服务器SAN和分布式存储

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在云计算时代，IOE无法适应云计算的弹性水平扩展. 结果，计算和存储已经统一，即所谓的软件定义存储. 研究机构Wikibon将其定义为服务器SAN.

去年4月，红帽宣布以1.71亿美元收购Ceph开发人员Inktank，再加上2011年收购Gluster，RedHat在其旗帜下包括两个著名的开源分布式文件系统. Nutanix和VSAN在虚拟化中很流行，分布式存储已成为风口浪尖，而Server SAN在一段时间内已成为一件高事.

为什么出现此场景？分布式存储并不是什么新鲜事物云计算的分布式存储，例如GPFS，Lustre，Panasas和PVFS于2000年出现，但在接下来的十年中发展一直很缓慢. 实际上，归根结底，它是由实际应用需求驱动的. 当前的繁荣源于数据的爆炸性增长.

分布式存储的发展与演进

回顾一下发展的简要历史，我们可以将分布式存储大致分为四个开发阶段.

第一阶段是1980年代的网络文件系统. 这一时期的历史背景是以太网技术的蓬勃发展，其主要研究重点是在网络环境下实现文件共享，解决客户端与文件服务器之间的交互问题. 这个阶段的主要成就包括CMU / IBM联合开发的AFS文件系统和SUN推出的NFS文件系统.

第二阶段是1990年代的共享SAN文件系统. 在此期间，存储系统开始独立于计算机系统开发，并且存储网络SAN兴起. 研究重点已更改为解决存储系统和面向SAN的共享文件系统的可伸缩性. 这个阶段的重量级产品是由IBM和GlobalFS开发的GPFS，这是RedHat支持的开源项目.

第三阶段是21世纪前十年的面向对象的并行文件系统. 计算机技术的不断发展，特别是高速网络技术的发展，对存储系统的可扩展性提出了更高的要求，迫切需要突破容量和性能的瓶颈. 研究重点是对象存储技术，如何进行有效的元数据管理和提高数据访问的并发性. 这个阶段可谓一百场争论，尤其是开源系统非常繁荣，包括PVFS，Panasas，Lustre，Ceph，GoogleFS等.

第四阶段是2010年之后的云文件系统. 云计算和大数据现在已经真正开始普及. 在这种情况下，数据正在爆炸. 根据研究，数字世界将在2020年达到40ZB. 云存储需要灵活的扩展，高可用性，高性能，多租户和QoS，并且大数据具有4V特性，这对数据存储和管理提出了新的挑战. 在此阶段，研究集中在EB级大型存储系统云计算的分布式存储，数据高可用性方法，高效的智能存储技术以及新型计算存储融合系统和应用程序感知存储. 当前，许多分布式文件系统正在向云发展，例如GPFS，ISILON，OceanStor9000，GlusterFS，Ceph等.

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服务器SAN-云计算时代的浪潮

在存储和计算分离之后，IOE基本上垄断了IT企业应用程序市场. 但是，IOE无法适应云计算时代所需的弹性水平扩展，或者无法满足应用程序要求，或者建设和维护成本太高. 结果，出现了标准x86服务器+存储软件的融合系统，并且计算和存储重新统一. Wikibon还定义了软件定义的存储，它还定义了Server SAN.

简单地说，ServerSAN是由多个独立服务器存储组成的存储资源池，具有良好的性价比和可伸缩性. 根据此定义，Nutanix，VSAN，Nexenta，Ceph和Gluster都属于Server SAN. Server SAN存储目前主要由Internet公司开发和使用，Hyperscale Server SAN占据了Server SAN存储的绝大部分，但是ServerSAN已逐渐进入企业的数据中心.

Nutanix目前是众人瞩目的焦点. 它在应用程序级别超级计算和存储，主要用于虚拟化应用程序，甚至它自己的控制器是VM. VSAN是当前的趋势，刚刚发布了第一个版本，大量用户迫不及待地想要测试并上线. 根据Wikibon的调查结果，Server SAN将在五年内超越传统的企业存储，并成为市场的主流. 十年后，传统存储将仅占10％的份额. 尽管这种预测有点过于乐观，但是大趋势是正确的，并且Server SAN已成为云计算时代的新宠. 那么，为什么Server SAN在市场上如此受欢迎？

原因是ServerSAN诞生得很好. 在标准x86服务器或虚拟机上运行的软件定义存储的概念已经很流行. x86服务器体系结构的可靠性和性能已经得到充分验证，并且Server SAN可以利用服务器的大量核心. 存储软件和服务独立于硬件，具有成本效益且易于管理，可以提高竞争力. 传统的存储网络主要基于FC，其传输带宽和延迟远远优于千兆以太网，但随着10Gb / 40Gb以太网和Infiniband RDMA网络技术的引入，它已成为系统性能的瓶颈. 借助ServerSAN，计算和存储网络得以统一而不会出现此问题. 最重要的因素之一是闪存SSD技术，高I / O性能，极低的延迟和高带宽是闪存的显着特征. 闪存是一种创新的存储技术，它使Server SAN具有与高端存储相当的超高性能. 正是由于x86服务器，高速网络，闪存和软件定义的存储等技术的发展和广泛应用，才创建了ServerSAN生态系统，使其成为正确的云计算时代的浪潮. 时间.

分布式存储的发展前景

存储技术的飞速发展从来没有缺少新的概念和术语，但是领导的本质已经消失了，而真正的本质仍然是. 五年或十年后，分布式存储将是什么样？在这里不妨大胆看看.

·超高横向扩展能力: 单个EB级存储系统，支持10,000级集群大小，可以在全球范围内进行全局部署；

·CompuStor超融合: 类似于Nutanix架构，计算，存储甚至应用程序都高度集成；

·闪存技术应用: 从主内存，缓存到分层，闪存无处不在；

·高速网络互连: 普及4 / 100,000千兆以太网和Infiniband网络；

·应用意识: I / O更智能，性能和效率得到动态自适应和优化；

·纠错码技术: 基于纠错码提供的可用性，复制技术为辅；

·重复数据删除/压缩: 成为系统的标准配置以提高存储效率；

·统一存储: 池存储，同时支持对象，块和文件存储.

作者刘爱贵: 博士. 中国科学院院士，专注于存储技术的研究与开发，分布式文件系统的高级理论研究员和实践者以及GlusterFS技术专家.

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