一时让人眼花缭乱的技术概念
存储设备一直作为计算机系统的重要组成部分,过去很长一段时间,用户习惯于使用 SAN 存储作为保存企业关键业务数据的不二选择。基于 SAN 存储为核心的三层式基础架构(服务器-存储网络-存储设备),成为企业中最常用的基础架构,也称作传统架构。互联网的出现,信息量呈现爆炸式增长,人类产生数据的速度超越了以往所有时代的总和,需要存储的数据量也是急剧地增长。大数据,人工智能,物联网等新技术出现,对存储提出了新的需求。【吃瓜网】 于是市面涌现了一系列的关于存储的新的技术概念和名词(包括 软件定义存储(SDS)、超融合(HCI)、分布式存储、Server SAN 等等),一时间冲入用户的眼帘;面对一些似是而非的定义,各个厂家天花乱坠的功能描述,相信大家更希望知道到底这些概念背后的本质是什么?能解决那些问题?以及是否有合适的应用场景?
基于
以上的 原因,本文将针对上文提到的几个概念展开进行介绍,帮助大家更好理解这些技术或者 概念,作出适合自身的选择。超融合是什么?与虚拟化、私有云、云计算、分布式存储等热门技术是什么关系?2589 播放 · 15 赞同视频概念解释
软件定义存储(SDS)是什么
SDS 的
全称是 Software Defined Storage ,字面意思直译就是 软件定义存储。关于 SDS 的 定义可以参考全球网络存储工业协会(Storage Networking Industry Association,SNIA),SNIA 在 2013 正式把 软件定义存储(SDS) 列入研究对象。SNIA 对软件定义存储(SDS) 的定义是:一种具备服务管理接口的
虚拟化存储。 SDS 包括存储池化的 功能,并可通过 服务管理接口定义存储池的 数据服务特征。另外 SNIA 还提出 软件定义存储(SDS) 应该具备以下特性:- 自动化程度高 – 通过简化管理,降低存储基础架构的运维开销
- 标准接口 – 支持 API 管理、发布和运维存储设备和服务
- 虚拟化数据路径 – 支持多种标准协议,允许应用通过块存储,文件存储或者对象存储接口写入数据
- 扩展性 – 存储架构具备无缝扩展规模的能力,扩展过程不影响可用性以及不会导致性能下降
- 透明度 – 存储应为用户提供管理和监控存储的可用资源与开销
分布式存储是什么
关于
分布式存储实际上并没有 一个明确的定义,甚至名称上也 没有一个统一的说法,大多数情况下称作 Distributed Data Store 或者 Distributed Storage System。其中维基百科中给 Distributed data store 的
定义是 :分布式存储是 一种计算机网络,它通常以数据复制的方式将信息存储在 多个节点中。在百度百科中给出的
定义是:分布式存储系统,是 将数据分散存储在 多td立的设备上。 分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但 提高了系统的 可靠性、可用性和存取效率,还易于 扩展。尽管各方对分布式存储的
定义并不完全相同,但 有一点是 统一的 ,就是分布式存储将数据分散放置在 多个节点中,节点通过 网络互连提供存储服务。这一点与 传统集中式存储将数据集中放置的方式有 着 明显的 区分。Server SAN 是什么
Server SAN 这个概念,最早是
由 WIKIBON (国外一个著名的存储咨询社区)提出,WIKIBON 对 Server SAN 的定义是 :计算与 池化存储资源的 组合,多个存储介质直接挂载到多td立的 服务器上使用。这些直连的 存储设备 (DAS) 通过 高速网络(InfiniBand 或者低延时以太网)互连,并通过软件保证存储的 一致性。Server SAN 可使用混合的存储介质,包括机械硬盘和 SSD 硬盘等。目前市场主流的 认知还是 将Server SAN作为SAN的 架构,只是存储不再使用专用硬件和控制器架构。但 在 Wikibon定义的 理想情况下,企业应用运行在 Server SAN 上,可以实现高可用,甚至于将超融合产品都归类为Server SAN,但 因为这个概念在 市场上并不普遍,所 以不做重点介绍。超融合是什么
参考维基百科中的超融合定义:
超融合基础架构(hyper-converged infrastructure)是
一个软件定义的 IT 基础架构,它可虚拟化常见“硬件定义”系统的 所 有 元素。 HCI 包含的最小集合是 :虚拟化计算(hypervisor),虚拟存储(SDS)和 虚拟网络。HCI 通常运行在 标准商用服务器之上。超融合基础架构(hyper-converged infrastructure)与 融合基础架构(converged infrastructure) 最大的
区别在 于 ,在 HCI 里面,无论是 存储底层抽象还是存储网络都是在软件层面实现的 (或者通过 hypervisor 层面实现),而不是 基于物理硬件实现的 。 由于 所 有软件定义的元素都围绕 hypervisor 实现,因此在 超融合基础架构上的 所 有 实例可以联合共享所 有 受管理的 资源。区别与联系
软件定义存储(SDS) 的
着 重点在于 存储资源虚拟化和软件定义,首先在形态上,软件定义存储(SDS)区别于 传统的“硬件定义”存储,它不依赖专属的 硬件,可以让存储软件运行在 通用服务器上,可避免硬件绑定以及有效降低硬件采购成本;拥有标准 API 接口和 自动化工具,有 效降低运维难度。存储资源虚拟化,支持多种存储协议,可整合企业存储资源,提升存储资源利用率。但 从定义上来说,但 软件定义存储(SDS) 从部署形式上来看,并不一定是 分布式或者 是 集中式的 ,也 就是 说 SDS 不一定是分布式存储(虽然 常见的 软件定义存储(SDS) 更多的 是 分布式的 ),SDS 存储内部有可能是 单机运行的 ,不通过网络分散存放数据的,这种形式的 软件定义存储(SDS) 的 扩展性就可能有 比较大的局限。分布式存储,它的
最大特点是 多节点部署, 数据通过 网络分散放置。分布式存储的特点是扩展性强,通过 多节点平衡负载,提高存储系统的可靠性与 可用性。与 软件定义存储(SDS)相反,分布式存储不一定是软件定义的 ,有可能是绑定硬件的 ,例如 IBM XIV 存储,它本质上是 一个分布式存储,但 实际是 通过专用硬件进行交付的 。那么就依然存在 硬件绑定,拥有 成本较高的问题。从 Server SAN 的
定义来看其存储部分定义俨然是分布式存储的 定义,但 Server SAN 强调计算与 存储的 资源组合,也 就是 说与 软件定义存储(SDS)和 分布式存储不一样的 地 方,后期的 定义已经具备了 超融合概念的 雏形,只是 这个概念并没有 成为主流。超融合基础架构从定义中明确提出包含软件定义存储(SDS),具备硬件解耦的
能力,可运行在 通用服务器之上。超融合基础架构与 Server SAN 提倡的 理念类似,计算与 存储融合,通过全分布式的 架构,有 效提升系统可靠性与可用性,并具备易于 扩展的 特性。由于
很多读者对超融合构成还比较混淆,以下以 SmartX 的 超融合软件 SMTX OS 为例说明分布式存储和 其他 模块的 关系。其中分布式块存储,SMTX ZBS 是
SMTX OS超融合软件最核心的 组件。它采用全分布式架构并且 是完全符合软件定义理念的 。除此之外,超融合基础架构有
更进一步的 扩展,它强调以虚拟化计算(hypervisor)为核心,以软件定义的 方式整合包括虚拟化计算, 软件定义存储以及虚拟网络资源。从笔者 来看超融合基础架构未来的 可能性更多,可促进计算,存储,网络,安全,容灾等 等 IT 服务大融合,降低IT 基础架构的 复杂性,重新塑造”软件定义的 数据中心”。超融合基础架构的技术核心
超融合基础架构可以说综合了软件定义存储(SDS),分布式存储,甚至是 Server SAN 的
许多优良特性,并且不难看出这些概念中都离不开一个关键词——存储。很明显,超融合基础架构的 技术核心是存储,存储承载用户数据,重要性不言而喻,另外超融合的 各种高级功能(HA、在 线迁移等等 )都极度依赖存储能力,存储的 扩展能力直接限制了 超融合产品的扩展规模;存储的自身的 可管理性也 制约了 平台的 灵活性;考虑到超融合形态中,计算与 存储是 同一软件堆栈运行在 服务器中的 ,它们之间是 资源竞争的 关系,因此在 保障存储软件的稳定性和 性能前提下,开销越少越好了 。最后,总结一下超融合基础架构对存储的要求,可作为考察超融合中存储能力的一些参考:
- 软件定义 – 解除硬件绑定,可通过升级拓展更丰富的功能,自动化能力高
- 全分布式架构 – 扩展性好,消除单点故障风险
- 高可靠性 – 智能的故障恢复功能,丰富的数据保护手段
- 高性能 – 支持多种存储介质,充分挖掘和利用新式硬件的性能
- 高度融合 – 架构简单并易于管理