0外掛存儲系統(tǒng)概述

外掛存儲系統(tǒng)概述1華云數(shù)據(jù)集團承建廣州超算中心云計算平臺項目，利用天河二號服務(wù)器來搭建512個節(jié)點規(guī)模的云計算服務(wù)平臺，保證云平臺的高可靠性和高穩(wěn)定性，并按超算中心要求對外提供運營服務(wù)，支撐超算中心各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行。在整個超算中心云平臺架構(gòu)中，我們需要設(shè)計一套外掛存儲系統(tǒng)用于超算中心辦公存儲系統(tǒng)。本節(jié)主要來學(xué)習(xí)幾種主流的外掛存儲系統(tǒng)的概述。任務(wù)描述目錄外掛存儲系統(tǒng)簡介NAS存儲DAS存儲SAN存儲2外掛存儲系統(tǒng)簡介3外掛存儲根據(jù)連接的方式分為直連式存儲（Direct-AttachedStorage，DAS）和網(wǎng)絡(luò)化存儲（Fabric-AttachedStorage，F(xiàn)AS）。網(wǎng)絡(luò)化存儲根據(jù)傳輸協(xié)議又分為網(wǎng)絡(luò)接入存儲（Network-AttachedStorage，NAS）和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（StorageAreaNetwork，SAN）。如下圖所示，常見3種存儲架構(gòu)DAS、NAS、SAN比較。外掛存儲系統(tǒng)簡介4DAS存儲一般應(yīng)用在中小企業(yè)，與計算機采用直連方式，NAS存儲則通過以太網(wǎng)添加到計算機上，SAN存儲則使用FC接口，提供性能更加的存儲。外掛存儲系統(tǒng)簡介5DAS雖然比較古老了，但是還是很適用于那些數(shù)據(jù)量不大，對磁盤訪問速度要求較高的中小企業(yè)；NAS多適用于文件服務(wù)器，用來存儲非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，雖然受限于以太網(wǎng)的速度，但是部署靈活，成本低；SAN則適用于大型應(yīng)用或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，缺點是成本高、較復(fù)雜。DAS存儲6DAS存儲（Direct-AttachedStorage，直連式存儲）在人們的生活中非常常見，尤其在中小企業(yè)應(yīng)用中，DAS是最主要的應(yīng)用模式，存儲系統(tǒng)被直連到應(yīng)用的服務(wù)器中。在中小企業(yè)中，許多數(shù)據(jù)應(yīng)用必須安裝在直連的DAS存儲器上。DAS存儲更多依賴服務(wù)器主機進行數(shù)據(jù)的IO讀寫和存儲維護管理。數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)要求占用服務(wù)器主機資源（包括CPU、系統(tǒng)IO等），數(shù)據(jù)流需要回流主機再到服務(wù)器連接著的磁帶機（庫）。數(shù)據(jù)備份通常需要占用服務(wù)器主機資源的20%～30%，因此許多企業(yè)用戶的日常數(shù)據(jù)備份常常在深夜或業(yè)務(wù)系統(tǒng)不繁忙時進行，以免影響正常業(yè)務(wù)。直連式存儲的數(shù)據(jù)量越大，備份和恢復(fù)的時間就越長，對服務(wù)器硬件的依賴性和影響就越大。NAS存儲7NAS存儲（NetworkAttachedStorage，網(wǎng)絡(luò)接入存儲）也通常被稱為附加存儲。顧名思義，就是存儲設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如以太網(wǎng)）添加到一群計算機上。NAS是文件級的存儲方法，它的重點在于幫助工作組和部門機構(gòu)解決迅速增加存儲容量的需求。如今用戶采用NAS大多是用來文檔共享、圖片共享、電影共享等等，而且隨著云計算的發(fā)展，一些NAS廠商也推出了云存儲功能，大大方便了企業(yè)和個人用戶的使用。NAS產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品。NAS設(shè)備一般支持多計算機平臺，用戶通過網(wǎng)絡(luò)支持協(xié)議可進入相同的文檔，因而NAS設(shè)備無需改造即可用于混合Unix/Windows的局域網(wǎng)內(nèi)，其應(yīng)用非常靈活。SAN存儲8SAN存儲（StorageAreaNetwork，存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)），從名稱上人們也可以看出，這個是通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務(wù)器主機，最后成為一個專用的存儲網(wǎng)絡(luò)。SAN經(jīng)過十多年歷史的發(fā)展，已經(jīng)相當(dāng)成熟，成為業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)（但各個廠商的光纖交換技術(shù)不完全相同，其服務(wù)器和SAN存儲有兼容性的要求）。SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲結(jié)構(gòu)的布局限制。特別重要的是，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許企業(yè)獨立地增加它們的存儲容量。SAN的結(jié)構(gòu)允許任何服務(wù)器連接到任何存儲陣列，這樣不管數(shù)據(jù)置放在哪里，服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。而且，因為采用了光纖接口，SAN還具有更高的帶寬。SAN存儲9SAN真正的綜合了DAS和NAS兩種存儲解決方案的優(yōu)勢。例如，在一個很好的SAN解決方案實現(xiàn)中，用戶可以得到一個完全冗余的存儲網(wǎng)絡(luò)，這個存儲網(wǎng)絡(luò)具有不同尋常的擴展性。確切地說，用戶不僅可以得到只有NAS存儲解決方案才能得到的幾百TB的存儲空間，而且還可以得到只能在DAS解決方案中才能得到塊級數(shù)據(jù)訪問功能。從數(shù)據(jù)訪問角度來說，用戶還可以得到一個合理的速度，對于那些需要大量磁盤訪問的操作來說，SAN具有更好的性能支持。利用SAN解決方案，開發(fā)者還可以實現(xiàn)存儲的集中管理，從而能夠充分利用那些