TCP/IP与以太网及存储网络解析-优快云博客

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TCP/IP和以太网的关系

它们都是一套协议体系，是相互利用的关系，而不是相互依存的关系。

以太网中，到MAC这一层，其实已经实现了OSI的下三层，即物理层、链路层和网络层。以太网也只跨越了这三层，但现在普遍认为以太网只作用到链路层的观点是错误的，造成这种误解的原因，是以太网一旦与TCP/IP结合，但沦落为TCP/IP协议的链路层，其第三层的MAC地址被以太网的IP所映射掉了，掩盖了其第三层的元素。（因为以太网不能为上层应用程序提供可靠的数据传输，必须求助于TCP/IP，而同时存在的多种不同联网方式，均有各自不同的编址和寻址方式，以TCP/IP在业界的权威性，将这些不同的地址表示，统统映射到IP地址上，对外以统一IP地址作为编址方式，也就成了必然选择。）

TCP/IP协议并不像以太网一样有其底层专门的硬件，但是它可以租用一切合适的硬件来充当物理层和链路层的角色，而以太网则正好充当了这样的角色。

PoP: Protocol over Protocol.

DAS/NAS/SAN

NAS

网络文件系统把文件系统的功能从使用者处迁移到磁盘阵列上，让磁盘阵列自己管理存储空间，而对外提供统一的用户接口（CIFS，NFS）

人们把这种带有集中式文件系统功能的盘阵，叫做NAS。

1） SAN与NAS区别：SAN是一个网络上的磁盘，NAS是一个网络上的文件系统。

2） FTP服务器不属于NAS：FTP不能实现诸如挂载等操作，不是实时的

3）普通台式机也可以充当NAS：1.NAS必须可以访问卷或者物理磁盘2.具有接入以太网的能力

文件传输路径：应用程序->（内存通信）目录层->[NAS]（内存通信）文件系统->（内存通信）卷LUN->…[SAN] ->物理磁盘

NAS架构的路径在虚拟目录层和文件系统层通信的时候，用以太网和TCP/IP协议代替了内存，增加了CPU指令周期，而且使用了低速的传输介质；而在SAN方式下，路径中仅多了一次FC访问而已，所以比NAS要快得多。除非后端磁盘成为瓶颈。

大块顺序IO密集，NAS比SAN慢了很多；随机小块IO，NAS会表现出很强的相对性能。

对于SAN方式来说，应用程序必须通过运行在服务器本机或者NAS设备上的文件系统与磁盘阵列对话，而NAS则通过OS的虚拟目录层直接与NAS设备对话。NAS可以看作是一个Filer，它专门处理文件系统逻辑及其下面积愤的逻辑，从而解放了服务器主机。服务器上不必运行文件系统逻辑，甚至也不用运行磁盘卷逻辑，只需要运行目录层逻辑（UNIX系统上的VFS层、WINDOWS系统上的盘符及目录）即可。我们把SAN称为Disker，专门处理磁盘卷逻辑。

IP SAN

与FC比，不足之处：速度方面；以太网是一个不可靠的网络；

ISCSI磁盘阵列：其前端IO设备就是普通的以太网卡，TCP/IP以及ISCSI逻辑运行在主内存中，后端的磁盘可以以任何方式接入总线，甚至可以是独立的磁盘阵列。磁盘经过VM虚拟化层之后，通过前端接口供主机访问。TCP/IP只是占领了盘阵前端接口的部分阵地。

将ISCSI为代表的以TCP/IP作为传输方式的网络存储系统作为IP SAN,即基于IP的存储区域网络。值得说明的是，IP SAN并不一定要用以太网作为链路层，可用任何IP的链路层。

虽然ISCSI与NAS都是利用TCP/IP+以太网来实现的。但是二者所传输的语言是大相径庭的。NAS传输的是文件系统语言，而ISCSI传输的是SCSI指令语言。NAS设备上必须运行一种或者多种文件系统逻辑，才能称为NAS；而ISCSI Target设备上不需要运行任何文件系统逻辑（盘阵自身操作系统文件管理除外）。