NAS（尤其是NFS）與iSCSI之間最大的區(qū)別是協(xié)議類(lèi)型不同。在將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備的過(guò)程中，它們使用了不同的協(xié)議。iSCSI使用block塊協(xié)議，數(shù)據(jù)以塊為單位從前端虛擬機(jī)寫(xiě)入到后端的存儲(chǔ)設(shè)備。主機(jī)端負(fù)責(zé)維護(hù)磁盤(pán)上的文件系統(tǒng)，在主機(jī)看來(lái)，存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器本地磁盤(pán)并沒(méi)有區(qū)別。NAS則是另外一種情況，存儲(chǔ)設(shè)備端負(fù)責(zé)維護(hù)磁盤(pán)文件系統(tǒng)，使用的是文件共享協(xié)議，服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備之間只有簡(jiǎn)單的通訊。
NAS本質(zhì)上是把寫(xiě)數(shù)據(jù)到磁盤(pán)的工作從主機(jī)端轉(zhuǎn)移到了存儲(chǔ)設(shè)備端，原本由主機(jī)負(fù)責(zé)的存儲(chǔ)功能轉(zhuǎn)而由NAS來(lái)處理。在虛擬化環(huán)境下，NAS系統(tǒng)使用集成在hypervisor虛擬化引擎中的專(zhuān)用NFS client軟件，通過(guò)物理服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)適配器與NFS server端進(jìn)行通信。
NFS是一個(gè)應(yīng)用廣泛的協(xié)議，當(dāng)下幾乎所有主流的服務(wù)器虛擬化平臺(tái)都支持NAS設(shè)備。考慮到NAS產(chǎn)品有多種不同的形式，因此在虛擬機(jī)環(huán)境中使用NAS也可以有多種不同的方式。比如，我們可以把一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的物理服務(wù)器變成NAS服務(wù)器；還可以使用虛擬NAS軟件；或者使用一臺(tái)專(zhuān)用的NAS存儲(chǔ)裝置。每個(gè)產(chǎn)品類(lèi)型在性能和價(jià)格方面的差異非常大，其中專(zhuān)用NAS硬件裝置的性能最好，但同時(shí)價(jià)格也最高。
現(xiàn)在，幾乎每一個(gè)存儲(chǔ)廠商都可以提供支持NFS的NAS存儲(chǔ)設(shè)備。與block塊存儲(chǔ)不同的是，block塊存儲(chǔ)系統(tǒng)一旦將空間分配給服務(wù)器，這些空間就會(huì)立即被文件系統(tǒng)或應(yīng)用程序占用。而NAS系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)寫(xiě)入的實(shí)際數(shù)據(jù)量消費(fèi)空間資源。如果預(yù)算不是問(wèn)題，那么市場(chǎng)上有很多優(yōu)秀的NAS產(chǎn)品可供選擇。
一般說(shuō)來(lái)，NAS的性能還達(dá)不到光纖通道SAN的水平，但是一個(gè)在架構(gòu)上設(shè)計(jì)合理的NAS系統(tǒng)完全能夠滿(mǎn)足大多數(shù)應(yīng)用負(fù)載的需求。像iSCSI一樣，NAS使用以太網(wǎng)端口與存儲(chǔ)設(shè)備通信，這意味著過(guò)去NAS系統(tǒng)的速度上限為1 Gbps，但新出現(xiàn)的10 Gbps以太網(wǎng)端口能夠大幅度的提升傳輸速度，只要用戶(hù)負(fù)擔(dān)得起，性能不再是問(wèn)題。NAS的性能與iSCSI幾乎一樣。只要CPU的處理能力不是瓶頸，那么對(duì)iSCSI和NAS性能的制約因素只有最大可用網(wǎng)絡(luò)帶寬這一點(diǎn)。
NAS存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)：
許多NAS存儲(chǔ)設(shè)備默認(rèn)使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能，它能幫助用戶(hù)節(jié)省大量寶貴的磁盤(pán)空間；
文件級(jí)鎖和排隊(duì)機(jī)制由NAS設(shè)備自己控制，而iSCSI和光纖通道儲(chǔ)存則由主機(jī)端控制鎖和排隊(duì)，相較而言NAS性能更好；
與block塊存儲(chǔ)不同，NAS不需要維護(hù)單一的磁盤(pán)I/O隊(duì)列，這對(duì)提高性能有很大幫助。NAS的性能取決于網(wǎng)絡(luò)連接的帶寬以及磁盤(pán)陣列的處理能力；
因?yàn)槭褂脴?biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)組件，因此NAS的部署成本低于光纖通道存儲(chǔ)，而且NAS陣列的價(jià)格也低于光纖通道陣列；
部署和管理NAS設(shè)備不需要特殊的培訓(xùn)和專(zhuān)門(mén)的技術(shù)；
虛擬化環(huán)境的存儲(chǔ)池?cái)U(kuò)展非常簡(jiǎn)單，只需要增加NFS服務(wù)器的磁盤(pán)容量，存儲(chǔ)池也會(huì)相應(yīng)的隨之?dāng)U展；
支持文件系統(tǒng)級(jí)別的快照和克隆功能，與LUN級(jí)別的對(duì)應(yīng)功能相比，具有更好的彈性并支持更多的粒度。
NAS存儲(chǔ)的不足：
不支持直接從NAS設(shè)備啟動(dòng)操作系統(tǒng)；
Hypervisor虛擬化引擎只能使用基于軟件的客戶(hù)端與NAS服務(wù)器進(jìn)行通信，會(huì)消耗一定的CPU資源；
由于存在網(wǎng)絡(luò)延遲，所以有些廠商不推薦用戶(hù)在某些比較敏感的應(yīng)用上使用NAS存儲(chǔ)；
對(duì)虛擬化環(huán)境的新特性支持較慢，這一點(diǎn)不如block塊存儲(chǔ)設(shè)備；
NAS系統(tǒng)沒(méi)有主機(jī)端到NAS服務(wù)器之間的多路徑技術(shù)，只能建立一個(gè)單獨(dú)的TCP連接，性能受物理?xiàng)l件制約，不容易擴(kuò)展。
雖然NAS存儲(chǔ)有不足的地方，但是我們也不應(yīng)該對(duì)它失去信心，因?yàn)檫@些問(wèn)題只在少數(shù)特殊環(huán)境下才能遇到，或者是因?yàn)镹AS方案的架構(gòu)存在缺陷導(dǎo)致的。一個(gè)完善的NAS解決方案完全可以處理服務(wù)器端虛擬機(jī)應(yīng)用的I/O請(qǐng)求，所以說(shuō)NAS跟block塊存儲(chǔ)一樣，也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。過(guò)去，NAS在虛擬化環(huán)境的應(yīng)用上有一些限制，不過(guò)現(xiàn)在完全沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。
結(jié)論……
當(dāng)我們?yōu)樘摂M化環(huán)境選擇存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，可能有許多因素需要考慮，不過(guò)，最終讓我們下決心的無(wú)非是那些最基本的因素，比如預(yù)算、性能和容量。現(xiàn)在，許多存儲(chǔ)系統(tǒng)都集成了支持虛擬化應(yīng)用的定制功能，這一因素也是用戶(hù)需要著重考慮的。VMware vStorage API提供了很多有價(jià)值的功能，它能夠讓存儲(chǔ)設(shè)備與hypervisor虛擬化引擎更加緊密的集成，同時(shí)把許多原來(lái)由hypervisor負(fù)責(zé)處理的存儲(chǔ)操作轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)陣列上執(zhí)行。
另一個(gè)需要注意的方面是平臺(tái)的支持問(wèn)題。正如任何被Window支持的存儲(chǔ)陣列同時(shí)也能夠被Microsoft Hyper-V完美支持一樣，VMware也有一個(gè)嚴(yán)格的硬件兼容性列表，其中列明了所有受支持的存儲(chǔ)設(shè)備型號(hào)。VMware提供兼容性列表的主要原因是它有一套與硬件緊密集成的API，VMware要確保每一個(gè)設(shè)備在通過(guò)了兼容性測(cè)試之后才能加入列表。這個(gè)兼容性列表還可以顯示每個(gè)陣列所支持的集成功能的細(xì)節(jié)和不同設(shè)備之間的差別。
雖然光纖通道是一個(gè)成熟穩(wěn)定的存儲(chǔ)平臺(tái)，但它不是唯一的選擇，我們依然可以放心地嘗試iSCSI和NAS，對(duì)于預(yù)算有限的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它們都是不錯(cuò)的替代方案。需要注意的是，鑒于iSCSI和NAS產(chǎn)品眾多，所以在選擇的時(shí)候用戶(hù)必須詳細(xì)了解產(chǎn)品的功能和擴(kuò)展性，確保所選產(chǎn)品能夠完全滿(mǎn)足應(yīng)用環(huán)境的要求。對(duì)于虛擬化應(yīng)用來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)部分的設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的，多花點(diǎn)時(shí)間用于考察產(chǎn)品，了解各種產(chǎn)品的技術(shù)和功能方面的差異是十分必要的。
相關(guān)鏈接一：新興技術(shù)：FCoE、10 GbE與CNA
現(xiàn)在有很多新技術(shù)已經(jīng)步入了實(shí)用階段，比如FCoE（Fibre Channel over Ethernet）和10 Gbps以太網(wǎng)，這些都是存儲(chǔ)架構(gòu)未來(lái)的可選方案，在性能和吞吐量方面比過(guò)去都有大幅度的提升。FCoE是一種將光纖通道數(shù)據(jù)幀封裝在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀內(nèi)部的技術(shù)，它將以太網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的高性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)與光纖通道架構(gòu)的效率優(yōu)勢(shì)結(jié)合在了一起。FCoE技術(shù)本身構(gòu)建在10 Gbps以太網(wǎng)基礎(chǔ)之上，在成本方面比原有的光纖通道有所降低，而且在性能方面大幅超越傳統(tǒng)的1 Gbps以太網(wǎng)。唯一的問(wèn)題是，F(xiàn)CoE需要使用特殊設(shè)計(jì)的10 Gbps網(wǎng)卡和交換機(jī)等組件。
FCoE和10Gbps以太網(wǎng)這兩種技術(shù)結(jié)合的十分緊密，而且目前我們只能在10Gbps網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行FCoE。CNA（Converged network adapter）是一種將這兩項(xiàng)技術(shù)融合在一起的新型網(wǎng)卡，同時(shí)支持FCoE和10Gbps，這樣用戶(hù)就不必分開(kāi)購(gòu)買(mǎi)光纖通道HBA卡和10 Gbps以太網(wǎng)卡了。使用CNA還可以減少服務(wù)器端I/O卡、線纜的數(shù)量，交換機(jī)上也不再需要那么多的端口，這些都可以壓縮開(kāi)支。FCoE、10 GbE和CNA都是很棒的技術(shù)，只不過(guò)通常新技術(shù)在剛出現(xiàn)的時(shí)候價(jià)格都要比老產(chǎn)品貴一些。
相關(guān)鏈接二：I/O虛擬化
隨著服務(wù)器虛擬化應(yīng)用的普及，I/O虛擬化應(yīng)用也在快速增長(zhǎng)。它能夠?qū)⒁粋€(gè)物理I/O適配器虛擬成多個(gè)虛擬的網(wǎng)卡或HBA卡。服務(wù)器虛擬化應(yīng)用的一個(gè)難題就是主機(jī)端同時(shí)需要很多的I/O端口，既要連接數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也要連接存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。一般情況，物理服務(wù)器上可能需要6-8個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口用于普通的前端網(wǎng)絡(luò)連接，于此同時(shí)，至少還要2個(gè)網(wǎng)卡或HBA卡連接到后端的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。I/O虛擬化技術(shù)可以幫助用戶(hù)將多個(gè)I/O卡的I/O處理需求合并到1~2個(gè)卡上。I/O虛擬化產(chǎn)品有很多不同的類(lèi)型，比如Xsigo公司能夠用一個(gè)HBA和網(wǎng)卡模擬出8個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)或InfiniBand端口。另一家公司Virtensys的技術(shù)則完全不同，Virtensys利用一個(gè)PCI-E外聯(lián)擴(kuò)展卡與一個(gè)獨(dú)立的外部裝置連接，該裝置中則包含了可以共享的I/O適配器。總之，不管怎樣，各種I/O虛擬化技術(shù)都可以簡(jiǎn)化主機(jī)端的I/O連接，同時(shí)降低硬件采購(gòu)成本及主機(jī)端的電力消耗。
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