NAS网络附加存储的工作原理解析

　　什么是NAS？

　　NAS（Network　Attached　Storage，网络附加存储/网络连接存储）是一个共享存储设备，可以向开放式系统服务器提供整合的文件系统和存储服务。应用程序和用户可以通过共享Internet协议（IP）网络来访问数据。每个NAS设备都具有自己的唯一IP地址。

　　注意：NetworkAuthenticationServices（NAS）这个也是NAS，但是是网络认证服务的缩写，完全不同于NAS网络附加存储。

　　NAS是目前三种主流存储架构DAS，NAS，SAN之一，三者的各自特点及比较可参见DAS、NAS、SAN三种存储架构比较及应用分析。

　　NAS历史

　　在20世纪80年代初，英国纽卡斯尔大学布赖恩。兰德尔教授（BrianRandell）和同事通过“纽卡斯尔连接”成功示范和开发了在整套UNIX机器上的远程文件访问。继“纽卡斯尔连接”之后，1984年Sun公司发布了NFS协议，允许网络服务器与网络客户分享他们的存储空间。90年代初Auspex工程师创建了集成的NetApp文件管理器，它支持windowsCIFS和UNIXNFS协议，并有卓越的可扩展性和易于部署，从此市场有了专用NAS设备。在短短几年中，NAS凭借简便高效应用的中心思想，逐渐成为网络数据存储方案的主流产品类型。

　　NAS网络附加存储的工作原理

　　一个NAS单元是一个将存储容量连接到网络的开放式系统计算机系统，可向网络中的其它设备提供基于文件的数据存储服务。NAS使用标准文件协议（如通用Internet文件系统（CIFS）和网络文件系统（NFS）），允许MicrosoftWindows、Linux和UNIX客户端通过IP网络访问文件、文件系统和数据库。

　　

　　NAS拓扑

　　提到NAS，通常会想到传统的NAS设备，它具有自己的文件系统，具有较大的存储容量，具有一定的文件管理和服务功能。NAS设备和客户端之间通过IP网络连接，基于NFS/CIFS协议在不同平台之间共享文件，数据的传输以文件为组织单位。

　　虽然NAS设备常被认为是一种存储架构，但NAS设备最核心的东西实际上在存储之外，那就是文件管理服务。从功能上来看，传统NAS设备就是一个带有DAS存储的文件服务器。从数据的IO路径来看，它的数据IO发生在NAS设备内部，这种架构与DAS毫无分别。而事实上，很多NAS设备内部的文件服务模块与磁盘之间是通过SCSI总线连接的。至于通过NFS/CIFS共享文件，完全属于高层协议通信，根本就不在数据IO路径上，所以数据的传输不可能以块来组织。正是由于这种功能上的重叠，在SAN出现以后，NAS头设备（或NAS网关）逐渐发展起来，NASoverSAN的方案越来越多，NAS回归了其文件服务的本质。

　　由此可知，NAS与一般的应用主机在网络层次上的位置是相同的，为了在磁盘中存储数据，就必须要建立文件系统。有的NAS设备采用专有文件系统，而有的NAS设备则直接借用其操作系统支持的文件系统。由于不同的OS平台之间文件系统不兼容，所以NAS设备和客户端之间就采用通用的NFS/CIFS来共享文件。

　　至于SAN，它提供给应用主机的就是一块未建立文件系统的“虚拟磁盘”。在上面建立什么样的文件系统，完全由主机操作系统确定。

　　NAS的优势

　　由于总利用率极低，对数量庞大、各种类型及各种版本级别的直连存储（DAS）或内部存储进行管理和支持均非常困难，并且成本较高。NAS利用现有的IP网络提供了简单经济的整合存储，而无需承担构建和维护诸如存储区域网络（SAN）等辅助网络所需的成本和复杂工作。

　　NAS产品代表

　　1、HPEStoreEasy1000存储系统

　　基于MicrosoftWindowsStorageServer2012R2构建，可为用户提供一款高可用性解决方案，支持用户随时根据需要获得数据。HPEStoreEasy1000存储系统预先配置了装有专用于文件存储的最新存储操作系统的硬件。StoreEasy安装和网络配置向导简化了安装并可防止配置错误，从而加快部署速度。

　　2、NetAppFAS3200系列产品

　　3、EMC公司的Celerra产品