SAN 的块级访问原理
SAN(Storage Area Network,存储区域网络)把块存储的交付搬到独立网络上:主机通过 HBA 或网卡发起块读写请求,经 FC 交换机或以太网送到存储控制器,控制器把请求映射到具体的 LUN 与物理盘。与 NAS 相比,SAN 不提供文件语义,主机仍然看到裸块设备,因此要自己建文件系统、自己管锁与权限。设计 SAN 的核心是三件事:链路要有冗余、多路径要有策略、访问要有分区控制(Zoning 与 LUN Masking),三者缺一都可能因一次误操作或一次链路抖动造成业务中断。
基本信息
| 访问粒度 | 块级(LUN 与逻辑块地址) |
|---|---|
| 常见协议 | FC(光纤通道)、iSCSI(以太网)、FCoE、NVMe-oF |
| 主机侧组件 | HBA 或聚合网卡、多路径软件、集群文件系统(如需共享) |
| 访问控制 | 交换机分区 Zoning 与阵列侧 LUN Masking 双重限制 |
| 典型时延 | FC 与 iSCSI 在百微秒到毫秒级,NVMe-oF 更低 |
FC 与 iSCSI 对照
| 维度 | FC-SAN | iSCSI |
|---|---|---|
| 承载网络 | 专用光纤通道交换机 | 以太网,可与业务网共用或独立组网 |
| 主机适配器 | 专用 HBA | 普通网卡或支持卸载的网卡 |
| 运维技能 | 需要 FC 域与分区知识 | 沿用网络与存储既有技能 |
| 干扰因素 | 相对独立,受以太网流量影响小 | 受丢包与拥塞影响明显 |
典型使用场景
- 关系型数据库:需要稳定的低时延与可控的写顺序语义
- 虚拟化平台共享存储:虚拟机镜像集中存放,支持在线迁移与集群高可用
- 关键业务系统双机集群:共享 LUN 配合集群软件实现故障切换
- 集中备份与快照平台:快照与克隆在块层操作,不影响主机性能
- 大规模服务器集中管理:把分散的直连盘收敛到可统一运维的存储池
多路径是 SAN 的必备配置,不是可选优化:双 HBA、双交换机、双控制器交叉连接,主机侧再配多路径策略,才能让单条链路或单个端口故障不影响业务。链路规划完成前应先画清故障域。
分区与掩码是防止误操作的关键:同一 LUN 若被同时映射给多台主机且未使用集群文件系统,会导致文件系统损坏。变更分区前建议停业务或确认主机侧未挂载。