傳統(tǒng)存儲架構(gòu)的局限性主要體現(xiàn)在哪幾個方面？

傳統(tǒng)SAN存儲設(shè)備一般采用雙控制器架構(gòu)，兩者互為備份，配置兩臺交換機(jī)與前端的服務(wù)器進(jìn)行連接，這種雙控制器架構(gòu)方式會有以下兩個方面的缺點：

1． 網(wǎng)絡(luò)帶寬容易變成整個存儲性能的瓶頸；

2． 如果一個控制器損壞，系統(tǒng)的性能將大幅下降，影響存儲的正常使用。

傳統(tǒng)存儲架構(gòu)的局限性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、橫向擴(kuò)展性較差

受限于前端控制器的對外服務(wù)能力，縱向擴(kuò)展磁盤數(shù)量無法有效提升存儲設(shè)備對外提供服務(wù)的能力。同時，前端控制器橫向擴(kuò)展能力非常有限，業(yè)界最多僅能實現(xiàn)幾個控制器的橫向。因此，前端控制器成為整個存儲性能的瓶頸。

2、不同廠家傳統(tǒng)存儲之間的差異性帶來的管理問題

不同廠商設(shè)備的管理和使用方式各有不同，由于軟硬件緊耦合、管理接口不統(tǒng)一等限制因素?zé)o法做到資源的統(tǒng)一管理和彈性調(diào)度，也會帶來存儲利用率較低的現(xiàn)象。因此，不同存儲的存在影響了存儲使用的便利性和利用率。

分布式存儲往往采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用多臺存儲服務(wù)器分擔(dān)存儲負(fù)荷，利用位置服務(wù)器定位存儲信息。它不但提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率，還易于擴(kuò)展，將通用硬件引入的不穩(wěn)定因素降到最低。優(yōu)點如下：

1． 高性能

一個具有高性能的分布式存戶通常能夠高效地管理讀緩存和寫緩存，并且支持自動的分級存儲。分布式存儲通過將熱點區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)映射到高速存儲中，來提高系統(tǒng)響應(yīng)速度；一旦這些區(qū)域不再是熱點，那么存儲系統(tǒng)會將它們移出高速存儲。而寫緩存技術(shù)則可使配合高速存儲來明顯改變整體存儲的性能，按照一定的策略，先將數(shù)據(jù)寫入高速存儲，再在適當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行同步落盤。

2． 支持分級存儲

由于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行松耦合鏈接，分布式存儲允許高速存儲和低速存儲分開部署，或者任意比例混布。在不可預(yù)測的業(yè)務(wù)環(huán)境或者敏捷應(yīng)用情況下，分層存儲的優(yōu)勢可以發(fā)揮到最佳。解決了目前緩存分層存儲最大的問題是當(dāng)性能池讀不命中后，從冷池提取數(shù)據(jù)的粒度太大，導(dǎo)致延遲高，從而給造成整體的性能的抖動的問題。

3． 多副本的一致性

與傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)使用RAID模式來保證數(shù)據(jù)的可靠性不同，分布式存儲采用了多副本備份機(jī)制。在存儲數(shù)據(jù)之前，分布式存儲對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分片，分片后的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則保存在集群節(jié)點上。為了保證多個數(shù)據(jù)副本之間的一致性，分布式存儲通常采用的是一個副本寫入，多個副本讀取的強(qiáng)一致性技術(shù)，使用鏡像、條帶、分布式校驗等方式滿足租戶對于可靠性不同的需求。在讀取數(shù)據(jù)失敗的時候，系統(tǒng)可以通過從其他副本讀取數(shù)據(jù)，重新寫入該副本進(jìn)行恢復(fù)，從而保證副本的總數(shù)固定；當(dāng)數(shù)據(jù)長時間處于不一致狀態(tài)時，系統(tǒng)會自動數(shù)據(jù)重建恢復(fù)，同時租戶可設(shè)定數(shù)據(jù)恢復(fù)的帶寬規(guī)則，最小化對業(yè)務(wù)的影響。

4． 容災(zāi)與備份

在分布式存儲的容災(zāi)中，一個重要的手段就是多時間點快照技術(shù)，使得用戶生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一定時間間隔下的各版本數(shù)據(jù)的保存。特別值得一提的是，多時間點快照技術(shù)支持同時提取多個時間點樣本同時恢復(fù)，這對于很多邏輯錯誤的災(zāi)難定位十分有用，如果用戶有多臺服務(wù)器或虛擬機(jī)可以用作系統(tǒng)恢復(fù)，通過比照和分析，可以快速找到哪個時間點才是需要回復(fù)的時間點，降低了故障定位的難度，縮短了定位時間。這個功能還非常有利于進(jìn)行故障重現(xiàn)，從而進(jìn)行分析和研究，避免災(zāi)難在未來再次發(fā)生。多副本技術(shù)，數(shù)據(jù)條帶化放置，多時間點快照和周期增量復(fù)制等技術(shù)為分布式存儲的高可靠性提供了保障。

5． 彈性擴(kuò)展

得益于合理的分布式架構(gòu)，分布式存儲可預(yù)估并且彈性擴(kuò)展計算、存儲容量和性能。分布式存儲的水平擴(kuò)展有以下幾個特性：

1) 節(jié)點擴(kuò)展后，舊數(shù)據(jù)會自動遷移到新節(jié)點，實現(xiàn)負(fù)載均衡，避免單點過熱的情況出現(xiàn)；

2) 水平擴(kuò)展只需要將新節(jié)點和原有集群連接到同一網(wǎng)絡(luò)，整個過程不會對業(yè)務(wù)造成影響；

3) 當(dāng)節(jié)點被添加到集群，集群系統(tǒng)的整體容量和性能也隨之線性擴(kuò)展，此后新節(jié)點的資源就會被管理平臺接管，被用于分配或者回收。

6． 存儲系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化

隨著分布式存儲的發(fā)展，存儲行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程也不斷推進(jìn)，分布式存儲優(yōu)先采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口（SMI-S或OpenStack Cinder）進(jìn)行存儲接入。在平臺層面，通過將異構(gòu)存儲資源進(jìn)行抽象化，將傳統(tǒng)的存儲設(shè)備級的操作封裝成面向存儲資源的操作，從而簡化異構(gòu)存儲基礎(chǔ)架構(gòu)的操作，以實現(xiàn)存儲資源的集中管理，并能夠自動執(zhí)行創(chuàng)建、變更、回收等整個存儲生命周期流程?；诋悩?gòu)存儲整合的功能，用戶可以實現(xiàn)跨不同品牌、介質(zhì)地實現(xiàn)容災(zāi)，如用中低端陣列為高端陣列容災(zāi)，用不同磁盤陣列為閃存陣列容災(zāi)等等，從側(cè)面降低了存儲采購和管理成本。

分布式存儲與傳統(tǒng)的SAN、NAS相比，優(yōu)勢如下：

1、性能:在分布式存儲達(dá)到一定規(guī)模是，性能會超過傳統(tǒng)的SAN、NAS。大量磁盤和節(jié)點，結(jié)合適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分布策略，可以達(dá)到非常高的聚合帶寬。傳統(tǒng)的SAN、NAS都會有性能瓶頸，一旦達(dá)到最大擴(kuò)展能力，性能不會改變甚至降低。

2、價格: 傳統(tǒng)的SAN、NAS，價格比較高。特別是SAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，光纖網(wǎng)絡(luò)成本比較高。而且，以后擴(kuò)展還需要增加擴(kuò)展柜。成本太高。分布式存儲只需要IP網(wǎng)絡(luò)，幾臺X86服務(wù)器加內(nèi)置硬盤就可以組建起來，初期成本比較低。擴(kuò)展也非常方便，加服務(wù)器就行。

3、可持續(xù)性: 傳統(tǒng)的SAN、NAS擴(kuò)展能力受限，一個機(jī)頭最多可以帶幾百個磁盤。如果想要個PB以上的共享存儲，分布式存儲只最好的選擇。不用擔(dān)心擴(kuò)展能力問題。

缺點：

1、需要比較強(qiáng)的技術(shù)能力和運維能力，甚至有開發(fā)能力的用戶。傳統(tǒng)存儲開箱即用，硬件由廠家提供，也有完善的文檔和服務(wù)。而分布式很多是開源或者是有公司基于開源系統(tǒng)提供支持服務(wù)，版本迭代比較快，出問題后有可能需要自己解決。

2、數(shù)據(jù)一致性問題。對于ORACLE RAC這一類對數(shù)據(jù)一致性要求比較高的應(yīng)用場景，分布式存儲的性能可能就稍弱了，因為分布式的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)同步是一個大問題，雖然現(xiàn)在技術(shù)一致在進(jìn)步，但是也不如傳統(tǒng)存儲設(shè)備數(shù)據(jù)存儲方式可靠。

3、穩(wěn)定性問題，分布式存儲非常依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和帶寬，如果網(wǎng)絡(luò)發(fā)生抖動或者故障，都可能會影響分布式存儲系統(tǒng)運行。例如，一旦發(fā)生IP沖突，那么整體分布式存儲可能都無法訪問。傳統(tǒng)存儲一般使用專用SAN或IP網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)定性方面，更可靠一些。

超融合架構(gòu)迅速發(fā)展的原因是其具有顯著的優(yōu)勢，能夠帶來極高 的客戶價值。超融合架構(gòu)實現(xiàn)了計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源的統(tǒng)一管理 和調(diào)度，具有更彈性的橫向擴(kuò)展能力，可以為數(shù)據(jù)中心帶來最優(yōu)的效 率、靈活性、規(guī)模、成本和數(shù)據(jù)保護(hù)。使用計算存儲超融合的一體化 平臺，替代了傳統(tǒng)的服務(wù)器加集中式存儲的架構(gòu)，使得整個架構(gòu)更清 晰簡單，極大簡化了復(fù)雜 IT 系統(tǒng)的設(shè)計。

從用戶的角度考慮，選擇超融合架構(gòu)的理由，往往在以下幾個方面：

(1)性能

業(yè)務(wù)規(guī)模、數(shù)據(jù)可用性、業(yè)務(wù)連續(xù)性、性能等方面的需求快速增 長，傳統(tǒng)的 IT 架構(gòu)無法滿足或者代價過高。超融合架構(gòu)可以輕松達(dá) 到數(shù)十萬 IOPS。若采用全閃存超融合，性能遠(yuǎn)超普通的 SAN 陣列。

(2)成本

傳統(tǒng) IT 架構(gòu)在提供同樣性能的前提下成本過高，成本并不是超 融合的最大優(yōu)勢，但比傳統(tǒng)方案還是能節(jié)省投資。

(3)利舊

利舊原本不是超融合該做的事，但卻是真實存在的需求。超融合 支持通用標(biāo)準(zhǔn) x86 服務(wù)器硬件，因此支持在現(xiàn)有服務(wù)器上部署，從而 保護(hù)投資。