老调重弹 DAS技术过时了吗？|中国IT实验室

    随着存储技术的不断发展，NAS、SAN、iSCSI等等技术已经普遍应用到企业的存储运作当中。各种新的技术大行其道，而最早出现的DAS技术似乎已经被越来越的人所遗忘。更多的人意识到，DAS已经过时了。

    DAS是否真的成了昨日黄花了呢？

    笔者认为，DAS并不过时。说它过时只是相对的说法而已。对于企业来说，由于资金和人力有限，采用何种适合自己的方式，如何备份好企业数据，这是广大网管员们不得不面对而且必须要解决的一项“艰巨任务”，DAS这项成熟多年的技术对于中小企业而言依然有着顽强的生命力。本文就和大家一起探讨目前企业普遍使用的直接存储方式来保存企业“重要数据”。

一、重新认识DAS

    DAS是Direct Attached Storage的缩写，即“直接连接存储”，是指将外置存储设备通过连接电缆，直接连接到一台计算机上。

直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源（包括CPU、系统IO等），数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机（库），数据备份通常占用服务器主机资源20-30%，因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。

从趋势上看，DAS仍然会作为一种存储模式，继续得到应用。DAS也可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存储），它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。

DAS作为传统的存储解决方案在企业存储中有着广泛的应用，它主要适合那些对数据容量要求不大，并且对数据安全要求不是很高的应用。通常客户的需求如下的时候就可能需要选择DAS方案：

    1、对于服务器在地理上很分散，很难实现远程互连的情况。
    2、某些特殊的情况，存储系统必须连接到应用服务器。
    3、要求成本底：对于中小企业来说，价格和成本很关键。许多中小形网络只有一两台服务器，DAS足以满足要求，选择DAS是最合适的。DAS产品的主要优势在于价格便宜，尤其是许多厂商都能提供IDE/SATA接口的磁盘阵列，其整体投资成本更低。

    因此DAS具有以下优点：

    1、实现大容量存储；将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘，满足海量存储的需求。
    2、可实现应用数据和操作系统的分离：操作系统一般存放本机硬盘中，而应用数据放置于阵列中。
    3、提高存取性能：操作单个文件资料，同时有多个物理磁盘在并行工作，运行速度比单个磁盘运行速度高。
    4、实施简单：无须专业人员操作和维护，节省用户投资。

    注意，对于多个服务器或多台PC的环境，使用DAS方式设备的初始费用可能比较低，可是这种连接方式下，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本（TCO）较高。

二、外接式存储设备

DAS方案中外接式存储设备目前主要是指RAID、JBOD等。RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列（Disk Array）。磁盘阵列是我们见得最多，也是用得最多的一种数据备份设备，同时也是一种数据备份技术。它是指将多个类型、容量、接口，甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘连成一个阵列，使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段。

这种磁盘阵列备份方式适用于大多数，对数据传输性能要求不是很高的中小企业选用。磁盘阵列有多种部署方式，也称RAID级别，不同的RAID级别，备份的方式也不同，目前主要有RAID0、RAID1、RAID3、RAID5（图2）等几种，也可以是几种独立方式的组合，如RAID10就是RAID0与RAID1的组合。

JBOD(just a bunch of disks)译成中文可以是"简单磁盘捆绑＂，通常又称为Span。JBOD不是标准的RAID级别，它只是在近几年才被一些厂家提出，并被广泛采用。Span是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘。Span上的数据简单地从第一个磁盘开始存储，当第一个磁盘的存储空间用完后，再依次从后面的磁盘开始存储数据。Span存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作。Span也不提供数据安全保障。它只是简单地提供一种利用磁盘空间的方法，Span的存储容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和（图3）。

RAID系统在多个磁盘上冗余地存储了同样的数据，而这多个磁盘在操作系统看来就像一个磁盘。虽然JBOD也让多个磁盘看来似乎只有一个，但它是通过把多个驱动器合并成一个大的逻辑磁盘来做到这一点的。JBOD使用独立的磁盘并没有带来任何好处，也不能提供任何RAID所能带来的容错或是更好的性能等好处。

三、DAS目前在中小企业数据存储中具体应用

1、硬件RAID实施方案

    基于硬件的RAID系统是从主机之外独立地管理 RAID 子系统，并且它在主机处把每一组 RAID 阵列只显示为一个磁盘。

    硬件raid实现分为两种：一种是内置（或集成）raid控制器，一种是外置raid控制器。

    内置raid控制器通常是常用的卡件的形式插接在计算机主板上，集成raid控制器则是由主板厂商直接把控制芯片集成在主板上，近来高端主板集成raid控制器几乎成了标准配置。根据raid控制器以及连接模式不同，raid控制器都配有不同数量的缓存，当然缓存越多，控制器的性能就越好了，价格也就比较贵了。

    2、软件RAID实施方案

    软件 RAID 在操作系统中实现各类 RAID 级别，因为它不需要昂贵的RAID控制器卡，软件 RAID 提供了最廉价的解决方法。

    它还可以用在较便宜的 IDE 磁盘以及 SCSI 磁盘。使用非常的快速 CPU，软件 RAID 的某些性能有可能超出硬件 RAID。

    目前象windows 2000/xp/2003、linux以及freeFSB等操作系统都可以完成软件 RAID，根据实现RAID级别的不同，服务器需要的硬盘个数也不同，实现RAID0需要一个或者多个物理硬盘，RAID1需要2个或者2 X N个物理硬盘，RAID3/RAID5需要三个或者更多物理硬盘，RAID10则需要4个或者4 X N个物理硬盘。

RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5。现在一般的服务器存储都是采用RAID5方式。

    实现软件RAID方式，最主要是保护操作系统本身的安全，如果操作系统遭到破坏，那么无论使用什么 RAID级别都将失效，无法起到保护数据存储的作用。在软件RAID 中不能提供如下功能：硬盘热拔插、硬盘热备用、远程阵列管理、可引导阵列支持、在硬盘上实现阵列配置、硬盘温拔插以及SMART硬盘支持等。

    3、 JBOD实施方案

    JBOD也是目前存储领域中一类重要的存储设备。JBOD可以在基于并行SCSI电缆的直接附加存储中使用，或在一般情况下，在具有Fibre Channel接口的存储网络中使用。磁盘驱动器插在一个内部总线上，将服务器与JBOD系统之间的外部总线电缆简化成单条电缆连接。

JBOD与RAID阵列相比较的优势在于它的低成本，可以将多个磁盘合并到共享电源和风扇的盒子里。市场上常见的JBOD经常安装在19英寸的机柜中，因此提供了一种经济的节省空间的配置存储方式。随着更高容量的磁盘驱动器投入市场，采用具有几百GB的磁盘建立JBOD配置成为可能。

JBOD的改进方案：由于JBOD一般在使用中都包含多个磁盘，因此总的存储容量十分巨大，而如果一个磁盘的故障就会造成整个设备中的故障，势必对系统是一个巨大风险。其中的一个解决办法是软件RAID。从主机端来看，采用软件RAID和JBOD的结合与硬件RAID在逻辑上没有任何区别，只是软件RAID会消耗一部分主机资源，而且与硬件RAID相比，无法到达高性能系统的苛刻要求。

对于共享存储，改进JBOD的另一个方法是使用存储虚拟化设备，它们位于主机系统和JBOD目标之间。存储虚拟化设备负责向多个JBOD或者RAID阵列存取数据，从而造成一种假象：每个主机都有单独的存储资源。这使得在主机上免除软件RAID成为可能，因为这项功能现在由设备来承担。从本质上说，除了存储虚拟化设备和存储磁盘阵列位于存储网络上的不同范围以外，存储虚拟化实现了智能RAID控制器相同的功能。