如何選擇合適的存儲架構(gòu)：集中式存儲or分布式存儲

存儲技術(shù)發(fā)展日新月異。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)集中式SAN/NAS還在廣泛使用，另一方面各類分布式存儲產(chǎn)品已紛紛在新興的海量數(shù)據(jù)場景中占據(jù)市場。如何根據(jù)業(yè)務需求選擇合適的存儲架構(gòu)？分布式存儲能否在所有場景都能取代傳統(tǒng)集中式存儲？請參考本文攻略。

01傳統(tǒng)集中式存儲

傳統(tǒng)SAN/NAS存儲的硬件架構(gòu)采用“控制器+硬盤柜”的方式。中高端存儲支持多個控制器，以保障高可用并提高性能。多控制器為緊耦合，通過PCIE總線或Infiniband網(wǎng)絡互連，共享磁盤陣列，共享緩存。

傳統(tǒng)存儲的系統(tǒng)架構(gòu)具有I/O路徑短，訪問延遲小的優(yōu)勢。傳統(tǒng)存儲通過內(nèi)置BBU電池或外置的UPS來實現(xiàn)掉電保護，保障緩存中的數(shù)據(jù)在掉電后不丟失，結(jié)合雙活、容災、CDP等技術(shù)保障業(yè)務系統(tǒng)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)安全性。

傳統(tǒng)集中式存儲起步早，技術(shù)成熟，架構(gòu)簡單，表現(xiàn)出足夠的穩(wěn)定性，對高IOPS、低延時、和數(shù)據(jù)強一致性有很好支持。另外，近年來全閃存陣列存儲發(fā)展迅速，IOPS性能提高到機械硬盤存儲的100倍以上，能夠有效解決IOPS性能痛點。

傳統(tǒng)集中式存儲的特性適合作為金融/醫(yī)療等核心業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存儲。

傳統(tǒng)存儲的系統(tǒng)架構(gòu)決定了其擴展能力有限，無法很好支撐高并發(fā)訪問性能。隨著我們進入大數(shù)據(jù)時代，集中式存儲增長空間越來越有限。

02分布式存儲

企業(yè)不斷快速增長的海量數(shù)據(jù)，需要更有彈性可擴展的存儲架構(gòu)。

分布式存儲是新興的存儲技術(shù)，采用“標準的x86服務器硬件+存儲軟件”的架構(gòu)，將標準X86/ARM服務器通過高速以太網(wǎng)或Infiniband互連，通過分布式存儲軟件將服務器本地的HDD、SSD等存儲介質(zhì)組織成統(tǒng)一的大規(guī)模存儲資源池。分布式存儲實現(xiàn)了存儲的硬件與軟件解耦，數(shù)據(jù)中心能夠以標準化硬件搭建存儲平臺，提升IT敏捷性，降低運維成本，符合軟件定義數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢。

分布式存儲也稱為軟件定義分布式存儲（SDS： Software Defined Storage）。

分布式存儲的存儲單元為x86/ARM服務器（也稱為節(jié)點），以標準2U 存儲服務器為例，前面板可插入12塊3.5寸硬盤。

硬盤的容量，有：

4TB\6TB\8TB\10TB\12TB\16TB等。

如果選擇10TB硬盤，則單個節(jié)點的物理容量為 12 * 10 = 120TB。

分布式存儲有效解決了傳統(tǒng)集中式存儲的可擴展性問題，規(guī)?？蓴U展至上千個節(jié)點，容量擴展到上百PB甚至EB級，性能隨容量線性提升。按需在線擴容后，自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)再均衡。分布式存儲的多個存儲節(jié)點能夠同時提供讀寫服務，因此具有很高的吞吐率，可達到幾十GB/s。

分布式存儲支持3種存儲功能，能夠打造統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲平臺：

1、SAN塊存儲，SCSI/iSCSI接口協(xié)議

2、NAS文件存儲，CIFS/NFS接口協(xié)議

3、對象存儲，S3接口協(xié)議

分布式存儲使用多副本和糾刪碼技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護。多副本方式（業(yè)界常用的多副本方式一般為2副本或3副本），其優(yōu)點是可靠性高，性能高；但缺點是存儲容量有效利用率低（2副本為50%，3副本為33%）。業(yè)界常用的糾刪碼配置方式一般為8+4（8個數(shù)據(jù)塊，4個校驗塊，容量利用率為66%）。糾刪碼的優(yōu)點是可靠性高，容量利用率高，缺點是性能低。

一般選擇原則是：

1、在線存儲設備用多副本；備份歸檔用糾刪碼；

2、小文件用多副本；大文件用糾刪碼。

目前，國內(nèi)有多種分布式存儲產(chǎn)品可以選擇，包括開源軟件、基于開源軟件優(yōu)化的產(chǎn)品、國產(chǎn)研發(fā)的分布式存儲產(chǎn)品等。

上海霄云研發(fā)的碧海分布式存儲，性能優(yōu)異，解決了海量小文件存儲的痛點，性能達到傳統(tǒng)集中式高端存儲和Ceph類產(chǎn)品的3倍，文件數(shù)可達到百億級以上，為醫(yī)療PACS影像、金融電子票據(jù)、自動駕駛、工業(yè)自動化等海量數(shù)據(jù)場景提供了革新的存儲解決方案。

03結(jié)語

綜上所述，分布式存儲是一種未來主流的存儲技術(shù)，具備非常好的發(fā)展前景，但是分布式存儲并不能適應所有的業(yè)務場景，需要根據(jù)實際的業(yè)務需求進行合理選擇。

霄云科技研制的碧海分布式存儲系統(tǒng)，已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)療、金融、電信、教育等領(lǐng)域的核心生產(chǎn)系統(tǒng)，深受用戶好評。