本文對當前市場主流的SAN、NAS、CAS存儲設備進行了分析比對。對SAN+CAS、SAN+NAS、全SAN三種方案進行了技術分析和成本估算。前兩種方案存在著管理復雜、對基礎網絡要求高、共享性低等特點;基于項目采用Windows 2008平臺下SQL Server 2008數據庫的FILESTREAM管理大數據量，經過認真調研，通過仔細對照，對行業企業級存儲設備：包括SUNST6000系列、HP EVA8000系列、EMC CX4系列、NETAPP FAS3000系列、HDS AMS2000系列進行綜合分析后，存儲區域網(Storage Area Network，簡稱為SAN)成為項目的首選。

1 磁盤陣列

市場主流磁盤陣列分為軟件和硬件兩種，軟件磁盤陣列指的是用一塊SCSI卡與磁盤連接，硬件磁盤陣列指的是陣列柜中具有背板的陣列。硬件磁盤陣列是一個完整的磁盤陣列系統與系統相接，內置CPU。與主機并行動作，所有的I/O都在磁盤陣列中完成，減輕主機的負擔，增加系統整體性能，加速數據的存取與傳輸。

SAN是一種通過光纖交換機等連接設備將磁盤陣列、磁帶等存儲設備與相關服務器連接起來的高速專用子網。

旨在對主流的企業級磁盤陣列設備控制器冗余設計、斷電保護技術、緩存大小、磁盤陣列的擴展性、前后端鏈路設計、存儲帶寬、IOPS大小、磁盤鏈路設計、存儲的管理靈活性、磁盤陣列支持的協議、磁盤陣列的兼容性、遠程磁盤陣列維護管理的支持、服務能力等進行綜合分析。

2 主要指標分析

2.1控制器

在采用光纖磁盤陣列設備，一般都采用帶智能磁盤控制器的磁盤陣列。磁盤控制器是介于主機和磁盤之間的控制單元，配置有專門為I/O進行過優化的處理器以及一定數量的Cache。控制器上的CPU和Cache共同實現對來自主機系統I/O請求的操作和對磁盤陣列的RAID管理。控制器磁盤陣列釋放了大量主機資源，來自主機的VO請求由控制器接受并處理，陣列上的Cache則作為I/O緩沖池，能夠大大提高磁盤陣列的讀寫響應速度，顯著改善磁盤陣列的性能。一般中高端光纖盤陣都采用雙控制器，而高檔陣列多采用多控制器。從而充分發揮光纖磁盤的高可用特性，可以配置成為Active/Active模式或者Active/Passive模式。

Active/Passive意味著一個控制器為主動處理I/O請求，而另外一個處于空閑狀態，以備用于在主控制器出現故障或者處于離線狀態時接管其工作。而Active/Active存儲系統包含一個由電池支持的鏡像緩存，控制器中緩存中的內容被完整的鏡像至另外一個控制器中，并能夠保證其可用性。

2.2通道數量和帶寬

磁盤陣列作為數據的存儲設備，供前端應用系統使用，需要磁盤陣列提供接口，主要利用光線交換機與服務器主機或其他網絡設備相連接。現在大多數外接主機通道均基于SAN連接具有FC接口，接口速率大小為2G、4G，部分可支持8G FC接口。磁盤陣列后端區別為FC、SAS鏈路，FC鏈路市場主流依然是4G或8G鏈路;而在中高端產品中使用3G的SAS鏈路，還受單條8m的長度制約，SAS2.x規范已在考慮超過20m的連接距離，并為擴展到12Gb/s的SAS-3做準備。

磁盤陣列有單主機通道磁盤陣列和多主機通道磁盤陣列之分。單主機通道磁盤陣列只能接一臺主機，多主機通道磁盤陣列可接多個主機系統，并同時使用，有很大的靈活擴充能力，可以群集(Cluster)的方式共用磁盤陣列。前端主機通道數越多表示可接主機數量越多，支持帶寬越大;而后端通道數量越多，表示該陣列可擴展性就越高。

2.3磁盤類型

SATA(Serial Advanced Technology Attachment)一種基于行業標準的串行硬件驅動器接口，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規范。在數據傳輸的過程中。數據線和信號線獨立使用，并且傳輸的時鐘頻率保持獨立。

SAS(Serial Attached SCSZ)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術，和現在流行的SATA硬盤相同，都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結線改善內部空間等。SAS的接口技術可以向下兼容SAlA。SAS可以和SATA以及部分SCSI設備無縫結合。中端磁盤陣列對擴展性和端對端數據完整性的要求更高，與SATA比較SAS 2.0的參數更為合適，而且，與4Gb/s FC相比，6Gb/sSAS在速度規格上更具優勢，電氣兼容性也更好。

較之500G/750G/1TB硬盤，在單盤容量上，SSD還有很多研發工作要做;在可靠性上，SSD每個存儲單元的連續擦寫壽命也是廠家在新的技術、新的糾錯能力上需要提高的;更重要的，還是價格，相對其他傳統硬盤SSD的價格還不是一般應用所能接受。

2.4最大可用容量

中高端磁盤陣列產品中，可擴展磁盤數最大可達到960塊，最小磁盤數也能達到300盤左右，而市場上主流單盤容量為FC 300G或450G 15Kr/min磁盤，最大存儲容量是指磁盤陣列設備所能存儲數據容量的極限，通俗的講，就是磁盤陣列設備能夠支持的最大硬盤數量乘以單個硬盤容量就是最大存儲容量，即960×450/1024=422T，(1TB=1024GB)。實際上這個數值還取決于所使用RAID的級別和數據熱備盤的比例。采用不同的RAID級別和熱備盤數量。有效的存儲容量也就有所差別，如果采用7D+1P的RAID5級別加上10%熱備盤數量，可用容量最大可達316T，這完全滿足對目前非數據中心的應用需要。

2.5 IOPS(每秒輸入輸出次數)

在同等情況下，100%順序讀、100%順序寫、100%隨機讀、100%隨機寫這四種IOPS中。100%順序讀的IOPS最高。因此，很多廠商公布的那些非常高的IOPS數據實際上是將被測存儲系統配置了盡量多的小容量、高轉速磁盤且每個磁盤裝載數據量不多、設置為RAID-10時測出的100%順序讀(Sequential Read)IOPS的最大值。

決定IOPS的主要取決與陣列的算法，cache命中率，以及磁盤個數。陣列的算法根據不同的陣列而不同。cache的命中率取決于數據的分布、cachesize的大小、數據訪問的規則以及csche的算法。如果一個陣列，讀cache的命中率越高表示它可以支持更多的IOPs。

每個物理硬盤能處理的IOPS是有限制的，如果一個陣列有150塊15Kr/min的光纖盤，最大IOPS理論值為150 x 150=22500，如果超過這個值，硬盤的響應就會變的非常緩慢而不能正常提供業務。

2.6存儲帶寬

吞吐量主要取決于陣列的構架，光纖通道的大小以及硬盤的個數。陣列的構架與每個陣列不同而不同，他們也都存在內部帶寬，不過一般情況下，內部帶寬都設計的很充足，不是瓶頸的所在。光纖通道的影響還是比較大的，如數據倉庫環境中，對數據的流量要求很大，而一塊4Gb的光纖卡，所能支撐的最大流量應當是4Gb/8(小B)=500MB/s的實際流量，2塊光纖卡才能達到1GB/s的實際流量。當光纖通道的瓶頸不存在的時候，就需要分析硬盤的個數

2.7其他

對中高端磁盤陣列，主要用于大中型企業核心數據存儲，存儲的管理如卷的靈活配置、LUN的MAPPING等日常維護工作以及磁盤陣列的兼容性，比如，對主流操作系統的支持，對集群軟件的支持;磁盤陣列遠程可維護管理的支持、陣列可支持的快照、復制等功能以及容災的支持級別等;作為在邏輯上SAN的核心，光纖通道交換機連接著主機和存儲設備，其功能和穩定性決定整個SAN網絡內數據安全以及設備廠商的服務能力都是在設備選型中必須要考慮。

3 結束語

SAN允許獨立地增加它們的存儲容量，也使得管理及集中控制更加簡化。而且，光纖接口提供了10km的連接長度，這使得物理上分離的遠距離存儲變得更容易。通過SAN存儲網絡可以方便實現：大容量存儲設備數據共享、高速計算機與高速存儲設備的高速互聯、靈活的存儲設備配置要求、數據快速備份以及提高數據的可靠性和安全性。