分布式存储-存储类型的安全缺陷

最重要的存储指标是什么？包括存储专家在内的许都在考虑存储性能指标，例如IOPS和带宽. 但是我认为对于存储而言，最重要的是数据的安全性. 快速存储运行时，突然数据丢失了存储安全，会发生什么？对于任何系统，数据丢失都是灾难. 因此，无论采用哪种存储方式，数据的安全性和可靠性都是***. 事实证明，传统存储使用专用硬件并具有相对较高的可靠性保证，因此每个人都将首先关注性能指标. 但是基于X86的SRVSAN的可靠性并不乐观.

2014年下半年，我们开始构建以X86为载体的分布式块存储. 经过严格测试，于同年年底投入商业使用. 媒体争相报道. 到目前为止，它已经投入商业使用了将近两年，并且存储操作稳定并且性能优异. 并从原来的2P裸容量扩展到4.5P. 但是最近几天，我变得越来越担心，因为人们已经忽略了SRVSAN固有的数据安全风险，并且主流制造商还没有意识到这一问题. 如果这种隐患在几年后爆发，将会发生重大的系统故障.

大多数读者对存储这些东西并不了解. 我将通过比较基础知识，引发问题并与大家讨论解决方案的方式，以串行方式撰写几篇文章. 考虑一下之后，它大致分为七个章节:

一种，存储类型

第二，文件系统

三，磁盘类型

四次突袭和复制

五种SRVSAN架构

六，SRVSAN安全风险

七. 解决方案

通常，根据本地DAS和网络NAS存储，SAN存储，对象存储，我们将存储分为4种类型. 对象存储是SAN存储和NAS存储相结合的产物，它利用了SAN存储和NAS存储的优势.

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让我们看一下应用程序如何获取要存储在存储中的文件的信息，并以熟悉的Windows为例，如图1所示.

1. 应用程序将发出命令“读取此目录中readme.txt文件的前1K数据”.

2. 通过内存与目录层通信，以将相对目录转换为实际目录，“在C: \ test \ readme.txt文件之前读取1K数据”

3. 通过文件系统（例如FAT32），通过查询文件分配表和目录条目，可以获得LBA地址位置和文件存储权限等信息. 文件系统首先查询缓存中是否有数据，以及是否有直接返回的数据. 否则，文件系统将内存通信传递给下一个链接命令“读取起始位置LBA1000的信息，长度1024”.

4. 卷（LUN）管理层将LBA地址转换为存储的物理地址，并封装了协议（例如SCSI协议），并将其传递到下一个链接.

5. 磁盘控制器根据命令从磁盘获取相应的信息.

如果磁盘扇区大小为4K，则实际的I / O读取数据为4K. 磁头读取的4K数据到达服务器上的内容后，文件系统会在将1K数据传递给应用程序之前对其进行拦截. 下一个应用程序会发起相同的请求，并且可以直接从服务器的内存中读取文件系统.

无论是DAS，NAS还是SAN，数据访问过程都是相同的. DAS将计算和存储功能封装在服务器中. 每个人的日常计算机都是DAS系统，如图1所示.

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如果将计算和存储分开，则存储将成为一个独立的设备，并且存储具有自己的文件系统，该文件系统可以自己管理数据（即NAS），如图2所示. 通常通过以太网连接，并且使用CIFS或NFS协议. 服务器可以共享一个文件系统，也就是说，无论服务器说的是上海话还是杭州话，通过网络到达NAS的文件系统都将转换为普通话. 因此，NAS存储可以由不同的主机共享. 只要服务器提高了需求，就无需执行大量计算，并且许多工作留给存储完成. 节省的CPU资源可以做服务器想要做的更多事情，也就是说，计算密集型适合使用NAS.

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计算和存储是分开的，存储成为一个独立的设备. 存储仅接受命令，不再执行复杂的计算. 它仅读取或写入文件. 它称为SAN，如图3所示. 由于没有文件系统，因此也称为“裸存储”，并且某些应用程序需要裸设备，例如. 存储仅接受简单明了的命令，而其他复杂的事情则在服务器端完成. 加上FC网络，这种存储数据的读/写速度非常高. 但是，每个服务器都有其自己的文件系统进行管理. 存储起来并不挑剔. 只要涉及到数据，就将其保存. 不需要知道会发生什么，无论是英语还是法语，都会如实记录. 但是，只有懂英语的人才能理解英语的数据，只有懂法语的人才能阅读法语的数据. 因此，一般服务器和SAN存储区域是一夫一妻制，SAN的共享性不好. 当然，某些配备了群集文件系统的主机可以共享同一存储区域.

通过上面的分析，我们知道存储的速度取决于网络和命令的复杂性.

内存通信速度>总线通信>网络通信，网络通信中有FC网络和以太网网络. FC网络目前可以达到8Gb / s，但以太网已经通过10Gb / s的光纤介质普及，还使用了40Gb / s的网卡. 换句话说，传统的以太网不再是存储的瓶颈. 除了FCSAN，IPSAN还是SAN存储的重要成员.

除了熟悉的读/写操作外，实际上还有创建，打开，获取属性，设置属性，搜索等. 对于具有大脑的SAN存储，可以在本地内存中完成除读/写之外的其他命令，这非常快. NAS存储缺乏大脑. 每次将命令传输到存储设备时，都需要IP封装，并通过以太网将其传输到NAS服务器. 此速度远低于内存通信的速度.

DAS的特性是最快的速度，但只能由您自己使用. NAS的特点是速度较慢，但​​共享性好； SAN的特性是快速，但共享性很差. 一般来说，对象存储既具有SAN高速直接访问磁盘的特性，又具有NAS的分布式共享特性. NAS存储的基本单元是文件，SAN存储的基本单元是数据块，而对象存储的基本单元是对象. 可以将对象视为文件数据+一组属性信息的组合，这些属性可以定义基于文件的RAID参数，数据分布和服务质量. 它采用“控制信息”和“数据存储”的单独模式. 客户端使用对象ID +偏移量作为读取和写入的基础. 客户端首先从“控制信息”获得数据存储的真实地址，然后直接从“数据存储”获得数据. 对象存储在Internet上得到广泛使用，每个人使用的网络磁盘都是典型的对象存储. 对象存储具有良好的可伸缩性，并且可以线性扩展. 并且可以通过接口进行封装，还可以提供NAS存储服务和SAN存储服务. VMware vSAN的本质是对象存储. 分布式对象存储是SRVSAN的一种存储安全，存在安全隐患. 因为这种隐患是由X86服务器带来的.

【编辑选择】

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