雲存儲的兩大架構

雲存儲是一種架構，而不是一種服務。 你是否擁有或租賃了這種架構是一個次要問題。 從根本上來看，通過添加標準硬體和共用標準網路(公共互聯網或私有的企業內部網)的訪問，雲存儲很容易擴展雲容量和性能。 事實證明，管理數百台伺服器，使得其感覺上去就像是一個單一的、大型的存儲池設備是一項相當具有挑戰性的工作。 早期的供應商(如Amazon)承擔了這一重任，並通過線上出租的形式來贏利。 其它供應商(如Google)雇用了大量的工程師在其防火牆內部來實施這種管理，並且定制存儲節點以在其上運行應用程式。 由於摩爾定律 (Moore’s Law)壓低了磁片和CPU的商品價格，雲存儲漸漸成為了資料中心中一項具有高度突破性的技術。


　　這十年來，集群NAS系統已經出現了好轉。 本文綜述了構建一個雲存儲或大規模可擴展的NAS系統的各種不同架構方法，對於那些尋求構建私有雲存儲以滿足其消費的企業IT管理者或是對於那些尋求構建公共雲存儲產品從而以服務的形式來提供存儲的服務提供者來說， 這些方法與他們息息相關。 架構方法分為兩類：一種是通過服務來架構;另一種是通過軟體或硬體設備來架構。


　　傳統的系統利用緊耦合對稱架構，這種架構的設計旨在解決HPC(高性能計算、超級運算)問題，現在其正在向外擴展成為雲存儲從而滿足快速呈現的市場需求。 下一代架構已經採用了鬆弛耦合非對稱架構，集中中繼資料和控制操作，這種架構並不非常適合高性能HPC，但是這種設計旨在解決雲部署的大型存放區需求。 各種架構的摘要資訊如下：


　　緊耦合對稱(TCS)架構：


　　構建TCS系統是為了解決單一檔性能所面臨的挑戰，這種挑戰限制了傳統NAS系統的發展。 HPC系統所具有的優勢迅速壓倒了存儲，因為它們需要的單一檔I/O操作要比單一設備的I/O操作多得多。 業內對此的回應是創建利用TCS架構的產品，很多節點同時伴隨著分散式鎖管理(鎖定檔不同部分的寫操作)和快取一致性功能。 這種解決方案對於單檔輸送量問題很有效，幾個不同行業的很多HPC客戶已經採用了這種解決方案。 這種解決方案很先進，需要一定程度的技術經驗才能安裝和使用。


　　鬆弛耦合非對稱(LCA)架構：


LCA系統採用不同的方法來向外擴展。 它不是通過執行某個策略來使每個節點知道每個行動所執行的操作，而是利用一個資料路徑之外的中央中繼資料控制伺服器。 集中控制提供了很多好處，允許進行新層次的擴展：


　　● 存儲節點可以將重點放在提供讀寫服務的要求上，而不需要來自網路節點的確認資訊。


　　● 節點可以利用不同的商品硬體CPU和存儲配置，而且仍然在雲存儲中發揮作用。


　　● 使用者可以通過利用硬體性能或虛擬化實例來調整雲存儲。


　　● 消除節點之間共用的大量狀態開銷也可以消除使用者電腦互聯的需要，如光纖通道或infiniband，從而進一步降低成本。


　　● 異構硬體的混合和匹配使使用者能夠在需要的時候在當前經濟規模的基礎上擴大存儲，同時還能提供永久的資料可用性。


　　● 擁有集中中繼資料意味著，存儲節點可以旋轉地進行深層次應用程式歸檔，而且在控制節點上，中繼資料經常都是可用的。


　　雲存儲選擇


　　雖然在可擴展的NAS平臺上有很多選擇，但是通常來說，他們表現為一種服務、一種硬體設備或一種軟體解決方案，每一種選擇都有它們自身的優勢和劣勢：


　　● 服務模式：最普遍的情況下， 當你考慮雲存儲的時候，你就會想到其所提供的服務產品。 這種模式很容易開始，其可擴充性幾乎是瞬間的。 根據定義，你擁有一份異地資料的備份。 然而，頻寬是有限的，因此要考慮你的恢復模型。 你必須要滿足你網路之外的資料的需求。


　　● HW模式：這種部署位於防火牆背後，並且其提供的輸送量要比公共的內部網路好。 購買整合的硬體存儲解決方案非常方便，而且，如果廠商在安裝/管理上做的好的話，其往往伴隨有機架和堆疊模型。 但是，這樣你就會放棄某些摩爾定律的優勢，因為你會受到硬體設備的限制。


　　● SW模式：SW模式具有HW模式所具有的優勢。 另外，它還具有HW所沒有的價格競爭優勢。 然而，其安裝/管理過程式要謹慎關注，因為安裝某些SW的確非常困難，或者可能需要其他條件來限制人們選擇HW，而選擇SW。