾难时可以快速恢复。组织使用灾难恢复功能帮助在紧急情况下防止数据丢失。

SAN 架构中的关键组件如下。

存储设备

存储设备或目标是磁带库、磁盘阵列和固态存储系统。每个存储设备通常都有一系列接口和控制器，允许其连接到存储区域网络并进行通信。

SAN 主机是管理 SAN 上的数据访问和存储请求的服务器或计算设备。主机发起所有数据存储请求，然后访问 SAN 上的存储资源。主机访问存储设备，进而读取和写入数据。

网络协议

SAN 使用多种协议来促进通信。例如：

• 光纤通道协议以其高速和可靠性而闻名，使其适用于要求严苛的环境。

• 互联网小型计算机系统接口（iSCSI）利用现有的 IP 网络来降低成本和复杂性。

• 以太网光纤通道（FCoE）将光纤通道的高速与无处不在的以太网相结合，可与现有网络基础设施进行高效集成。

这些协议均用于增强 SAN 的性能和可扩展性，确保网络存储环境中的高效数据传输和可访问性。

网络组件

SAN 还使用物理网络组件，如 SAN 交换机、导向器、控制器和网关。这些 SAN 组件允许主机同时与不同的设备连接和通信。通过在各种存储设备之间切换，SAN 可以提供可扩展性和冗余。控制器和网关通过连接不同类型的存储网络来促进通道之间的通信。这些设备使用前面提到的协议允许这些通信路径。

存储管理软件

存储管理软件允许您管理 SAN 架构和基础设施。该软件包括各种工具，允许您配置 SAN 组件、管理预置、监控性能并确保整个网络的数据完整性和安全性。

在某些 SAN 架构中，虚拟化技术将物理存储转换为虚拟化存储。虚拟化资源更易于管理，并且具有更大的数据移动性。

将存储设备与所有其他组件连接至存储区域网络后，即可提供数据存储和检索。SAN 中基于块的存储在一系列称为逻辑磁盘单元或逻辑单元号（LUN）的块中保存数据。您可以将数据存储在 LUN 上，例如局域网或磁盘上。SAN 将这些 LUN 与请求连接起来，传输必要的块。

当您发送访问数据的请求时，网络会通过 SAN 向数据所在的存储块发送请求。SAN 将包含您要查找的信息的数据块，从存储设备传输到请求服务器。传输时，SAN 会优化数据传输速度以提供可靠的检索速度。

存储区域网络使用集中管理工具来有效监控此阶段并管理所有相关资源。该网络分为三层进行管理，我们将在下面进行解释。

SAN 层

第一个 SAN 层是主机层。主机层管理 SAN 连接以及对块存储和数据库的请求。该层使用连接器来处理请求，并在存储数据和存储资源之间进行通信。

第二个 SAN 层是结构层。结构层包括网络设备和布线。该层为流量提供不同的路由，确保主机可以访问连接到网络的所有存储。

第三个 SAN 层是存储层。存储层代表所有数据存储设备，如硬盘、CD、磁带阵列和驱动器。

SAN 存储存在多种限制，这导致许多企业将其工作负载迁移到云端。

费用

多个 SAN 组件（例如存储阵列、主机总线适配器和光纤通道交换机）的安装和维护费用很高。由于这些费用，初始 SAN 设置可能很昂贵。同样，持续的 SAN 维护可能会给您的企业带来高昂的代价。

复杂性

一个 SAN 存储系统必须管理多台服务器和主机。维护并配置该网络以确保所有组件协同工作，可能颇具挑战性。SAN 的管理需要专业知识和经验，这对没有适当技能和人员的组织来说可能是一大挑战。由于 SAN 的复杂性，一些企业已转向第三方云存储。您可以访问完全托管的云存储，既能获得更大的存储容量，又不必面对 SAN 管理的复杂问题。

潜在的故障点

在 SAN 生态系统中，如果控制器或交换机出现故障，可能会在整个基础设施中造成问题。这些小问题可能会在访问数据时造成更大的问题，从而降低可用性。

可扩展性

由于组织需要持续存储越来越多的数据，它们必须能够依靠其存储系统的可扩展性。SAN 存储确实提供了一定的可扩展性，但需要精心规划才能配置设备和保持最佳性能。想要无限可扩展性的组织切换到基于云的解决方案，以便按需即时增加存储量。

存储区域网络（SAN）和网络附属存储（NAS）都提供了存储解决方案。但是，对于低延迟至关重要的高性能环境，SAN 存储是理想选择。由于可扩展性和性能更高，大型企业选择 SAN 而不是 NAS。

另一方面，NAS 适用于中小型企业的文件共享和数据备份。与 SAN 相比，NAS 更具成本效益且更易于使用，因此对新企业非常有用。

NAS 和 SAN 均是联网存储系统。它们与直接附属存储（DAS）形成对比，DAS 是一种规模较小的专用网络系统，可能的主机连接和端口数量有限。

Amazon Web Services（AWS）提供的服务可提供基于云的存储，超越了 SAN 的能力。例如，Amazon Elastic Block Store（Amazon EBS）提供基于云的数据块存储服务。对于任务关键型应用程序，您可以将本地 SAN 工作负载迁移到云端。EBS 以更低的成本存储数据，但不会影响性能。

使用 Amazon EBS，您可以：

• 扩展最严苛的高性能工作负载，包括任务关键型工作负载。

• 在可用区内使用复制来防范故障，并获得高耐久性。

• 从灵活的存储选项中进行选择，以最适合您的特定工作负载。

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