NAS, SAN или DAS: сравнение систем хранения данных и критерии выбора СХД

В корпоративной инфраструктуре данные можно хранить непосредственно на сервере, предоставлять пользователям по сети как файловые ресурсы или подключать серверы к централизованной системе хранения данных по блочным протоколам.

Для этих задач применяют разные архитектуры: DAS, NAS и SAN. Они отличаются не только способом подключения, но и тем, как клиент получает доступ к данным.

DAS подключается непосредственно к серверу или рабочей станции.
NAS предоставляет файловый доступ по сети.
SAN предоставляет серверам блочный доступ к централизованной СХД.

Поэтому при выборе системы хранения важно учитывать не только объем дискового пространства и производительность. Значение имеют тип доступа к данным, количество серверов и пользователей, требования к задержке, отказоустойчивости, резервированию и дальнейшему масштабированию.

Что такое DAS, NAS и SAN

DAS - прямое подключение накопителей

DAS (Direct-Attached Storage) - система хранения, которая подключается непосредственно к серверу или рабочей станции.

Операционная система обычно воспринимает такое хранилище как локальное блочное устройство. Для подключения могут использоваться SAS, SATA, PCIe/NVMe и другие интерфейсы.

Главная особенность DAS - отсутствие отдельной сетевой инфраструктуры между хостом и накопителями.

Такой вариант подходит, когда емкость и производительность нужны прежде всего одному серверу или рабочей станции. Например, DAS можно использовать для локального расширения дискового пространства сервера, хранения больших объемов медиаданных или локальных баз данных.

Ограничение - привязка хранилища к конкретному хосту. Если нескольким серверам требуется одновременно работать с одними данными, потребуется дополнительный программный или сетевой уровень доступа.

NAS - файловое хранилище по сети

NAS (Network-Attached Storage) - сетевое хранилище, которое предоставляет клиентам файловый доступ к данным.

Пользователь или приложение работает с файлами и каталогами, а не с отдельными блоками дискового пространства. Для доступа обычно используются файловые протоколы SMB и NFS.

NAS удобно использовать, когда один набор данных должен быть доступен нескольким пользователям, рабочим станциям или приложениям. Типичные сценарии - общие папки, документы, медиаданные, архивы, рабочие каталоги и файловые резервные копии.

Преимущество NAS - централизованная организация файлового доступа. В зависимости от конкретной системы можно настроить права доступа, квоты, структуру каталогов и другие параметры.

При увеличении количества клиентов и операций необходимо учитывать возможности самой СХД, сетевых каналов, контроллеров и коммутаторов.

SAN - блочное хранилище по сети

SAN (Storage Area Network) - сеть хранения данных, которая предоставляет серверам блочный доступ к централизованной СХД.

В этом случае сервер получает логическое устройство или том и работает с ним как с блочным хранилищем. Файловую систему при этом обычно создает и обслуживает сам сервер, гипервизор или другое программное обеспечение.

Для SAN применяются различные технологии и протоколы, включая Fibre Channel, iSCSI и NVMe-oF.

SAN используют, когда нескольким серверам требуется централизованное блочное хранилище. Типичные сценарии - виртуализация, базы данных, кластерные конфигурации и другие приложения, которым нужен блочный доступ к СХД.

Сеть хранения может быть физически выделенной или логически изолированной в зависимости от архитектуры проекта и используемой технологии.

NAS, SAN и DAS: в чем разница

Главное различие между NAS, SAN и DAS - способ доступа к данным и архитектура подключения.

При этом нельзя определить производительность только по типу архитектуры. Современная СХД с быстрыми SSD и каналами связи может превосходить другую систему с менее производительными накопителями и интерфейсами независимо от того, относится она к NAS или SAN. Непосредственное подключение DAS также не означает автоматически максимальную скорость: результат зависит от накопителей, контроллера, интерфейса и конфигурации.

Главное отличие NAS от SAN

Если объяснять разницу максимально просто, NAS предоставляет файлы, а SAN - блоки.

При работе с NAS клиент обращается к файловому ресурсу: например, открывает документ в общей папке или записывает файл в каталог.

При работе с SAN сервер получает блочное устройство или логический том. Дальше операционная система, гипервизор или приложение самостоятельно работает с этим пространством.

Поэтому вопрос «что быстрее - NAS или SAN?» сам по себе некорректен. Производительность определяется всей системой: СХД, накопителями, контроллерами, протоколами, сетью, нагрузкой и конфигурацией.

Еще одна важная особенность: сам SAN не обеспечивает согласованность одновременной работы нескольких серверов с одним томом. Для этого используются возможности операционной системы, гипервизора, кластерного ПО или приложения - в зависимости от конкретного сценария.

Преимущества и ограничения DAS

Главное преимущество DAS - простая архитектура. Накопители подключаются непосредственно к хосту, поэтому между сервером и системой хранения нет отдельной сети хранения.

Это позволяет использовать DAS для:

• локального расширения емкости сервера;
• рабочих станций с большими объемами данных;
• локальных баз данных;
• задач, которым не требуется общий доступ к хранилищу;
• конфигураций, где важно минимизировать количество промежуточных компонентов.

Ограничение DAS - зависимость от конкретного хоста. Возможности расширения определяются количеством портов, дисковых отсеков, линий PCIe и возможностями контроллера.

Если нескольким серверам нужен общий доступ к данным, стоит рассматривать NAS или SAN в зависимости от типа доступа.

Преимущества и ограничения NAS

NAS подходит для задач, где данные должны быть доступны нескольким пользователям, серверам или приложениям как файловый ресурс.

Типичные сценарии:

• общие папки сотрудников;
• файловые архивы;
• рабочие каталоги;
• хранение документов и медиаданных;
• файловые резервные копии;
• обмен данными между приложениями и пользователями.

Для доступа используются SMB, NFS и другие файловые протоколы в зависимости от конкретной СХД.

NAS может работать поверх существующей корпоративной IP-сети, если ее пропускная способность и архитектура соответствуют требованиям проекта.

При росте нагрузки необходимо учитывать не только емкость массива, но и количество клиентов, число операций ввода-вывода, производительность контроллеров, сетевые интерфейсы и возможности коммутаторов.

Преимущества и ограничения SAN

SAN выбирают, когда серверам требуется централизованное блочное хранилище.

Типичные сценарии:

• виртуализация;
• базы данных;
• кластерные системы;
• высокодоступные приложения;
• централизованное хранение виртуальных машин;
• задачи, которым требуется блочный доступ к СХД.

SAN позволяет строить резервированные пути доступа, разделять соединения и масштабировать сеть хранения по мере роста инфраструктуры.

При этом такая архитектура сложнее NAS или DAS. В зависимости от технологии могут потребоваться HBA, коммутаторы, настройка multipath, зонирование и дополнительные компоненты инфраструктуры.

Поэтому при проектировании SAN оценивают не только стоимость самой СХД, но и стоимость сетевого оборудования, адаптеров, лицензий, каналов связи и сопровождения.

NAS или SAN: что выбрать

Выбор между NAS и SAN начинается с вопроса: какой доступ к данным нужен приложению?

Выбирайте NAS, если нужны:

• общие файловые ресурсы;
• доступ пользователей к документам и каталогам;
• файловый архив;
• SMB или NFS;
• централизованное файловое хранилище;
• файловое пространство для приложений и сервисов.

Рассматривайте SAN, если нужны:

• блочные тома для серверов;
• централизованная СХД для виртуализации;
• блочный доступ для баз данных;
• кластерные конфигурации;
• резервированные пути доступа;
• масштабируемая сеть хранения.

При этом NAS и SAN не обязательно конкурируют друг с другом. В одной корпоративной инфраструктуре они могут использоваться одновременно для разных задач.

NAS или DAS: что выбрать

Выбор между NAS и DAS прежде всего зависит от необходимости совместного доступа.

DAS подходит, когда хранилище нужно непосредственно одному серверу или рабочей станции и нет необходимости предоставлять его нескольким хостам по сети.

NAS подходит, когда один набор файлов должен использоваться несколькими пользователями, серверами или приложениями.

Например, локальное хранилище сервера можно реализовать через DAS, а общий файловый архив предприятия - через NAS.

Можно ли использовать DAS, NAS и SAN одновременно

Да. Эти архитектуры решают разные задачи и могут использоваться в одной инфраструктуре.

Например:

• DAS - для локальных операций конкретного сервера;
• NAS - для документов, файлового архива и общих каталогов;
• SAN - для виртуализации и приложений, которым нужен блочный доступ.

Такой подход позволяет выбирать архитектуру хранения не по принципу «одна технология для всего», а исходя из требований конкретных приложений и рабочих нагрузок.

Как выбрать СХД для предприятия

После выбора архитектуры необходимо определить характеристики конкретной системы хранения.

Оценивать стоит не только заявленную емкость, а весь путь данных - от приложения до накопителей.

1. Емкость

Определите:

• сколько данных нужно хранить сейчас;
• какой объем потребуется через 1–3 года;
• сколько места займут резервные копии;
• какой объем необходимо оставить для роста.

Важно учитывать не только raw capacity - физическую емкость установленных накопителей, но и полезную емкость после применения RAID, резервирования и других механизмов защиты.

2. Производительность

Для разных приложений критичны разные показатели:

• IOPS - количество операций ввода-вывода в секунду;
• пропускная способность - объем данных, который система способна передавать за единицу времени;
• latency - задержка при выполнении операции.

Для базы данных и виртуальной инфраструктуры важна не только максимальная скорость передачи данных, но и задержка, количество операций и характер нагрузки.

3. Накопители

При выборе учитывают:

• HDD или SSD;
• тип SSD;
• емкость отдельных накопителей;
• количество дисков;
• требуемое сочетание производительности и емкости;
• возможность расширения дисковой группы.

4. Отказоустойчивость

Нужно оценить:

• резервирование контроллеров;
• RAID;
• резервирование блоков питания;
• количество и отказоустойчивость сетевых подключений;
• резервные пути доступа;
• возможность замены компонентов без остановки системы.

При этом RAID и резервирование не заменяют резервное копирование. RAID помогает сохранить доступность данных при определенных отказах оборудования, но не защищает от удаления файлов, логических ошибок или повреждения информации. Для восстановления необходима независимая копия.

5. Подключение

Проверьте, какие протоколы и интерфейсы поддерживает СХД и соответствуют ли они существующей инфраструктуре:

• Ethernet;
• Fibre Channel;
• SAS;
• iSCSI;
• NFS;
• SMB;
• NVMe-oF и другие технологии.

Для SAN также важно учитывать HBA, коммутаторы и резервирование путей.

6. Совместимость

Перед покупкой СХД необходимо проверить совместимость с:

• операционными системами;
• гипервизорами;
• базами данных;
• системами резервного копирования;
• существующей сетевой инфраструктурой;
• средствами мониторинга и управления.

7. Масштабирование

Система хранения должна соответствовать не только текущей, но и будущей нагрузке.

Проверьте:

• максимальную емкость;
• возможность добавления накопителей;
• возможность расширения контроллеров;
• количество доступных портов;
• возможность подключения новых серверов;
• поддерживаемые технологии масштабирования.

СХД для разных сценариев

В корпоративной инфраструктуре могут потребоваться разные типы систем хранения.

Для резервного копирования используют специализированные решения. Например, TATLIN.BACKUP поддерживает дедупликацию блоками переменной длины, сжатие, NFS и SMB/CIFS и предназначен для хранения резервных копий виртуальных машин, баз данных и файлов.

Если одновременно требуются файловый и блочный доступ, можно рассматривать универсальные СХД с поддержкой нескольких протоколов. Например, TATLIN.UNIFIED GEN2 поддерживает блочный и файловый режимы и может использоваться в задачах с базами данных, аналитикой и виртуализированными средами.

Что выбрать: NAS, SAN или DAS

Однозначного варианта для всех проектов нет. Архитектуру выбирают от требований приложения и инфраструктуры.

DAS - когда емкость нужна непосредственно одному хосту.

NAS - когда нужен файловый доступ к общим данным по сети.

SAN - когда серверам требуется централизованное блочное хранилище.

При проектировании корпоративной СХД важно оценивать не только стоимость оборудования и объем дисков, но и производительность, задержки, отказоустойчивость, совместимость, резервирование и возможности масштабирования.

Как Netwell помогает подобрать СХД

Netwell поставляет оборудование для корпоративных ИТ-проектов и предлагает решения разных производителей для задач с различными требованиями к емкости, производительности, отказоустойчивости и способу подключения.

При выборе СХД важно учитывать не только характеристики самой системы хранения, но и существующую ИТ-инфраструктуру: серверы, сеть, виртуализацию, системы резервного копирования и требования приложений.

Специалисты Netwell помогают подобрать конфигурацию СХД под конкретную архитектуру и определить необходимые компоненты для ее подключения и дальнейшего расширения.

FAQ

Что такое NAS простыми словами?

NAS - это сетевое хранилище, которое предоставляет пользователям и приложениям доступ к файлам и папкам по сети. Наиболее распространенные протоколы - SMB и NFS.

Что такое SAN?

SAN - сеть хранения данных, которая предоставляет серверам блочный доступ к централизованной СХД. Для SAN применяются технологии Fibre Channel, iSCSI, NVMe-oF и другие.

Чем DAS отличается от NAS?

DAS подключается непосредственно к серверу или рабочей станции. NAS предоставляет файловый доступ по сети и рассчитан на совместное использование файловых ресурсов несколькими клиентами.

Чем NAS отличается от SAN?

NAS предоставляет файловый доступ: клиент работает с файлами и каталогами. SAN предоставляет блочный доступ: сервер получает логический том и работает с ним как с блочным устройством.

Что лучше - NAS или SAN?

Выбор зависит от задачи. NAS подходит для файлового доступа и общих каталогов, SAN - для блочного доступа, например в виртуализированных и кластерных средах.

Что быстрее - NAS или SAN?

Нельзя определить производительность только по архитектуре. Она зависит от СХД, накопителей, контроллеров, протокола, сети, нагрузки и конфигурации.

Можно ли использовать NAS и SAN одновременно?

Да. В одной инфраструктуре NAS может использоваться для файловых ресурсов, а SAN - для виртуализации, баз данных и других приложений с блочным доступом.

Нужен ли отдельный коммутатор для SAN?

Это зависит от используемой технологии. Fibre Channel обычно использует специализированную сеть FC, тогда как iSCSI и NVMe/TCP могут работать поверх Ethernet/IP-инфраструктуры.