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SAN vs. NAS vs. DAS: Vergleich der Speicherarchitekturen


Da IT-Umgebungen zunehmend datenintensiv werden, müssen Fachleute und Unternehmen ihre Entscheidungen hinsichtlich der Speicherarchitektur sorgfältig abwägen. Dabei müssen sie nicht nur ihre aktuelle Arbeitslast berücksichtigen, sondern auch die sich ändernden Anforderungen an Anwendungsleistung, Datenzugänglichkeit, Skalierbarkeit und Komplexität. In diesem Leitfaden vergleichen wir drei primäre Speichermodelle: Direct-Attached Storage (DAS), Network-Attached Storage (NAS) und Storage Area Network (SAN).

Weitere Informationen zu Funktionen, Vor- und Nachteilen sowie Herstellern finden Sie in unseren Leitfäden zu NAS, SAN und DAS. Im nächsten Abschnitt betrachten wir die grundlegenden Unterschiede zwischen DAS, NAS und SAN.

DAS vs. NAS vs. SAN: Die wichtigsten Unterschiede

Die Verbindungsmethode definiert die Schnittstelle zwischen dem Speichersystem und der Computerumgebung. Die Zugriffsmethode bestimmt, wie Daten vom Hostsystem präsentiert und abgerufen werden; dies kann auf Datei- oder Blockebene erfolgen. Die Protokolle definieren die Regeln und Formate für die Kommunikation zwischen Speicher- und Hostsystemen. Hier finden Sie einen Vergleich von DAS und SAN anhand dieser Aspekte.

DAS vs. NAS vs. SAN – Basierend auf der Kernarchitektur

Kategorie DAS NAS SAN
Verbindungsmethode Wird über SATA, SAS oder PCIe direkt mit einem einzelnen Server verbunden. Es sind keine Switches oder Router erforderlich. Geringer Infrastruktur-Overhead. Verbindung über Standard-Ethernet über LAN. Erfordert einen Router/Switch, jedoch kein dediziertes Speichernetzwerk. Moderater Infrastruktur-Overhead. Verbindung über ein dediziertes Hochgeschwindigkeits-Speichernetzwerk mit Fibre Channel oder iSCSI. Erfordert spezielle Hardware (HBAs, FC-Switches usw.). Hohe Komplexität bei der Einrichtung.
Zugriffsmethode Zugriff auf Blockebene; erscheint für das Betriebssystem als lokale Festplatte. Das Dateisystem wird vom Host verwaltet. Zugriff auf Dateiebene; Speicher wird über das Netzwerk über NFS, SMB usw. gemeinsam genutzt. Das NAS-System verwaltet das Dateisystem und die Dateiberechtigungen. Zugriff auf Blockebene; erscheint als lokale Laufwerke. Server verwalten ihre eigenen Dateisysteme. Ermöglicht den Zugriff auf Raw-Blockgeräte; ideal für Datenbanken und VMs.
Verwendete Protokolle Verwendet SCSI, SATA, NVMe. Keine Netzwerkverbindung erforderlich; E/A wird auf Gerätecontrollerebene verarbeitet. Verwendet NFS, SMB/CIFS, SFTP, WebDAV für die Dateifreigabe über IP-Netzwerke. Der Protokoll-Overhead kann zu Latenzzeiten führen. Verwendet Fibre Channel, iSCSI oder FCoE, um SCSI-Befehle für den Blockzugriff über Hochgeschwindigkeits-Speichernetzwerke zu kapseln. Erfordert Protokollübersetzungsschichten und FC/IP-Konvergenz.

Im nächsten Abschnitt werden wir die Unterschiede zwischen direkt angeschlossenem Speicher (DAS), netzwerkgebundenem Speicher (NAS) und Speichernetzwerk (SAN) in Bezug auf Leistung, Skalierbarkeit, Kosten und Komplexität erläutern.

DAS vs. NAS vs. SAN: Leistung, Skalierbarkeit, Kosten und Komplexität

Kategorie DAS NAS SAN
Leistung Im Allgemeinen hoch für Workloads mit einem einzelnen Host aufgrund des direkten Zugriffs auf Busebene (z. B. PCIe, SATA). Nicht für Multitasking oder gleichzeitigen Zugriff optimiert. Begrenzte Leistung bei Mehrbenutzerlasten. Mäßig bis hoch, abhängig von der Netzwerkgeschwindigkeit (1 GbE bis 40 GbE). Der Overhead des Dateisystems und die Netzwerklatenz können den Durchsatz bei hoher Auslastung oder vielen gleichzeitigen Benutzern verringern. Entwickelt für schnellen Zugriff mit geringer Latenz über dedizierte Speichernetzwerke. Unterstützt große Blockübertragungen und hohe E/A-Workloads wie Transaktionsdatenbanken und VMs.
Skalierbarkeit Geringe Skalierbarkeit. Der Speicher ist fest oder durch die Anzahl der physischen Ports und Gehäuse begrenzt. Für die Skalierung muss lokale Hardware ersetzt oder hinzugefügt werden. Mäßig skalierbar. NAS-Systeme der Einstiegsklasse können Einschränkungen aufweisen, aber NAS-Systeme für Unternehmen unterstützen Scale-Out-Knoten oder Clustering bis zu einer Größenordnung von Petabyte. Hohe Skalierbarkeit. Leistung und Kapazität können unabhängig voneinander durch Hinzufügen von Festplatten-Arrays, Speichercontrollern oder durch Erweiterung der SAN-Struktur skaliert werden. Ideal für wachsende Unternehmens-Workloads.
Kosten Geringe Anschaffungskosten. Kein Netzwerk oder spezielle Hardware erforderlich. Gut geeignet für Umgebungen mit begrenztem Budget. Langfristig steigen die Kosten aufgrund der Wartung und Verwaltung mehrerer Einheiten. Für die meisten Bereitstellungen niedriger als bei SAN. Gutes Gleichgewicht zwischen Kosten und Flexibilität. NAS-Einheiten der Einstiegsklasse sind erschwinglich, während High-End-Modelle höhere Kosten verursachen, die jedoch immer noch unter dem Niveau von SAN liegen. Hohe Anschaffungskosten aufgrund spezialisierter Infrastruktur (z. B. FC-Switches, HBAs, Enterprise-Speicher-Arrays). Zu den laufenden Kosten gehören dediziertes IT-Personal und Supportverträge.
Komplexität der Verwaltung Sehr einfache Verwaltung in kleinem Maßstab – Plug-and-Play. Wird jedoch mit wachsender Infrastruktur ineffizient; es fehlt eine zentralisierte Steuerung. Einfacher zu verwalten als SAN. Der dateibasierte Zugriff ist intuitiv, und die meisten NAS-Geräte bieten webbasierte Verwaltungsschnittstellen. Für erweiterte Einstellungen kann dennoch eine Schulung erforderlich sein. Am komplexesten in der Konfiguration und Verwaltung. Erfordert fundierte Kenntnisse über FC, Zoning und LUN-Mapping und möglicherweise herstellerspezifische Tools. Wird in der Regel von dedizierten Speicheradministratoren verwaltet.
Fehlertoleranz und Redundanz Begrenzt. In der Regel ein Single Point of Failure, sofern nicht ausdrücklich mit RAID oder Hardware-Redundanz eingerichtet. Mäßig. Viele NAS-Systeme unterstützen RAID, zwei Netzwerkkarten und Failover-Optionen, aber Einstiegsgeräten fehlt möglicherweise die Fehlertoleranz der Enterprise-Klasse. Hoch. Für den Einsatz in Unternehmen konzipiert, mit Multipath-I/O, RAID, Failover-Clustering, zwei Verantwortlichen und von Grund auf integrierter Netzwerk-Redundanz.
Unterstützung mehrerer Benutzer Nicht ideal für Umgebungen mit mehreren Benutzern. Die Leistung und Datenintegrität verschlechtern sich bei gleichzeitigem Zugriff. Entwickelt für den gemeinsamen Zugriff mit integrierter Dateisperre, Berechtigungen und Benutzerkontingenten. Ideal für Arbeitsgruppen, Teams und gemischte Betriebssystemumgebungen. Unterstützt vollständig Multi-Host-Umgebungen. Unternehmens-SANs werden in Umgebungen mit Tausenden von Benutzern, hoher Parallelität und Multi-Anwendungs-Integration eingesetzt.
Bereitstellungszeit Schnell. Verbinden Sie den Server und konfigurieren Sie das BIOS/Betriebssystem. Relativ schnelle Einrichtung, insbesondere mit modernen NAS-Geräten. Erfordert einige grundlegende Netzwerkkonfigurationen. Langsam und komplex. Die SAN-Bereitstellung erfordert Fachwissen, die Konfiguration von Speicherstrukturen, Zoning und oft die Koordination mit Anbietern.
Datenaustausch zwischen Betriebssystemen Minimal. Manuelle Übertragung oder Zuordnung erforderlich. Betriebssystemabhängige Dateisysteme schränken die Interoperabilität ein. Starke plattformübergreifende Kompatibilität. NAS ermöglicht die nahtlose Dateifreigabe zwischen Windows, Linux und macOS über Standardprotokolle. Auf Blockebene unabhängig vom Betriebssystem, erfordert jedoch eine konsistente Dateisystemverarbeitung durch das Host-Betriebssystem. Eignet sich eher für die Freigabe auf Anwendungsebene als für die direkte Zusammenarbeit an Dateien zwischen Benutzern.
Idealer Anwendungsfall Am besten geeignet für Einzelserverumgebungen, Offline-Backups oder Cold Storage, wo Einfachheit und Kosten Vorrang vor Austausch oder Skalierbarkeit haben. Ideal für kleine bis mittelgroße Teams, kollaborative Umgebungen, Medienspeicherung, Backups und Archive – insbesondere für unstrukturierte Daten. Ideal für unternehmenskritische Anwendungen, Hochleistungsdatenbanken, Virtualisierung, große Transaktionssysteme und zentralisierte Unternehmensspeicherumgebungen.

Auswahl der richtigen Speicherlösung

Obwohl dieser Vergleich für IT-Administratoren oder sogar Endbenutzer hilfreich ist, ist die Auswahl der richtigen Speicherlösung komplexer als ein einfacher Vergleich der Architekturtypen. Die Entscheidung beginnt mit einer gründlichen Bewertung der Speicheranforderungen. Hier sind einige sehr spezifische Fragen, die Unternehmen dabei helfen können, die richtige Speicherlösung für ihre IT-Anforderungen zu finden.

  • Welche Art von Daten wird den Großteil der Arbeitslast ausmachen? Handelt es sich um strukturierte oder unstrukturierte Daten? Datenbanken sind beispielsweise strukturierte Daten, während Datentypen wie Medien und Dokumente meist unstrukturierte Daten sind.
  • Wie viele Systeme oder Benutzer müssen gleichzeitig auf den Speicher zugreifen?
  • Welche Leistungserwartungen bestehen für die verschiedenen Datenebenen? Erfordern die Arbeitslasten eine geringe Latenz und einen hohen Durchsatz, oder ist eine gewisse Verzögerung akzeptabel?
  • Wie hoch ist das aktuelle Datenvolumen und wie hoch ist die prognostizierte Datenwachstumsrate?
  • Welche IT-Kenntnisse sind im aktuellen IT-Team erforderlich? Ist das Team beispielsweise in der Lage, SAN-Roaming, LUNs und Fibre Channel zu verwalten?
  • Wie hoch ist Ihre Toleranz hinsichtlich Kosten und Komplexität, und optimieren Sie hinsichtlich Kapazität, Leistung oder beidem?
  • Benötigen Sie bestimmte Datenschutzfunktionen wie Snapshot-Backup-Integration oder Air Gapping?

Im Folgenden finden Sie einige gängige Anwendungsfälle für IT-Administratoren sowie die empfohlene Speicherarchitektur für jeden Anwendungsfall und die Gründe für diese Speicherarchitektur.

Situation Empfohlene Speicherarchitektur Begründung
Kleine Unternehmen, die alte direkt angeschlossene Festplatten mit geringen E/A-Anforderungen ersetzen Modernes DAS oder NAS der Einstiegsklasse DAS ist kostengünstig; NAS bietet eine bessere Kapazitätsauslastung, sofern das Budget dies zulässt.
Unternehmen, die bereits SAN verwenden, aber Dateifreigabe hinzufügen möchten NAS-Gateway oder SANergy Erweitert den Zugriff auf Dateiebene, ohne das SAN zu beeinträchtigen; bestehende Investitionen bleiben erhalten.
Hochleistungsanwendungen (z. B. OLTP-Datenbanken) mit kleinen, aber schnell zugänglichen Daten SAN Bietet Zugriff auf Blockebene und geringe Latenz, ideal für hohe Transaktionslasten.
Mittelständische Unternehmen mit ungenutzter LAN-Bandbreite, die eine grundlegende Dateifreigabe benötigen NAS Nutzt das vorhandene Netzwerk und minimiert so die Kosten und die Komplexität der Einrichtung.
Unternehmen mit gemischten Plattformen und Abteilungen, die einen zentralen Zugriff benötigen. NAS mit Berechtigungen und Kontingenten Vereinfacht die Dateifreigabe und Zugriffskontrolle über mehrere Plattformen hinweg.
Organisationen, die die Kosten ihrer Band-Backup-Infrastruktur reduzieren müssen. NAS mit Backup-Integration oder gemeinsamem Bandpool über SAN/NAS Vereinfacht und konsolidiert Backup-Ziele.
Schnell wachsende SaaS-Plattform zur Speicherung von Protokollen, Medien und Analysedaten Hybrides NAS + Objektspeicher-Backend NAS-Frontend für vertrauten Zugriff; Objektspeicher-Backend für Skalierbarkeit.
Unternehmen, die gemeinsam genutzten Speicher mit begrenztem IT-Personal benötigen Vorkonfigurierte NAS-Appliance Einfach zu implementieren und zu verwalten, mit geringem Verwaltungsaufwand.

Wir hoffen, dass dieser Leitfaden Ihnen dabei geholfen hat, die feinen Unterschiede zwischen DAS, NAS und SAN zu verstehen und die richtige Speicherarchitektur für Ihre IT-Umgebung zu finden.

Die folgenden Artikel geben Ihnen einen Überblick darüber, wie sich Daten aus verschiedenen Speichersystemen wiederherstellen lassen.

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