分布式全閃架構的演進之路

無共享體系結構 （SNA：Shared-Nothing Architecture） 是一種分布式計算體系結構，其中每個更新請求都由計算機群集中的單個節(jié)點（處理器/內存/存儲單元）滿足。目的是消除節(jié)點之間的爭用。節(jié)點不共享（獨立訪問）相同的內存或存儲。另一種架構是共享所有內容（Shared-Everything），其中請求由任意節(jié)點組合滿足。這可能會引入爭用，因為多個節(jié)點可能會同時尋求更新相同的數據。

這些術語其實首先來自數據庫領域。加州大學伯克利分校的邁克爾·斯通布拉克（Michael Stonebraker）在1986年的一篇數據庫論文（“The Case for Shared Nothing Architecture” ，Database Engineering）中使用了這個術語。Teradata 于 1983 年交付了第一個 SN 數據庫系統(tǒng)。無共享和共享一切架構各有優(yōu)勢。DBMS供應商和行業(yè)分析師經常就此事進行辯論;例如，Microsoft 吹捧其 SQL Server 2005 與 Oracle 10g RAC 的比較。

后來，這個分布式架構，慢慢發(fā)展到了存儲領域。首先體現在分布式文件存儲上。

2003年，谷歌發(fā)布了GFS白皮書，采用了shared-nothing架構，解決了IBM GPFS的shared-disk帶來的成本和擴展性問題，成為了存儲圈shared-nothing架構的啟蒙。

后來的HDFS還有無數的軟件定義存儲創(chuàng)業(yè)公司，都是參考了GFS的SN架構。

GPFS也一樣，雖然1998年就推向市場，但最初只支持Shared-Disk架構，2012年才順應潮流，開始支持Shared-Nothing架構。一般來說，Shared-Disk架構有更好的性能，但成本也更高。

從此，SN架構成為了分布式軟件定義存儲的標準架構，至今已經已經有20多年的歷史。全球幾乎所有的分布式軟件定義存儲，99%都是采用SN架構。

但是，2019年，一個叫VAST Data的公司，推出了業(yè)界第一款Shared-Everthing架構的全閃第二存儲，支持文件和對象，號稱$/GB成本比HDD還便宜，成為AI存儲的一匹黑馬，受到了業(yè)界的吹捧。

在2000年，VAST Data更是提出“Shared-Nothing時代的結束”的口號，讓業(yè)界重新思考分布式存儲的架構之爭，就像20年前數據庫架構之爭一樣。

國內的情況也一樣。最近，XSKY星辰天合推出了業(yè)界首款Shared-Everything架構的分布式全閃主存儲星飛XINFINI 9000，支持塊和文件。國內的同行這段時間也在談論，到底軟件定義存儲的經典架構Shared-Nothing時代真的結束了嗎？

其實，Shared-Everything在存儲圈，不是什么新事務，因為高端存儲一開始就是這樣的架構，現在也是。

比如Dell EMC的高端存儲PowerMax最新的Dynamic Fabric架構，就是共享內存和共享NVMe SSD的shared-everything scale-out架構。

但在分布式軟件定義存儲領域，為什么大家都更喜歡shared-nothing架構呢？VAST Data和XSKY為什么拋棄這個經典架構，采用類似高端存儲的shared-everything架構呢？

最開始我也有這樣的問題，因此我收集了大量的資料，分析了業(yè)界主流的全閃存儲架構，從集中式存儲到分布式存儲，得出了很多我自己個人的看法。西瓜哥的個人觀點，雖然僅代表個人思考，但也許你也能從中得到啟發(fā)。

審核編輯：湯梓紅