データは今日私たちの生活の重要な要素です。データが動的に増加する場合、データのセキュリティとストレージが 2 つの最も基本的な要件になります。そうは言っても、データのサイズと重要性に応じて、さまざまな企業が採用するさまざまなストレージ戦略があります。 3 つのデータ ストレージ データ ストレージ戦略は、SAN、DAS、NAS です。話し合いますSAN vs. NAS vs.流域ここでは、どちらが自分自身のネットワークに最適かを見つけるのに役立つように詳しく説明します。 NAS、SAN、DAS にはそれぞれ独自の利点と制限があるため、サーバーをセットアップする前にそれぞれの利点と制限事項を考慮する必要があります。
SAN と NAS は 2 つのネットワーク ベースのストレージ アーキテクチャであるため、この記事でも DAS と SAN を比較します。最も適切な種類のデータ ストレージを選択した後でも、そのストレージを使用するプログラムのインターフェイスとファイル システムを選択することも同様に重要です。ファイル システムとインターフェイスもネットワークのパフォーマンスに影響します。選択するストレージの種類によっては、データの完全な損失やその他の予期しない問題が発生する可能性があるため、ファイル システムを突然変更することができない場合があります。この記事を読んだ後、物事が明確になることを願っています。
それでは、これ以上遅らせることなく、DAS、NAS、および SAN ストレージ テクノロジを始めましょう。
DAS または直接接続ストレージ
それでは、私たち全員が日常生活で使用でき、アクセスできる最もシンプルな収納オプションから始めましょう。名前が示すように、DAS または直接接続ストレージ デバイスは、次のような一般的なインターフェイスを介してコンピュータに直接接続されます。SCSI、SATA、NVMe、USBなど、最終的にはさまざまなタイプの直接接続ストレージ オプションが作成されます。ただし、データを保存したり、直接ストレージ デバイスからデータにアクセスしたりするには、ファイル システムが必要です。 DAS の場合も同様に、データを読み書きするにはストレージ ブロックにファイル システムを配置する必要があります。たとえば、コンピュータ システムに接続されているハード ドライブは、ダイレクト アタッチド ストレージ システムと呼ばれます。
DAS を使用すると、適切なスケーラビリティが得られ、互換性の問題が最小限に抑えられ、さらに最速になります。ただし、唯一の欠点は、デバイスが 1 台のコンピュータに直接接続されており、同じネットワーク上の他のコンピュータからはアクセスできないことです。仮想的に物事を共有することはできますが、専用のネットワークベースのストレージ オプションには程遠いです。
DAS デバイスの最も単純な例は、コンピューターに直接接続されている内部および外部ハード ドライブ、USB フラッシュ ドライブ、またはその他のストレージです。 DAS デバイスは 1 台のコンピューターに接続することを目的としているため、ストレージの容量はそれほど大きくなく、特定の DAS デバイスを別のシステムに接続するための DAS エンクロージャを入手することもできます。そのうちの 1 つは外付けハード ドライブ エンクロージャで、内蔵ハード ドライブを外付けハード ドライブまたはその類のものに変換できます。 SSD またはハード ドライブは、速度と信頼性の点で最適な DAS ストレージ デバイスであると考えられていますが、磁気ストレージ デバイスと比較すると高価です。
NAS またはネットワーク接続ストレージとは何ですか
2 番目のタイプのストレージは、ネットワーク接続ストレージ (NAS) です。ネットワーク接続ストレージ (NAS) は、コンピュータ ネットワークに直接接続して、さまざまなオペレーティング システムのユーザーに集中データ アクセス サービスを提供できる、特殊なデータ ストレージ テクノロジの名前です。 NAS と従来のファイル ストレージ サービスまたは直接ストレージ デバイスは、NAS デバイス上のオペレーティング システムとソフトウェアがデータ ストレージ、データ アクセス、および関連する管理機能のみを提供するという点で異なります。さらに、NAS デバイスは複数のファイル転送契約を提供します。
NAS は、独自の処理装置、RAM、ストレージを備え、ネットワークに接続されているコンピューターであると言えます。また、複数のストレージ デバイスとネットワーク インターフェイスを処理できるオペレーティング システムも必要です。 Windows や Linux のような高度な機能は備えていないかもしれませんが、結局のところ、それは完全にオペレーティング システムです。
NAS デバイスは通常、最も単純なファイル サービスとそれに関連する通信プロトコルのみを提供する合理化されたオペレーティング システムを使用します。たとえば、FreeNAS と呼ばれるオープンソース NAS ソフトウェアは、FreeBSD の合理化バージョンを使用しており、一般的なコンピュータ ハードウェアにも実装できますが、商用の組み込みデバイスはクローズド ソースのオペレーティング システムとプロトコル プログラムを使用しています。
NAS システムには通常、複数のハードディスクがあり、従来のファイル サーバーと同様に、サービスを提供するために RAID を形成します。 NAS を使用すると、ネットワーク上の他のサーバーはファイル サーバーとして機能できなくなります。 NAS は非常に多用途であり、大量生産された組み込みデバイスにすることも、通常のコンピューター上で NAS ソフトウェアを実行することもできます。
これは主に、同じデータ ブロックに異なるコンピューターからアクセスする必要がある小規模産業で実装されています。したがって、NAS 自体はネットワーク コンポーネントであり、ネットワーク インターフェイスに関与します。 NAS はそれ自体がコンピューターであるため、NAS のセットアップ中にファイル システムを割り当てる必要があるストレージを提供します。
NAS ストレージは、イーサネット インターフェイスを使用して、既存のイーサネット ネットワークに直接アクセスしてデータを共有します。導入は柔軟であり、既存のネットワーク構造を変更しません。
NAS は、NFS (UNIX システムで一般的) または SMB (通常は Windows で) などのファイルベースの通信プロトコルを使用します。 NAS はファイルベースの通信プロトコルを使用します。対照的に、ストレージ エリア ネットワーク (SAN) はブロックベースの通信プロトコルを使用し、通常は SCSI を介してファイバ チャネルまたは iSCSI に接続します。
簡単に言うと、NAS はネットワーク上でドキュメント共有サービスを提供するネットワーク ストレージ サーバーです。
NASのネットワーク構造
NAS は、小規模企業向けにストレージ デバイスの優れた柔軟性と、優れた信頼性と拡張性を提供します。ただし、NAS 自体はコンピューターであるため、複数のデバイスが同時に NAS からデータを取得すると、速度の問題に直面する可能性があります。これは、ネットワーク コンポーネント、ケーブル配線、アクセス モードなどの同時負荷にも依存します。まとめると、NAS はネットワーク上でデータを共有するための柔軟性が高くなりますが、DAS と比較するとそれほど高速ではありません。大企業でも、NAS はファイルのバックアップや、毎日必要ではない古いデータのアーカイブに使用できます。
複数のハードドライブを同時に処理できる専用の NAS を見つけることができ、要件に応じて新しい NAS を追加できます。古いコンピューターを利用して、限られた家族のために独自の NAS を簡単に構築することもできます。ルーターやスイッチを使わずに NAS をセットアップすることもできます。詳細についてはこちらをご覧くださいここ。
NASストレージのメリットとデメリット
NAS の利点:
1. NAS デバイスは通常、マルチコンピュータ プラットフォームをサポートします。ユーザーはネットワーク サポート プロトコルを通じて同じドキュメントにアクセスできるため、NAS デバイスを変更せずに Unix/Windows NT が混在する LAN で使用できます。
2. 次に、NAS デバイスの物理的な位置も同様に柔軟です。データ センター内のアプリケーション サーバーの近くのワークグループに配置することも、他の場所に配置して物理リンクを介してネットワークに接続することもできます。アプリケーション サーバーの介入なしで、NAS デバイスを使用すると、ユーザーはネットワーク上のデータにアクセスできるため、CPU オーバーヘッドが削減され、ネットワーク パフォーマンスが大幅に向上します。
3. 既存のネットワーク環境への適応性に優れています。NAS デバイスには基本的に企業ネットワーク環境に対する特別な要件や制限がなく、既存のネットワーク環境に NAS デバイスを追加するのに便利です。これは、NAS がサポートするオペレーティング システムとネットワーク プロトコルがネットワークで十分にサポートされており、NAS デバイスの追加によって新たなネットワーク サポートの問題が発生することがないためです。
4。拡張性が高い。NAS デバイスの高い拡張性は、企業の増大するストレージ ニーズに適しています。 NAS の拡張は、ノードとネットワーク デバイスを追加することで実行できます (真のプラグ アンド プレイを実現し、展開場所は非常に柔軟です)。基本的には、NAS デバイスを起動し、対応するネットワーク ファイル システムを実行し、NAS デバイスを接続します。ネットワーク環境が追加されました。
5. NAS クラスター テクノロジーは、NAS デバイスのセットを形成して NAS デバイスを形成します。NAS クラスター テクノロジーは、一定のストレージ オフロードを提供し、さまざまな NAS デバイスがネットワーク ストレージのストレージ要件を満たすために同時に動作できるようにし、それによって NAS システムの全体的なパフォーマンスを向上させます。また、複数の NAS システムの拡張性と管理の複雑さの問題も解決されました。
6。管理が簡単です。NAS 自体は企業の内部ネットワーク向けに設計されており、異種プラットフォームでのデータ共有を実現します。したがって、NAS の使用および保守コストは比較的低く、管理および保守作業は比較的簡単です。いくつかの簡単な初期セットアップと管理を行うだけで、NAS デバイスは非常にうまく動作します。
7. Web サービスに基づいた豊富なアプリケーション。NAS ストレージは、TCP/IP プロトコルに基づくネットワーク ファイル サーバーです。したがって、基本的な NFS、SMB、およびその他のネットワーク共有サービスを提供することに加えて、さまざまな NAS ストレージ デバイスに応じた高度なネットワーク アプリケーションも提供できます。たとえば、ファイル共有サービス、FTP サービス、Web サービス、ログ サーバー、プリント サーバー、DHCP サーバー、DNS、バックアップ サーバー、モニタリング ストレージなどの TCP/IP プロトコルに基づくネットワーク サービスとして使用できる Synology NAS は、 1 台の NAS デバイスで提供されます。
8. NAS は DAS 展開に関して柔軟性があり、マルチユーザー共有をサポートします。
9. NAS 導入コストは SAN に比べて非常に安価です。
NASのデメリット
1. NAS は、ファイル サーバーに関連する重大な問題、つまり使用中の帯域幅消費に対処していません。データ ストリームを LAN の外に移動するストレージ エリア ネットワーク (SAN) とは異なり、NAS は依然としてバックアップとリカバリにネットワークを使用します。 NAS の欠点の 1 つは、ストレージ トランザクションがパラレル SCSI 接続からネットワークに転送されることです。これは、LAN が通常のエンドユーザーのトランスポート ストリームを処理する必要があることに加えて、バックアップ操作を含むストレージ ディスク要求も処理する必要があることを意味します。
2. ストレージのパフォーマンスの制限。NAS は小規模なネットワークまたは LAN での使用にのみ適しています。 NAS は企業ネットワークの帯域幅によって制限されるため、複数のクライアントが NAS ファイル システムにアクセスすると、NAS のパフォーマンスが大幅に低下し、最終的にユーザーのニーズを満たせなくなる可能性があります。
3. 信頼性の向上が必要。企業の内部ネットワークがある程度の規模に発展すると、NAS デバイスのデータ サービスとデータ管理がネットワークに二重の負担をもたらします。これは、NAS が通常の端末データに加えてバックアップとリカバリを実行する必要があることを意味します。 /O リクエスト。さらに、NAS は後段の拡張コストが高くなります。一般的な NAS には高可用性構成がなく、単一障害点が形成されやすいです。
無料およびオープンソースの NAS オペレーティング システムのリストを見つけることができます。ここ。
SAN またはストレージ エリア ネットワーク
SAN は Storage Area Network の略で、NAS や DAS よりも優れています。どうやって！ここでそれを説明します。 SAN では、ストレージ デバイスが物理的または論理的に複数のドライブに分割され、各ドライブがネットワーク上の特定のコンピュータからアクセス可能になります。ネットワーク上の各コンピューターは、ストレージをローカルに接続されたストレージまたは DAS と見なします。ネットワーク上の論理ストレージまたは物理ストレージに独自のファイル システムを使用できます。 SAN は、ストレージがコンピュータに物理的に接続されていることをプログラムに示す必要がある仮想化の目的に最適なオプションです。 SAN は、コンピュータに論理的に接続されるネットワーク ベースのストレージ ソリューションであり、両方の長所をもたらします。
SAN (ストレージ エリア ネットワーク) は、ファイバー チャネルを介してコンピューターのグループに接続されます。このネットワークではマルチホスト接続が提供されますが、標準のネットワーク トポロジでは提供されません。
SAN を使用すると、優れた柔軟性、ローカル接続デバイスの互換性と速度、ネットワーク ベースのストレージの拡張性が得られます。 SAN は、より優れた仮想コンピューティング環境とより優れたデータのセキュリティを必要とする大規模企業に特に適しています。ほとんどの場合、スイッチは SAN ネットワークのルーティングに使用され、iSCSI、FoE、ファイバーチャネルなどのさまざまなインターフェイス テクノロジをこの目的に使用できます。
SAN は優れた拡張性も備えていますが、SAN の唯一の問題は、ネットワーク接続が非常に複雑であり、SAN のセットアップには多額の予算が必要なことです。 NAS とは異なり、SAN は機能するために専用のコンピューターを必要としません。これが、より高速な速度を提供するもう 1 つの大きな理由です。
SAN ストレージは、伝送に光ファイバー ネットワークを使用し、アプリケーション ネットワークから独立しています。非常に高い帯域幅を提供できます。データ伝送はブロックプロトコルに基づいています。データを加工する必要がなく、直接送信できるため、パフォーマンスが最高です。さらに、光ファイバー回線は長距離を提供できます。高帯域幅リンクを使用すると、データセンターにオフサイトの災害復旧アプリケーションを実装できますが、導入コストが高くなります。したがって、SAN ストレージは主にエンタープライズ レベルのストレージ導入で使用されます。
SAN の利点
高帯域幅:SAN アーキテクチャでは、任意のサーバーが任意のストレージ アレイに接続できるため、データがどこに配置されているかに関係なく、サーバーは必要なデータに直接アクセスできます。光ファイバー インターフェイスにより、SAN の帯域幅も向上します。
個別のストレージ ネットワーク:SAN ソリューションではストレージから基本的な機能が取り除かれるため、バックアップ操作を実行する際にネットワーク全体のパフォーマンスへの影響を考慮する必要がなくなります。
便利な管理: SAN ソリューションは、特にすべてのストレージ デバイスが一緒にクラスタ化されている場合、管理と集中制御も簡素化します。
長距離展開:ファイバー インターフェイスは 50 キロメートルの接続長を提供するため、マシン ルームにないストレージを物理的に分離することが容易になります。
SAN は主に ISP、銀行などの大規模ストレージ環境で使用されます。最大の欠点はコストが高いことです。
一般的な DAS、NAS、および SAN ストレージ接続タイプ
SANとNASの違い
DAS を SAN や NAS と比較しているわけではありません。DAS は、SCSI インターフェイスまたはファイバー チャネルを介してストレージ デバイスをコンピュータに直接接続する単純かつ一般的な形式だからです。したがって、NAS や SAN の近くにはありません。機能と拡張性の点で。
SANとNASの違いストレージについては、上記の説明とそれぞれを示す図から明らかになるはずです。比較するならNAS と SAN のパフォーマンス, ネットワークに接続されているすべてのコンピューターが単一のネットワークを介して同じストレージにアクセスする NAS とは異なり、ハード ドライブの各論理または物理部分が異なるコンピューターからアクセスされるため、SAN は NAS と比較してパフォーマンスが向上します。ただし、SAN は大規模な場合にのみ使用されます。
最適なネットワーク ストレージはどれですか?
さて、SAN と NAS について説明した後の大きな疑問です。答えはさまざまです。
非常に高速な速度が必要ない場合は、NAS が最適なソリューションとなります。 NAS はセットアップが簡単なため、従業員やユーザーの数が制限されているホーム ネットワークや企業に最適です。すべてのデータは単一のネットワークを介してルーティングされるため、速度については妥協する必要があります。 NAS はネットワーク経由でファイル システムを提供するため、接続されているすべてのデバイスが、NAS 用に選択されたファイル システムの利点と制限に満足する必要があります。
SAN 接続図から、専用チャネルがさまざまなコンピューターに使用されており、最終的には NAS と比較して速度と信頼性が向上していることがわかります。 SAN は、従業員またはユーザーの数が非常に多く、ネットワーク上のデータ転送に優れた速度を提供する必要がある企業に最適です。 SAN とローカル ディスクのパフォーマンスでは、ローカル ディスクは物理的に接続されているため、速度が向上します。ただし、高性能 SAN を使用すると、常にこれに近い速度を得ることができますが、初期セットアップのコストは高くなります。
経験則
要件に最適なストレージ オプションを決定するための経験則があります。調べてみましょう。
～1 台のコンピュータからアクセスする必要があるストレージ デバイスが必要な場合は、DASに行きましょう。
~コンピュータの数が限られており、単一のネットワークにアクセスしたい場合は、NAS が解決策になります。NAS はデータのバックアップとアーカイブにも使用できます。
~膨大な数のコンピューターを接続する必要があり、速度を犠牲にすることなく単一のストレージにアクセスしたい場合は、SAN はあなたにとって最適なソリューションです。
物事を結論づけましょう
以上が、独自のサーバーをセットアップするために知っておくべき 3 種類のストレージ テクノロジでした。ただし、上記のすべてのケースにおいて、ブロック ストレージ プロトコルも重要な役割を果たします。たとえば、ハード ドライブにアクセスするには USB ではなく SATA を使用する方が適切です。同じファイル システムが使用されている場合でも、パフォーマンスが向上します。
DAS、NAS、SAN のさまざまな特性によると、DAS と SAN はハードウェア レベルのストレージに基づくストレージ スペース ベースのディスク割り当てですが、NAS はアプリケーション レベルのストレージに基づいており、次のように要約できます。アプリケーション環境。
DAS は SCSI または SAS インターフェイスを使用します。導入されたノードの特異性と高いパフォーマンスにより、単一ノードのエンタープライズ アプリケーションや地理的に分散したサーバーに適用できます。現在、DAS は、展開の制限により、使用されることが少なくなってきています。
NAS は既存のイーサネット ネットワークを利用するため、導入は柔軟であり、導入コストは非常に低くなります。 TCP/IP ベースの機能は、豊富なネットワーク サービスを提供し、ファイル形式でのデータ ストレージとバックアップを提供できますが、TCP/IP プロトコルによって、データ送信のデータ パックとアンパックがシステム リソースを消費するかどうかが決まります。さらに、伝送速度はイーサネットの速度によって制限されるため、エンタープライズ アプリケーションには適しておらず、通常は小規模産業、オフィス、家庭での使用に導入されます。
SAN ストレージは、伝送に光ファイバー ネットワークを使用し、アプリケーション ネットワークから独立しています。非常に高い帯域幅を提供できます。
テクノロジーの発展に伴い、iSCSI テクノロジーを備えた IP SAN テクノロジーにより、NAS ストレージが SAN ストレージの市場シェアの一部を占めることが可能になりました。さらに、最大 100 Gbps のイーサネット テクノロジーの開発により、NAS ストレージの開発スペースはさらに拡大します。
ストレージ アーキテクチャの理解に関するこの記事がお役に立てば幸いです。何か質問がありますか？以下にお気軽にコメントしてください。
