云存儲靠兩條腿走路 分布式技術(shù)已先行

從最早的IBM AIX LVM到HP EVA vDisk，將存儲資源虛擬化的概念由來已久。起初，云存儲是為了解決存儲的低成本、可擴展和資源池化，從而實現(xiàn)所謂的按需所取，涉及的技術(shù)不僅有虛擬化、分布式，還有網(wǎng)絡與負載均衡等等。廣義來看，這種數(shù)據(jù)存儲即服務（DaaS）的運作方式大體可分為虛擬化存儲和分布式存儲，前者是云存儲走到今天的必然手段，后者則是云存儲的未來趨勢。

傳統(tǒng)的存儲方案SAN或NAS無法滿足容量和性能的高并發(fā)需求，集成式的組件和接口限制了動態(tài)擴展能力，自然也就難以做到按需服務，這恰恰是DaaS的主要優(yōu)勢。概括來說，云存儲就是存儲的虛擬化+自動化，并且網(wǎng)絡在其中起到了不可或缺的作用。實現(xiàn)過程中，像數(shù)據(jù)塊、磁盤、磁帶庫、文件系統(tǒng)等都可以被虛擬化。

網(wǎng)絡之于云存儲是重要的，但其只是存儲虛擬化的一個功能。存儲虛擬化可以在系統(tǒng)架構(gòu)的各個層實現(xiàn)，而在網(wǎng)絡層可以做到橫跨異構(gòu)磁盤陣列，相當于在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部構(gòu)建了一個大型的資源池。需要注意的是，池化時的異構(gòu)管理要確保存儲的標準化，原因是在多云多租戶的環(huán)境下，只有各家采用相同的規(guī)范才能做到被統(tǒng)一調(diào)用。

作為云存儲的基礎，虛擬化存儲的本質(zhì)是實現(xiàn)了從物理存儲到邏輯存儲的轉(zhuǎn)變。在物理介質(zhì)和服務器之間，虛擬化的對象既可以是前文提到的網(wǎng)絡，也可以是主機或存儲設備。當然，這些方式各有利弊，例如在主機層虛擬化便于部署，但與存儲有關(guān)的軟件要運行在同一個主機上，越權(quán)管理增加了核心數(shù)據(jù)的安全風險，而把功能集中在存儲設備上則會過度消耗存儲控制器的資源。

以虛擬磁盤為例，通常的服務器擴展存儲方案包括DAS、SAN、NAS。在虛擬化環(huán)境中，首先要把物理資源劃分為虛擬磁盤，之后“虛擬機管理員”會為多個虛擬化分配存儲空間。從物理層面來看，DAS直連虛擬機滿足不了磁盤的數(shù)量需求。從虛擬層面來看，邏輯單元也難以支撐大規(guī)模的虛擬機運行。考慮到云環(huán)境的虛擬機要被隨時創(chuàng)建、銷毀、共享，傳統(tǒng)的存儲擴展方式并不適用。

隨著x86系統(tǒng)性能的不斷提升，以此來構(gòu)建大規(guī)模存儲集群變?yōu)榭赡?。事實上，分布式存儲早?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/475/" target="_blank">云計算之前就出現(xiàn)了，在云時代又煥發(fā)了新顏。借助分布式文件系統(tǒng)，不僅可以提供彈性存儲資源，還能根據(jù)應用需求提供各類接口，例如分布式對象存儲的http接口讓用戶無需操心文件的存放位置或是否丟失，像AWS的S3就有多層驗證機制。

對象存儲、塊存儲、文件存儲是分布式存儲的三大利器，三者的接口是不一樣的，因此適用的業(yè)務形態(tài)也不同。塊存儲可以直接掛在主機上，直接讀寫磁盤空間的某段地址即可訪問數(shù)據(jù)，資源調(diào)取效率較高，像一些大規(guī)模數(shù)據(jù)庫多采用這種部署；文件存儲通常用于應用層，通過TCP/IP協(xié)議訪問，需要使用者專門對文件寫腳本，因此延時要高于塊存儲，可借助NAS虛擬化處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；對象存儲具備二者的優(yōu)點，兼顧高速、共享、智能，并且引入了容器技術(shù)，打包交付和擴展能力較強。

當然，考慮到部署成本和某些特定場景，對象存儲并不能完全取代塊存儲或文件存儲。例如數(shù)據(jù)庫有時要直接向裸盤映射，更適合塊存儲的方案。此外，如果對數(shù)據(jù)量的存儲要求不高，只是想實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)，文件存儲就可以滿足要求。不管怎樣，分布式存儲要比傳統(tǒng)的虛擬化存儲方案更加靈活，適用范圍也更廣。

如今，存儲方案已經(jīng)從傳統(tǒng)架構(gòu)向云架構(gòu)演變，企業(yè)客戶在業(yè)務部署時要基于業(yè)務的實際需求，結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和規(guī)模的特點，選擇相對應的存儲方案，不能冒進全面替換新架構(gòu)而加大額外的成本支出。不過從長期來看，基于x86的分布式存儲，以其集群架構(gòu)實現(xiàn)的橫向擴展能力將成為云存儲領域的主角。