ZFS,單控和雙控時代的明星軟件

在傳統存儲輝煌的時代背景下,二三線廠商、初創廠商,以及一些做備份容災類產品的廠商,有不少是基于ZFS來搭建的。如果是作為容災備份類產品,單控足以,而且不需要太高性能,ZFS這種幾乎是全功能的開源套件非常適合于迅速推出產品,而且規格也很好看。對于二三線SAN存儲廠商,則還需要在ZFS之上做二次開發,增加雙控的緩存鏡像、以Lun為粒度的互備管理等功能,然而ZFS作為一個全能型選手,其架構比較龐大,直接導致IO時延較高,很不利于OLTP類或者同步IO為主的業務場景,這也讓這些廠商苦不堪言。

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對于FreeNAS、OpenFIler這種存儲底層框架軟件,其無論是在性能、穩定性還是擴展性上,均不足以支撐商用產品,但是卻是DIY或者自用的好選擇,所以并沒有得到廣泛認知。

眨眼間,這些存儲系統老炮們突然發現自己老了。其實是突然出現一幫搞分布式存儲的人出來占領傳統存儲系統所壟斷的市場。筆者認為,分布式存儲之所以能夠在短短幾年之間雨后春筍的生長,其技術原因有兩個:10GE網絡的迅速普及、固態存儲的迅速普及。依賴于這兩個技術,分布式系統實現易如反掌,可以擁有足夠的擴展性以及足夠的性能。其市場推手則是互聯網、云計算、大數據等這些只能依靠大規模集群來搞定的場景和概念迅速被認知,以至于其已經深入到新生代工程師的思想底層,深入到了市場分析師、分享投資人的思想底層。這就不得了了,傳統存儲的根基直接被撼動,而且逐漸會土崩瓦解,最終傳統存儲系統只會把持一部分關鍵業務市場,大量的非關鍵業務和外圍業務,將會遷移到新興存儲系統上。

Ceph,分布式時代的ZFS

正如ZFS在10年前的狀態一樣,Ceph作為當今分布式流行時代的明星開源分布式存儲系統實現,被無數的知名的、不知名的公司、個人用來搭建自用的、商用的分布式存儲系統。正如當年ZFS一樣,Ceph幾乎支持所有存儲系統該有的功能,而且支持分布式架構,支持文件、塊、對象訪問?;谶@個框架,二次開發者也可以迅速推出產品。然而,如ZFS一樣,其也是由于架構太過龐大,導致性能不佳,主要體現在高時延方面,對于并發量較大的異步IO場景問題不大,對于一些交易類業務性能較差。

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也有些知名廠商采用自己的私有架構,但是這些廠商的產品往往價格很高,甚至與傳統存儲相比在價格上沒有任何優勢。業界將這類分布式存儲包裝為”軟件定義存儲”。當然,實際中也有不少產品依然是軟硬綁定一起賣,與傳統存儲系統區別不大,只不過后者的軟件和硬件系統更加封閉,前者更加開放。

分布式存儲系統的關鍵點

彈性

分布式系統應該擁有極強的擴展性,這也是其區別于傳統存儲系統的關鍵點。并且可擴可縮,對上層保持透明。一個良好的分布式系統應該可以擴展到數千個節點。如何管理如此大規模的節點數量成為一個難題。比如,浪潮下月將發布的基于天蝎標準的整機柜軟件定義存儲系統(AS13000-Rack)就可以達到最大超過5120個節點的規模。

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  可靠性

傳統存儲系統以可靠性著稱。為了節省成本,目前多數商用分布式存儲系統并沒有采用雙冗余部件,而是通過軟件,在上層源頭上將數據復制成兩份或者多份副本,當由于任何原因導致其中一份副本無法訪問時,系統可以轉為訪問其他副本。

方便部署

傳統存儲系統的部署門檻很高,因為其涉及到非常多的部件,比如SAN交換機、HBA、單獨設計的控制器、JBOD及它們之間的特殊的連線方式等。而分布式存儲基于傳統標準服務器,很少有JBOD,其部署相對簡單,但是在超大規模數據中心場景下,部署大量節點時仍然是個很大挑戰。如何能夠更加方便的部署成為分布式存儲系統的關鍵考量點。

大規模部署場景下,對硬件部署的速度、便捷性等方面的要求就會非常高。筆者劇透一下,浪潮預計下月發布的AS13000-Rack分布式存儲系統的硬件基于天蝎標準的整機柜硬件方案(SmartRack),此硬件平臺已經在BAT大型互聯網數據中心里久經沙場了,其中一家甚至70%以上新采購計算節點都是以整機柜方式部署了。這種硬件平臺能夠以比傳統機架服務器快8倍的速度部署交付給最終用戶,非常適合于大規模部署及管理。

廣泛的業務場景適配

分布式存儲系統想要得到更加廣泛的認知和應用,就必須針對各種業務場景進行適配和優化。有些業務天生是分布式的,比如一些分布式數據庫,其天然將數據進行切分然后松耦合運行,盡量減少產生跨節點流量,這種場景非常適合分布式存儲系統;而有些業務則是徹底的單機版,其在單一節點上訪問全局數據,此時不可避免需要跨網絡訪問,此時就要求系統針對此種情況作出優化,比如采用RDMA等低時延跨節點訪問路徑。另外,OLAP和OLTP這兩大類業務的IO需求有顯著不同,前者對時延沒有什么要求,對并發度和吞吐量有要求;而后者則對時延和并發度都有要求,如何兼顧這些業務場景,是分布式存儲系統設計上的一個難點。

浪潮AS13000分布式存儲系統針對各種場景做了深入調研分析,抽象出一些底層類模型,應用到IO路徑的設計當中,可以應對主流的業務場景,發揮出應用的性能。除此之外,還針對不同場景支持不同的訪問協議,比如傳統的塊級訪問和文件訪問,以及面對新興業務的對象訪問方式。

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浪潮的軟件定義存儲戰略

AS13000 是浪潮推出的一款大規模分布式存儲系統。其支持容量、性能的在線無限擴展,提供軟硬件故障情況下的數據重建、遠程容災功能,是適用于云計算、大數據業務并兼具高性能、高可靠、高可擴展、大容量特征的新一代存儲系統平臺。

根據這份路標顯示,AS13000將實現包括萬億文件檢索、IO協議棧優化、小文件性能加速、全閃存、應用感知等多方面的精細化優化技術。這些面對新興業務場景的優化,真正體現浪潮的AS13000分布式存儲在面對這個全新時代時所作出的及時的響應和規劃,這種精細化智能存儲系統也正是這個全新時代所需要的。

SDS是改變數據中心的洪荒之力嗎?這個問題相信大家在看到浪潮AS13000廣泛的應用場景和技術優勢之后已經心里有了答案。而關于AS13000新品的詳細解讀,筆者想在這里先賣個關子,下月SDS新品發布時咱們不見不散。

 

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