服务器存储方式有哪些，服务器存储怎么配置

***：本文主要探讨服务器存储相关问题。在存储方式方面，常见的有直接连接存储（DAS），将存储设备直接连接到服务器；网络附属存储（NAS），通过网络提供文件级存储服务；存储区域网络（SAN），提供块级存储且具有高速和高可靠性等。关于服务器存储配置，需要考虑服务器类型、存储容量需求、数据安全性要求、网络环境等因素，依据具体需求和存储方式的特点来进行合理规划与设置。

本文目录导读：

1. 服务器存储方式概述
2. 服务器存储配置的考虑因素
3. 服务器存储配置的最佳实践

《服务器存储配置全解析：从存储方式到最佳实践》

服务器存储方式概述

（一）直接附加存储（DAS）

1、基本原理

- 直接附加存储是将存储设备直接连接到服务器上，这种连接方式可以是通过内部总线（如SCSI、SAS等）或者外部接口（如eSATA、USB等），在早期的服务器中，常常使用内部的SCSI硬盘作为直接附加存储，SCSI接口的硬盘通过SCSI总线直接与服务器的主板相连，服务器可以直接对这些硬盘进行读写操作。

- 从数据传输的角度来看，内部DAS的传输速度相对较快，因为它与服务器内部的系统总线直接交互，以SAS接口为例，其传输速率可以达到6 Gbps甚至更高，能够满足服务器对本地存储的高速读写需求。

2、优点

简单易用：对于小型企业或者部门级服务器来说，DAS的配置非常简单，不需要复杂的网络设置，只要将存储设备连接到服务器，安装相应的驱动程序（如果需要），就可以立即使用，一个小型办公室的文件服务器，使用直接连接的外部硬盘盒，只需将硬盘盒通过USB接口连接到服务器，就可以扩展服务器的存储容量，用于存储办公文档等数据。

成本效益：DAS设备的成本相对较低，与其他存储方式相比，不需要额外的存储网络设备（如光纤交换机等）的投资，购买一个普通的直连式SATA硬盘阵列，其价格要比构建一套同等容量的网络存储系统便宜很多，DAS的维护成本也较低，因为它的结构简单，故障排查相对容易。

性能优势（在特定场景下）：在服务器对本地存储有高并发、低延迟读写需求的情况下，DAS能够提供较好的性能，数据库服务器对本地磁盘的随机读写性能要求较高，使用DAS可以减少网络传输带来的延迟，提高数据库的响应速度。

3、缺点

可扩展性有限：DAS的扩展性受到服务器本身接口数量和类型的限制，服务器的SCSI接口数量有限，如果已经连接了多个SCSI设备，想要再添加更多的存储设备就会受到接口不足的限制，随着存储容量需求的不断增加，可能需要更换服务器或者添加额外的接口扩展卡，这会增加成本和管理的复杂性。

资源共享不便：DAS主要是为单个服务器服务的，很难实现多个服务器之间的存储资源共享，如果企业有多个服务器需要共享存储数据，使用DAS就需要在每个服务器上分别配置相同的存储设备，这不仅浪费资源，还容易造成数据不一致的问题。

管理分散：当企业有多个服务器使用DAS时，存储管理变得非常分散，每个服务器的存储设备都需要单独进行管理，包括磁盘的分区、格式化、数据备份等操作，这增加了管理员的工作量，并且容易出现管理漏洞。

（二）网络附加存储（NAS）

1、基本原理

- NAS是一种将存储设备通过网络连接到服务器或客户端的存储方式，NAS设备本身是一个专门用于存储数据的服务器，它运行着自己的操作系统（通常是简化的Linux或者专门的NAS操作系统），并且提供了网络文件共享协议（如NFS、SMB/CIFS等），客户端或服务器可以通过网络访问NAS设备上的文件，在企业办公环境中，员工的电脑可以通过SMB协议访问NAS设备上的共享文件夹，就像访问本地磁盘一样方便。

- NAS设备内部有自己的处理器、内存和存储介质（如硬盘或磁盘阵列），它将存储的文件系统通过网络接口呈现给客户端，而客户端不需要了解NAS设备内部的存储结构，一个NAS设备使用RAID 5阵列来存储数据，客户端只需要通过网络连接到NAS，然后按照共享文件夹的权限进行文件的读写操作，而不需要关心数据在磁盘阵列中的存储方式。

2、优点

易于共享：NAS的最大优点之一就是方便的文件共享功能，无论是Windows、Linux还是Mac系统的客户端，都可以轻松地连接到NAS设备并共享文件，在一个跨平台的办公环境中，Windows用户可以使用SMB协议，Linux用户可以使用NFS协议同时访问NAS设备上的共享文件夹，实现文件的协同编辑、存储和共享。

集中管理：NAS设备可以对存储资源进行集中管理，管理员可以在NAS设备上统一进行用户权限设置、存储配额分配、数据备份等操作，管理员可以为不同部门的员工设置不同的访问权限，限制某些部门只能访问特定的文件夹，并且为每个用户或部门分配一定的存储配额，防止单个用户或部门过度占用存储资源。

成本效益与可扩展性：NAS设备的成本相对较低，尤其是对于中小企业来说，它不需要像存储区域网络（SAN）那样昂贵的光纤网络设备，NAS设备的可扩展性较好，可以通过添加硬盘或者扩展单元来增加存储容量，一些NAS产品支持热插拔硬盘，当存储容量不足时，可以直接插入新的硬盘，NAS设备会自动识别并扩展存储容量。

3、缺点

网络依赖：NAS的性能很大程度上取决于网络的带宽和稳定性，如果网络出现拥塞或者故障，会严重影响NAS的读写速度和可用性，在一个100Mbps网络环境下，如果多个用户同时对NAS设备进行大文件的读写操作，可能会导致网络饱和，从而使读写速度变得非常缓慢。

性能瓶颈（在高并发场景下）：虽然NAS设备本身有一定的处理能力，但是在高并发的读写请求下，尤其是对小文件的频繁读写，可能会出现性能瓶颈，这是因为NAS设备需要处理网络协议的转换、文件系统的管理以及数据的读写等多个任务，当并发请求过多时，这些任务可能会相互影响，导致性能下降。

（三）存储区域网络（SAN）

1、基本原理

- SAN是一种高速的、专门用于存储设备连接的网络，它将存储设备（如磁盘阵列、磁带库等）从服务器中独立出来，通过光纤通道（FC）、iSCSI或其他高速网络协议连接到服务器，在SAN中，存储设备看起来就像是服务器的本地磁盘一样，但是实际上是通过网络进行数据传输的，在企业的数据中心中，服务器通过光纤通道连接到SAN存储阵列，服务器可以直接对SAN中的存储资源进行块级别的读写操作。

- 以光纤通道SAN为例，它使用专门的光纤通道交换机来构建存储网络，服务器和存储设备都连接到光纤通道交换机上，通过光纤通道协议进行通信，这种网络具有高带宽、低延迟的特点，能够满足企业对存储性能的高要求，而iSCSI SAN则是利用现有的以太网网络，将SCSI协议封装在IP数据包中进行传输，相对来说成本较低，适合中小企业。

2、优点

高性能：SAN提供了非常高的存储性能，无论是光纤通道SAN还是iSCSI SAN，都可以实现高速的数据传输，在光纤通道SAN中，传输速率可以达到数Gbps甚至更高，能够满足大型数据库、视频编辑等高带宽需求的应用，在视频后期制作公司，大量的高清视频素材需要快速读写，SAN可以提供足够的带宽和低延迟，确保视频编辑软件能够流畅地工作。

可扩展性强：SAN的存储容量可以很容易地扩展，可以通过添加存储设备（如磁盘阵列）到SAN网络中来增加存储容量，SAN可以支持大量的服务器同时连接，适合企业数据中心的大规模存储需求，随着企业业务的发展，数据量不断增加，可以不断地向SAN网络中添加新的磁盘阵列，而不需要对服务器的存储架构进行大规模的调整。

资源共享与集中管理：SAN可以实现多个服务器之间的存储资源共享，所有连接到SAN的服务器都可以访问SAN中的存储设备，并且可以根据需要分配存储资源，SAN的管理相对集中，可以通过专门的管理软件对SAN中的存储设备、服务器连接、存储分配等进行统一管理。

3、缺点

高成本：SAN的构建成本非常高，光纤通道SAN需要昂贵的光纤通道交换机、光纤网卡等设备，而且这些设备的兼容性和维护成本也较高，即使是相对便宜的iSCSI SAN，也需要一定的网络设备投资，一套完整的光纤通道SAN系统，包括光纤通道交换机、磁盘阵列、光纤网卡等设备，其成本可能是普通NAS设备的数倍甚至数十倍。

复杂性高：SAN的配置和管理非常复杂，需要专业的技术人员来进行安装、配置和维护，从网络拓扑的设计、服务器与存储设备的连接到存储资源的分配和管理，都需要深入的技术知识，SAN中的故障排查也比较困难，因为涉及到多个设备和网络协议的交互。

服务器存储配置的考虑因素

（一）性能需求

1、读写速度要求

- 不同的应用对服务器存储的读写速度有不同的要求，数据库应用（如Oracle、MySQL等）通常对随机读写速度要求较高，对于这类应用，在选择存储方式时，可能需要考虑使用DAS（如果是单服务器且对本地性能要求极高）或者SAN（如果是多服务器共享存储且需要高并发读写），而对于文件共享应用，如企业的文档管理系统，读写速度要求相对较低，NAS可能是一个比较合适的选择。

- 在衡量读写速度时，要考虑存储设备本身的性能指标，如硬盘的转速（对于机械硬盘）、闪存颗粒的类型（对于固态硬盘）以及存储系统的缓存机制等，固态硬盘的读写速度通常比机械硬盘快很多，在对读写速度有较高要求的应用场景下，如果预算允许，可以优先考虑使用固态硬盘构建存储系统。

2、并发访问需求

- 当多个用户或应用同时访问服务器存储时，就需要考虑存储系统的并发访问能力，在一个大型企业的办公网络中，数百名员工可能同时访问文件服务器，如果选择NAS作为存储方式，就需要确保NAS设备能够处理这么多并发的文件访问请求，高端的NAS设备具有更好的并发处理能力，可以通过多核心处理器、大内存和优化的文件系统来提高并发访问性能。

- 对于SAN来说，它在处理并发块级访问方面具有优势，在多服务器环境下，如云计算数据中心，多个虚拟机可能同时对SAN中的存储资源进行读写操作，SAN的架构可以更好地分配和管理这些并发请求，确保数据的一致性和系统的稳定性。

（二）容量需求

1、当前与未来的容量估计

- 在配置服务器存储时，首先要评估当前的存储容量需求，这包括对现有应用数据量的统计、用户文件的存储需求等，一个小型企业的邮件服务器，需要根据当前的用户数量、平均邮件大小和邮件保留期限来计算所需的存储容量，如果当前有100名员工，平均每人每天收到和发送10MB邮件，邮件保留期限为1年，那么就可以大致计算出邮件服务器所需的存储容量。

- 还要考虑未来的容量增长，随着企业业务的发展，数据量会不断增加，可能会有新的应用上线、用户数量增加或者数据保留政策的改变等因素导致存储容量需求的增长，在配置存储时，要选择具有可扩展性的存储方式，如NAS的硬盘扩展功能或者SAN的添加存储设备的能力。

2、数据冗余与备份需求

- 为了确保数据的安全性，需要考虑数据冗余和备份的需求，不同的存储方式提供了不同的冗余和备份机制，在DAS中，如果使用RAID技术（如RAID 1、RAID 5等）可以实现数据在本地硬盘之间的冗余，而NAS和SAN通常也支持RAID功能，并且还可以通过备份软件将数据备份到其他存储设备（如磁带库、异地的NAS或SAN设备等）。

- 在计算存储容量时，要考虑到数据冗余和备份所占用的额外空间，如果使用RAID 5，需要牺牲一块硬盘的容量来实现数据冗余，那么在规划存储容量时就要把这个因素考虑进去。

（三）预算限制

1、初始投资成本

- 预算是服务器存储配置的一个重要限制因素，不同的存储方式具有不同的初始投资成本，DAS的初始投资成本相对较低，适合小型企业或预算有限的项目，购买几个直接连接的外部硬盘盒作为DAS，其成本可能只有几百元到几千元不等。

- NAS设备的价格范围较广，从入门级的家用NAS产品（价格可能在千元左右）到企业级的高端NAS设备（价格可能在数万元），SAN的初始投资成本最高，尤其是光纤通道SAN，其设备昂贵，可能需要几十万元甚至更高的初始投资。

2、运营与维护成本

- 除了初始投资成本，还要考虑运营和维护成本，DAS的运营和维护成本相对较低，主要是硬盘的更换和简单的设备维护，NAS的运营成本包括电力消耗、软件更新等，维护成本相对也较低，因为其结构相对简单。

- SAN的运营和维护成本较高，光纤通道SAN需要专业的技术人员进行维护，设备的兼容性问题可能导致额外的维护成本，SAN中的光纤设备需要定期检查和维护，以确保网络的正常运行。

服务器存储配置的最佳实践

（一）混合存储解决方案

1、结合DAS、NAS和SAN的优势

- 在实际的企业环境中，可以采用混合存储解决方案，对于数据库服务器的本地日志存储，可以使用DAS，利用其低延迟和高并发读写的优势，对于企业的文件共享和用户数据存储，可以使用NAS，方便用户的文件共享和集中管理，而对于企业的关键业务应用（如大型ERP系统），可以使用SAN来满足其高性能、高可扩展性和资源共享的需求。

- 混合存储解决方案可以根据不同的应用需求，将不同存储方式的优势发挥到最大，也可以在一定程度上平衡成本和性能的关系，通过使用相对便宜的DAS和NAS来满足部分非关键业务的存储需求，将有限的预算更多地投入到关键业务的SAN存储上。

2、数据分层与迁移策略

- 在混合存储解决方案中，需要制定数据分层和迁移策略，数据分层是根据数据的访问频率、重要性等因素将数据存储在不同的存储层，将经常访问的热数据存储在高性能的SAN存储中，将不经常访问的冷数据存储在低成本的NAS或DAS中。

- 数据迁移策略则是根据数据的变化情况，将数据在不同的存储层之间进行迁移，当某些数据的访问频率降低时，可以将其从SAN迁移到NAS，以降低存储成本，当某些数据的访问频率突然增加时，可以将其从NAS迁移到SAN，以提高访问性能。

（二）存储管理与监控

1、存储资源管理工具

- 使用存储资源管理工具可以有效地管理服务器存储，这些工具可以对存储设备的容量、性能、用户权限等进行全面的管理，对于NAS设备，可以使用设备自带的管理界面来设置用户的访问权限、监控存储容量的使用情况等，对于SAN设备，可以使用专门的SAN管理软件来配置存储网络、分配存储资源等。

- 存储资源管理工具还可以提供存储设备的性能分析报告，帮助管理员了解存储系统的运行状况，可以查看硬盘的读写速度、网络的带宽利用率等指标，以便及时发现潜在的性能问题并进行优化。

2、监控与预警机制

- 建立存储系统的监控与预警机制是非常重要的，通过监控存储设备的各项指标（如温度、硬盘健康状态、网络连接状态等），可以及时发现故障隐患，通过监控硬盘的SMART信息，可以提前发现硬盘的潜在故障，以便在硬盘彻底损坏之前进行数据备份和硬盘更换。

- 预警机制可以在存储系统出现异常情况时及时通知管理员，当NAS设备的存储容量达到设定的阈值（如80%）时，系统可以发送邮件或短信通知管理员，以便管理员及时采取措施，如增加存储容量或者清理不必要的数据。

（三）数据安全与备份

1、加密技术的应用

- 在服务器存储中，应用加密技术可以保护数据的安全性，对于敏感数据，如企业的财务数据、客户信息等，可以使用磁盘加密技术，在DAS、NAS或SAN设备中，可以启用硬件加密功能（如果设备支持）或者使用软件加密工具对存储的数据进行加密。

- 加密技术可以防止数据在存储设备被盗或丢失时被非法获取，即使存储设备被不法分子获取，没有解密密钥，也无法读取其中的数据。

2、备份策略与恢复计划

- 制定完善的备份策略是确保数据安全的关键，备份策略应该包括备份的频率、备份的类型（如完全备份、增量备份等）、备份的存储位置等，对于企业的关键数据，可以每天进行一次完全备份，每小时进行一次增量备份，备份数据存储在异地的NAS或磁带库中。

- 还要制定数据恢复计划，数据恢复计划应该明确在不同的灾难场景下（如硬盘损坏、服务器故障、数据中心火灾等）如何快速恢复数据，在服务器故障时，可以通过备用服务器从备份数据中恢复数据，确保业务的连续性。

服务器存储配置是一个复杂的过程，需要综合考虑存储方式的特点、性能需求、容量需求、预算限制等多方面因素，通过采用混合存储解决方案、有效的存储管理与监控以及完善的数据安全与备份措施，可以构建一个高效、可靠、安全的服务器存储系统。