网络存储技术

3 minIntermediate2026/6/14

网络存储技术：SAN、NAS、iSCSI、FC、分布式存储与数据保护

1. 存储架构

1.1 DAS/NAS/SAN

类型	协议	特点	适用
DAS	SCSI/SATA	直连，简单	小型
NAS	NFS/SMB/CIFS	文件级共享	文件共享
SAN	FC/iSCSI	块级共享	数据库

1.2 块存储 vs 文件存储 vs 对象存储

类型	访问方式	协议	场景
块存储	块设备	FC/iSCSI	数据库、虚拟机
文件存储	文件系统	NFS/SMB	文件共享
对象存储	REST API	S3/Swift	备份、大数据

2. SAN 存储

2.1 FC SAN

服务器 ←→ HBA ←→ FC交换机 ←→ 存储阵列
              WWN标识

FC 拓扑：

拓扑	说明	适用
点对点	直连	简单
FC-AL	仲裁环	少量设备
Fabric	交换网络	企业

2.2 iSCSI SAN

服务器 ←→ iSCSI Initiator ←→ IP网络 ←→ iSCSI Target ←→ 存储

# Linux iSCSI 配置
yum install iscsi-initiator-utils
systemctl start iscsid

# 发现目标
iscsiadm -m discovery -t st -p 10.0.0.100

# 登录目标
iscsiadm -m node -T iqn.2026-01.com.example:storage -p 10.0.0.100 -l

2.3 FCoE

FC over Ethernet，在以太网上传输 FC 帧：

需要无损以太网（DCB）
统一网络架构
减少 I/O 适配器

3. NAS 存储

3.1 NFS

# 服务端
mkdir /export/data
echo "/export/data 10.0.0.0/24(rw,sync,no_subtree_check)" >> /etc/exports
exportfs -a

# 客户端
mount -t nfs server:/export/data /mnt/data

NFS 版本：

版本	特点
NFSv3	无状态，UDP/TCP
NFSv4	有状态，TCP，安全增强
NFSv4.1	pNFS 并行

3.2 SMB/CIFS

# Samba 配置
[share]
  path = /srv/samba/share
  browseable = yes
  read only = no
  valid users = @smbgroup

4. 分布式存储

4.1 Ceph

统一分布式存储：块(RBD)、文件(CephFS)、对象(RGW)

Ceph 架构：
  客户端 → MON(监控) → OSD(存储) → 磁盘
              ↑
           MDS(元数据，CephFS)

CRUSH 算法：确定性数据分布，避免查表。

$\text{PG数} = \frac{\text{OSD数} \times 100}{\text{副本数}}$

4.2 GlusterFS

无元数据服务器的分布式文件系统：

客户端 → GlusterFS Volume → Brick1(服务器1)
                            → Brick2(服务器2)
                            → Brick3(服务器3)

卷类型：

类型	说明	冗余
Distribute	分布	无
Replicate	复制	有
Stripe	条带	无
Disperse	纠删码	有

5. 数据保护

5.1 RAID

级别	最少盘	容错	利用率	适用
RAID0	2	无	100%	临时数据
RAID1	2	1盘	50%	系统盘
RAID5	3	1盘	(n-1)/n	通用
RAID6	4	2盘	(n-2)/n	重要数据
RAID10	4	每组1盘	50%	数据库

5.2 快照

写时复制（COW）快照
重定向写（ROW）快照

5.3 备份策略

3-2-1 原则：3份副本、2种介质、1份异地。