1 直连式存储DAS

    直连式存储DAS(Direct Attached Storage)就是服务器与存储使用SCSI直接连接，服务器独自占有与之直连得存储。SCSI是连接存储设备与服务器的最通用的方法产生于1979年，是支持一到两个磁盘的8-bit的并行总线接口。这一协议不断发展，直至成为其他存储相关技术的基础。DAS结构由于信息孤岛、访问受限，存储资源利用率低等缺点不适应网络应用对存储和信息获取的需求。

2 NAS与SAN

    网络存储技术的发展产生了两种主要的、同时又相互竞争的技术，以网络为中心、采用局域网或广域网的网络连接存储NAS(Network AttachedStorage)和以数据为中心的、采用专用的存储网络的存储区域网SAN(Storage Area Networks)。

    网络连接存储NAS是一种基于文件级别的存储，存储设备直接连接到局域网上。它可以为完全不同类型的计算机提供文件存取能力。NAS包括—个特殊的文件服务器和存储，因此，NAS是一个设备，而不是一个网络设施。NAS利用TCP/IP协议，在网络上收发数据。存储区域网SAN是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等不同的连接设备构成光纤通道网络，将存储与服务器连接起来的高速专用子网。—个存储区域网是—个用在服务器和存储资源之间的，专用的，高性能的网络体系。它为了实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。因此，可以把SAN看成是对SCSI协议在长距离应用上的扩展。SAN与NAS都是网络存储，它们所采用的协议不同，彼此的技术也完全不同。SAN通常采用FC技术进行互联，而NAS使用IP技术。SAN与NAS相比，最明显的优点是SAN与LAN分离，SAN的传输速度比LAN快得多，另外，SAN将LAN从繁重的数据备份工作中解脱出来。从而优化了LAN的性能。

3 IP SAN

    SAN以光纤通道为基础实现存储设备的共享，其高昂的建设成本为企业架设了很高的门槛；与之相比，NAS技术虽然成本低廉，但是受到带宽消耗的限制，无法完成大容量存储的应用，且难以满足开放性的要求。面对SAN的巨大投资和NAS对网络的要求，稳定的IP网络技术和飞速发展的IP网络，催生了IP SAN，IP SAN逐渐发展成熟，为企业信息访问和数据存储增添了新的方案。

    IP SAN可以利用无所不在的IP网络，在一定程度上保护了现有投资；使用相同的网络维护人员能力，降低了维护成本；IP SAN超越了地理距离的限制，这一特点十分适合对现存关键数据的远程备份。同时，由于IP网络技术十分成熟，因此相应地减少了IP SAN在配置、维护和管理等方面的复杂度。

    IP SAN是指基于以太网的块存储，目前主要包括三个基本协议：iSCSI、iFCP和FCIP，目前iSCSI技术应用较多。

    3．1 iSCSI。

    2003年2月11日，IETF(InternetEngineering Task Force，互联网工程任务组)通过了iSCSI(Internet SCSI标准，这项由IBM、Cisco共同发起的技术标准，经过三年20个版本的不断完善，终于得到IETF认可。iSCSI协议定义了在TCP/IP网络发送、接收block(数据块)级的存储数据的规则和方法。SCSI指令被压缩到iSCSI协议数据单元(PDU)中，IETF定义了iSCSI协议的传输需要TCP作为其底层协议，一旦加上了TCP／IP包头后，压缩的SCSI指令就被封装成象其他IP包一样的数据包。这样SCSI指令就可以在IP架构中根据IP地址路由到其目的地址。目的地址的设备接收到数据包后，在依次去掉各层的包头，最后还原为原来的SCSI指令，发送到SCSI设备层，这样源和目的地址的设备就像是在本地一样，可以相互通讯。而整个过程在用户看来。使用远端的存储设备就象访问本地的SCSI设备一样简单。

    图1 利用SCSI和IP实现网络化存储

    图2 iSCSI协议堆栈

    图1显示出SCSI如何通过iSCSl层映射到TCP/IP，使SCSI脱离其并行总线结构。

    图2显示了一个包含iSCSI的简单协议堆栈，由图示，iSCSI协议定义在ISO七层协议的应用层。标准SCSI命令集的使用促进了现有操作系统与它上面的应用之间的互操作性。而标准TCP／IP网络的使用则提供了通向全球IP设施的途径。

    iSCSI技术最重要的贡献在于其对传统技术的继承和发展上：其一，SCSI技术是被磁盘、磁带等设备广泛采用的存储标准，从1986年诞生起到现在仍然保持着良好的发展势头；其二，沿用TCP／IP协议，TCP／IP在网络方面是最通用、最成熟的协议。且IP网络的基础建设非常完善。这两点为iSCSI的无限扩展提供了夯实的基础。

    3.2 FCIP。

    FCIP是Fiber Channel over IP的标准协议，是—个将FC的数据帧完整地包装以便其通过TCP／IP网络的简单的隧道协议。FiberChannel命令和数据封装在TCP／IP数据包内，从而在IP网络上传输Fiber Channel命令和数据。

    FCIP协议利用FCP FC-4实现了FC帧的TCP封装。在FCIP网关中，当接收到本地FC终端设备的FC数据帧时，FCIP保留从FC-0到FC-2的信息，然后将FC一4中与上层协议的映射信息，改为FCP与IP协议的映射信息，再封装上目标的TCP／IP信息，并通过IP网络向目标发送。同样，在目标网络中的FCIP网关接收到来自IP网络的源数据帧时，去掉TCMP的封装信息，然后将FCP与IP协议的映射信息，改为上层协议的映射信息，并封装到FC-4层中向FC交换网络发送。FCIP中也包含部分最小限度的IP内容，用以描述FC的扩展及固有的策略信息。

    3．3 iFCP。

    Internet光纤信道协议(InternetFibre Channel Protocol，iFCP)是基于TCPnP网络运行光纤信道(Fibre Channel)通信的标准，2002年3月正式推出，它使用UDP替代TCP用于底层传输。iFCP的工作原理为：将Fibre Channel数据以IP包形式封装，并将IP地址映射到分离Fibre Channel设备。由于在IP网中每类Fibre Channel设备都有其独特标识，因而能够与位于IP网其它节点的设备单独进行存储数据收发。Fibre Channel信号在iFCP网关处终止，信号换后存储通信在IP网中进行，这样iFCP就打破了传统FibreChannel网的距离(约为10公里)限制。

    iFCP有别于FCIP(Fibre Channel over IP，即基于IP的光纤信道标准)。FCIP为一类简单的隧道协议，它能将两个Fibre Channel网连接起来，形成更大的光纤交换网。FCIP类似于用于扩展第2层网络的桥接解决方案，它本身不具备iFCP特有的故障隔离功能。

    通过运用内建的TCP拥塞控制、错误检测以及故障修复机制，iFCP同样能在Fibre Channel网中进行完整的错误控制。所有情况下的错误控制都在会话层进行，因而不会对其它设备间潜在的存储通信产生任何影响。

4 结论

    飞速发展的网络技术和存储技术为企业的IT系统提供了自有、广阔的选择，由DAS到NAS和SAN，网络存储发展到IP SAN，还会有新的方向新的技术不断推出。每个企业都有自己的实际情况和需求，NAS、SAN、IP SAN等技术以及相应的解决方案就如大海中的珍珠等待我们去采摘。