云存儲(chǔ)的核心技術(shù)有哪些

???進(jìn)入信息化時(shí)代后，數(shù)據(jù)正在成為企業(yè)的核心資產(chǎn)，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)型增長，如果企業(yè)采用傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)，投入成本將會(huì)非常高，因此催生了新的存儲(chǔ)方式——云存儲(chǔ)。

云存儲(chǔ)即企業(yè)與個(gè)人花費(fèi)一定成本租賃第三方存儲(chǔ)空間進(jìn)行存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能。云存儲(chǔ)的核心技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、分布式存儲(chǔ)技術(shù)、軟件定義存儲(chǔ)（SoftwareDefined Storage，SDS）、超融合（HCI）存儲(chǔ)等。

傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)是應(yīng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫、企業(yè)應(yīng)用、虛擬化整合等場景而發(fā)展起來的，可以滿足傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用對可靠性、性能、容量以及業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求，但是面對云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代，擴(kuò)展能力和并發(fā)處理性能就顯得有些捉襟見肘。

目前依然在全球范圍內(nèi)提供傳統(tǒng)存儲(chǔ)的活躍供應(yīng)商包括：DELL-EMC、NetApp、HPE、華為、HDS、IBM、Fujitsu?等。

而大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和虛擬化等技術(shù)的出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)?IT?架構(gòu)難以滿足企業(yè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。因此，SDS?和?HCI?基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。SDS?和?HCI?已從中小企業(yè)向大型企業(yè)擴(kuò)展。

據(jù)?Fortune Business Insights?發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021?年全球云存儲(chǔ)市場規(guī)模達(dá)到了?702?億美元。隨著云存儲(chǔ)方案的低成本優(yōu)勢進(jìn)一步顯現(xiàn)，將推動(dòng)企業(yè)擴(kuò)大使用云存儲(chǔ)，估計(jì)?2022?年全球云存儲(chǔ)市場規(guī)模將達(dá)到?834?億美元，預(yù)計(jì)?2029?年有望達(dá)到?3,764?億美元，年均復(fù)合增長率達(dá)到?24.0%。

國內(nèi)方面，根據(jù)?IDC?數(shù)據(jù)，2021?年?SDS?市場規(guī)模同比增長?45.5%，約為?21.2?億美元，預(yù)測?SDS?市場將以五年?14.0%的復(fù)合增長率增長，2026?年市場容量將接近?45.1?億美元；另一方面，市場對超HCI?存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案的需求保持強(qiáng)勁，2021?年中國?HCI?存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同比?41.1%的增長，市場規(guī)模約?18.5?億美元，2021-2026?年預(yù)測將保持近?12.6%的復(fù)合增長率，2026?年?HCI?市場規(guī)模將達(dá)到36.4?億美元。

競爭格局方面，國內(nèi)?SDS?主要參與者包括華為、新華三、浪潮、曙光等大廠，及以?XSKY?星辰天合等為代表的初創(chuàng)公司。華為以文件存儲(chǔ)解決方案在政府、廣電和電信行業(yè)得到認(rèn)可；XSKY?星辰天合、杉巖數(shù)據(jù)等創(chuàng)業(yè)公司以塊存儲(chǔ)、對象存儲(chǔ)發(fā)力搶占市場。

國內(nèi)?HCI?市場參與者包括新華三、華為、浪潮、深信服等利用數(shù)據(jù)中心市場多年客戶和渠道積累獲取份額的玩家；SmartX、Nutanix?等通過產(chǎn)品差異化優(yōu)勢獲得市場的產(chǎn)品型廠商；以及?EasyStack、青云等使用公有云技術(shù)滿足私有云需求的公有云廠商。

未來，軟件定義存儲(chǔ)（SDS）、分布式存儲(chǔ)和超融合（HCI）將延續(xù)高增長勢頭，成為未來云存儲(chǔ)的重要發(fā)展方向。

軟件定義存儲(chǔ)：

首先，軟件定義存儲(chǔ)的重要發(fā)展趨勢為閃存的應(yīng)用。軟件定義存儲(chǔ)的發(fā)展依賴硬件的推動(dòng)，通用硬件的快速發(fā)展奠定了軟件定義存儲(chǔ)崛起的基礎(chǔ)。閃存的利用與優(yōu)化為?SDS?產(chǎn)品協(xié)助企業(yè)用戶處理大規(guī)模的工作負(fù)載提供可能；為滿足企業(yè)用戶數(shù)字化需求，以更低成本和更優(yōu)性能協(xié)助用戶業(yè)務(wù)，SDS?解決方案提供商將通過持續(xù)的技術(shù)研發(fā)提升產(chǎn)品性能，通過?NVMe-oF、3D XPoint?等創(chuàng)新存儲(chǔ)。

其次，軟件定義存儲(chǔ)將存儲(chǔ)系統(tǒng)軟硬件解耦。使通用硬件取代專有硬件，降低存儲(chǔ)系統(tǒng)使用門檻，而開源框架的興起使開源?SDS?項(xiàng)目加速擴(kuò)展，以?OpenStack、RedHat?為代表的開源項(xiàng)目引領(lǐng)開源軟件定義存儲(chǔ)發(fā)展方向?？刂破矫嬷?，OpenSDS、OpenStack Cinder?等應(yīng)用發(fā)展成熟；數(shù)據(jù)平面中，擁有高性能、高可靠性、高擴(kuò)展性的開源軟件?Ceph、GlusterFS、Swift?廣泛應(yīng)用于行業(yè)領(lǐng)域。

面對新的存儲(chǔ)需求，如海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)存儲(chǔ)靈活性低、擴(kuò)展性不足、成本高等弊端顯露，用戶逐漸傾向開源的分布式存儲(chǔ)。開源的軟件定義存儲(chǔ)有以下優(yōu)點(diǎn)：

①由開源社區(qū)驅(qū)動(dòng)，社區(qū)的開發(fā)者和共享者以創(chuàng)新、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、建立解決方案生態(tài)為目標(biāo)，積極推動(dòng)開源軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展；

②開源使企業(yè)可使用相較專有系統(tǒng)質(zhì)量、穩(wěn)定性和安全性更高、成本更低的企業(yè)級技術(shù)；

③開源軟件定義存儲(chǔ)將存儲(chǔ)系統(tǒng)與硬件獨(dú)立，用戶可自由部署存儲(chǔ)平臺，靈活拓展存儲(chǔ)設(shè)備。用戶使用專有存儲(chǔ)系統(tǒng)意味著與單一供應(yīng)商綁定，而開源軟件的使用可使用戶自由選擇供應(yīng)商，真正實(shí)現(xiàn)軟件定義存儲(chǔ)潛力。

分布式存儲(chǔ)

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，是將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多臺獨(dú)立的設(shè)備上。分布式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用多臺存儲(chǔ)服務(wù)器分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)荷，利用位置服務(wù)器定位存儲(chǔ)信息，它不但能提高系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率，還易于擴(kuò)展。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的特點(diǎn)包括：

①可擴(kuò)展：分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)可以擴(kuò)展到幾千臺的集群規(guī)模，系統(tǒng)的整體性能線性增長；

②低成本：分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的自動(dòng)容錯(cuò)、自動(dòng)負(fù)載均衡的特性，允許分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)可以構(gòu)建在低成本的服務(wù)器上。另外，線性的擴(kuò)展能力也減少服務(wù)器成本，實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)維；

③高性能：無論是針對單臺服務(wù)器，還是針對整個(gè)分布式的存儲(chǔ)集群，都要求分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)具備高性能。

另外，類似于?SDS?不一定是分布式的，分布式存儲(chǔ)也不一定是軟件定義的，有可能是綁定硬件的，例如?IBM XIV?存儲(chǔ)，它本質(zhì)上是一個(gè)分布式存儲(chǔ)，但實(shí)際是通過專用硬件進(jìn)行交付的，因此就依然存在硬件綁定，擁有成本較高的問題。

超融合：

超融合是將存儲(chǔ)、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)連接資源整合到一個(gè)?IT?框架系統(tǒng)中的過程，可降低數(shù)據(jù)中心復(fù)雜性并提高可擴(kuò)展性。超融合基礎(chǔ)架構(gòu)綜合了?SDS?和分布式存儲(chǔ)的許多優(yōu)良特性。超融合的本質(zhì)是虛擬化環(huán)境下的一種新型部署架構(gòu)，有了超融合，外置磁盤陣列回歸到服務(wù)器內(nèi)部，這是超融合帶來的產(chǎn)業(yè)變革，會(huì)深刻的影響現(xiàn)有的?IT?格局。未來采用“超融合架構(gòu)”是部署基礎(chǔ)系統(tǒng)的一種合理模式。超融合架構(gòu)比軟件定義存儲(chǔ)層級要更高，因?yàn)槠鋬?nèi)涵更為廣泛，并在一定程度上涵蓋了軟件定義存儲(chǔ)。

首先，超融合尚處于發(fā)展階段，雖然如今市場發(fā)展很快，但參與廠商眾多，并且對于超融合產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前市場上的超融合產(chǎn)品多是新產(chǎn)品，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和延續(xù)性方面，仍需要迭代。

其次，超融合客戶的需求可能各不相同，有的需要大容量存儲(chǔ)，有的則需要高計(jì)算系統(tǒng)。但目前的超融合產(chǎn)品過于單一，往往并不能滿足所有客戶的需求。而且，超融合系統(tǒng)在與傳統(tǒng)的舊設(shè)備結(jié)合時(shí)，仍然面臨很多挑戰(zhàn)，新舊系統(tǒng)無法很好的集合依然是一個(gè)不容忽視的問題。

美國市場上的超融合產(chǎn)品商業(yè)化程度、穩(wěn)定性更高，如VMware、Nutanix?等，其技術(shù)自有且創(chuàng)新、技術(shù)封閉、自行虛擬化、具有自主全套?SDS、SDN?產(chǎn)品。中國超融合廠商現(xiàn)階段僅使用原有的成熟云業(yè)務(wù)進(jìn)行適配，打造超融合產(chǎn)品，并且使用開源架構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，相較美國產(chǎn)品穩(wěn)定性和商業(yè)化程度不足。

編輯：黃飛

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