簡述圖文存儲常識：單機、集中、分布式、云、云原生存儲

背景

本文主要對楊傳輝（日照）《大規(guī)模分布式存儲系統(tǒng)原理解析與架構實戰(zhàn)》、大話存儲、網絡資源（具體參考文末鏈接）及個人理解進行整理，意在構建出存儲發(fā)展基本軌跡和一些基本常識，讓更多像我一樣的初入者有個宏觀上的認知。

存儲發(fā)展史

從單機到互聯(lián)網，存儲作為的基礎設施，主要發(fā)展都是圍繞構建 低成本、高性能、可擴展、易用的目標進行演進，時至今日，在形態(tài)上存儲分為單機存儲、集中存儲、分布式存儲、云存儲、云原生存儲

各階段存儲的基本形態(tài)如下

各階段基本形態(tài)

存儲數(shù)據分類 & 模型

無論單機存儲、分布式存儲、云存儲都是基于特定應用場景下，對指定數(shù)據類型構建對應的存儲數(shù)據模型

數(shù)據分類

數(shù)據模型

存儲類型

常見三種存儲類型：塊存儲、文件存儲、對象存儲

塊存儲

基于Block塊的存儲模式，兩種常見存儲方式：

DAS（Direct Attch Storage）， 直連主機存儲方式

SAN （Storage Area Netowrk），高速網絡鏈接主機存儲方式

文件存儲

依附網絡提供文件存儲服務

對象存儲

構建于鍵值存儲，核心是將數(shù)據通路（data）和控制通路（meta）分離，并且基于對象存儲設備（Object-based Storage Device，OSD）構建存儲系統(tǒng)，對外以RSETful API形式服務

單機存儲

基本概念

單機存儲系統(tǒng)是單機存儲引擎（數(shù)據結構在機械磁盤、SSD等持久化介質上的實現(xiàn)）的一種封裝，對外提供文件、鍵值、表格或者關系模型的存儲服務。

存儲引擎

存儲引擎是存儲系統(tǒng)的發(fā)動機，決定了存儲系統(tǒng)能夠提供的功能和性能， 提供功能包含：

增加（Create）

讀?。≧etrieve），隨機讀取和順序掃描

更新（Update）

刪除（Delete）

引擎間差異如下：

集中式存儲

基本概念

集中式存儲相對與單機存儲而言，存儲系統(tǒng)中包含了更多組件，除了機頭（控制器）、磁盤陣列（JBOD）和交換機等設備外，還有管理設備等輔助設備。

參考：集中式存儲的基本邏輯示意圖

系統(tǒng)構成

機頭，整個存儲系統(tǒng)的核心部件，通常由控制器、前后端口組成，

控制器，通常有二，實現(xiàn)互備高可用，控制器中的軟件實現(xiàn)對磁盤的管理，將磁盤抽象化為存儲資源池，然后劃分為LUN提供給服務器使用。

前后端口，前端端口用戶為服務器提供存儲服務，后端端口用于擴充存儲系統(tǒng)的容量（連接更多的存儲設備）

磁盤柜（Just a Bound Of Disk ， JBOD），磁盤掛在服務器外的專用柜里，有獨立電源、散熱、接口等，內部線纜相連（SCSI），對機頭后端端口統(tǒng)一掛載

分布式存儲

基本概念

分布式存儲系統(tǒng)，是將分散獨立的存儲設備通過網絡互聯(lián)，系統(tǒng)關聯(lián)，對外作為一個整體提供存儲服務。

系統(tǒng)分類

分布式文件系統(tǒng)

分布式鍵值系統(tǒng)

分布式表格系統(tǒng)

分布式數(shù)據庫

設計原則

參考CAP

云存儲

基本概念

云存儲，是一種云計算領域存儲服務方式，底層構建在分布式存儲基礎之上，上層通過Internet形式提供存儲服務，除具備分布式存儲基礎特性外，更兼具靈活性，通常由云廠商提供

參考產品

云原生存儲

基本概念

云原生存儲脫胎于云存儲，除具備云存儲的特性外、須滿足具備云原生生態(tài)系統(tǒng)中其他所有組件具備相同的動態(tài)（公共云/專有云/混合云等場景）構建可擴展應用、S3 API 驅動、K8S友好等

參考示例

Rook

CNCF首個云原生存儲項目Rook，是將文件、數(shù)據塊和對象存儲系統(tǒng)引入到Kubernetes集群，與其他正在使用存儲的應用程序和服務一起無縫運行。通過這種方式，云原生集群可以在公有云和本地部署中自給自足并且具備可移植性。該項目的開發(fā)目的是使企業(yè)能夠通過動態(tài)應用編排，為在本地和公有云環(huán)境中運行的分布式存儲系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據中心現(xiàn)代化。

Rook Architecure

Ceph Rook integrates with Kubernetes

MinIO

MinIO是一款高性能、軟件定義的，對象存儲套件，幫助客戶構建云原生數(shù)據基礎設施。可與 Kubernetes 集成，允許操作員使用 Kubernetes 界面管理存儲，而 Kubernetes 可以處理從存儲提供到卷放置的所有事務。

編輯：jq