摘要：當(dāng)前云計(jì)算技術(shù)快速發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用、數(shù)據(jù)部署在云平臺(tái)上，分布式存儲(chǔ)是云計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)性技術(shù)和典型應(yīng)用，經(jīng)過(guò)大量的研究與實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在實(shí)施分布式存儲(chǔ)架構(gòu)時(shí)，VMwareVSAN架構(gòu)技術(shù)具有高性能、可伸縮性、高兼容性、分布性等優(yōu)良特性。本文對(duì)VMwareVSAN架構(gòu)進(jìn)行了描述，并歸納總結(jié)了其與傳統(tǒng)SAN相比較的六個(gè)顯著特征。

關(guān)鍵詞：分布式存儲(chǔ);虛擬化;云計(jì)算

中圖分類號(hào)：TP3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）04-0287-02

收稿日期：2019-10-25

作者簡(jiǎn)介：陳振暉（1976—），男，廣東五華人，高級(jí)講師，研究方向?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論與實(shí)踐。

Virtual-SAN在分布式存儲(chǔ)項(xiàng)目中被廣泛地使用，簡(jiǎn)稱VSAN，它是VMware針對(duì)軟件定義數(shù)據(jù)中心（SDDC）范圍中的軟件定義分布式存儲(chǔ)的典型代表，通常被簡(jiǎn)稱為軟件定義存儲(chǔ)。從設(shè)備形態(tài)和架構(gòu)的角度來(lái)講：它將傳統(tǒng)集中存儲(chǔ)體系SAN（Storage Area Network存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行了抽象，并且將存儲(chǔ)架構(gòu)分散到多臺(tái)物理主機(jī)之上，這屬于一種對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化行為。經(jīng)過(guò)這種抽象之后，形成虛擬的SAN（VSAN），虛擬機(jī)的SAN仍然具備共享特性，仍然是屬于共享存儲(chǔ)的范圍，換言之：計(jì)算虛擬化中的高級(jí)特性如熱遷移、高可用性HA、容錯(cuò)機(jī)制FT等都可以與分布存儲(chǔ)VSAN無(wú)縫融合。那么VSAN與傳統(tǒng)的SAN相較，它到底有什么差異、優(yōu)勢(shì)、特性呢？關(guān)鍵六點(diǎn)如下：

1）VSAN突破了傳統(tǒng)SAN設(shè)備的性能限制

2）VSAN能同時(shí)提供存儲(chǔ)架構(gòu)的橫向和縱向擴(kuò)展

3）VSAN由軟件方式定義，所以用戶完全可以使用工業(yè)標(biāo)，準(zhǔn)硬件

4）VSAN實(shí)現(xiàn)了分布式的災(zāi)難保護(hù)機(jī)制

5）VSAN與VMware的虛擬化內(nèi)核融合，使其部署簡(jiǎn)單

6）VSAN具備更粒度化的存儲(chǔ)策略

1 VSAN突破傳統(tǒng)SAN設(shè)備的性能限制

眾所周知，傳統(tǒng)的SAN設(shè)備存在機(jī)頭、緩存、網(wǎng)絡(luò)等方面的瓶頸，只能擴(kuò)展存儲(chǔ)容量等問(wèn)題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的SAN設(shè)備一般支持2-16控機(jī)頭，然而分布式存儲(chǔ)支持線性擴(kuò)展。分布式存儲(chǔ)中的每臺(tái)主機(jī)都至少有一個(gè)控制器，一般而言：分布式存儲(chǔ)可以擴(kuò)展到4000多個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而突破了傳統(tǒng)SAN設(shè)備機(jī)頭瓶頸的限制;除此之外，傳統(tǒng)的SAN設(shè)備的緩存也有瓶頸，通常傳統(tǒng)SAN設(shè)備的緩存是以GB為單位，而分布式存儲(chǔ)的緩存可擴(kuò)展到TB級(jí)，分布式存儲(chǔ)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要提供緩存;傳統(tǒng)FC-SAN網(wǎng)絡(luò)的速度一般是8G或者10G，而分布式存儲(chǔ)可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，可高達(dá)40G或者56G，而且以后可能會(huì)更高。

2 VSAN能同時(shí)提供存儲(chǔ)架構(gòu)的橫向和縱向擴(kuò)展

分布式存儲(chǔ)是通過(guò)建立分布式存儲(chǔ)群集將分散在各個(gè)主機(jī)上的存儲(chǔ)資源整合成池，這種方式同時(shí)支持存儲(chǔ)架構(gòu)的橫向和縱向擴(kuò)展。無(wú)論是橫向擴(kuò)展還是縱向擴(kuò)展都將對(duì)存儲(chǔ)的性能和容量有所提高，具體如圖1所示，所謂橫向擴(kuò)展就是在現(xiàn)在分布式群集中增加主機(jī)節(jié)點(diǎn)，那么一旦有新主機(jī)加人，新主機(jī)將攜帶它的SSD用作緩存，硬盤用作存儲(chǔ)容量，這將對(duì)整個(gè)分布式群集的性能和存儲(chǔ)容量有所提高;所謂縱向擴(kuò)展就是為分布式存儲(chǔ)群集中的某臺(tái)主機(jī)增加資源，包括擴(kuò)大SSD的容量、增加控制器和硬盤。

3 VSAN由軟件方式定義，用戶完全可以使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件

分布式存儲(chǔ)通常都是由軟件的方式來(lái)定義，由于采用軟件定義存儲(chǔ)，所以可以使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件，只要這些硬件品牌在具體分布式存儲(chǔ)廠商的HCL中即可，這就將原本存儲(chǔ)廠商的專用設(shè)備變?yōu)榱送ㄓ迷O(shè)備，用戶選擇彈性更大，從長(zhǎng)期考慮，投人成本更低。

4 VSAN實(shí)現(xiàn)了分布式災(zāi)難保護(hù)機(jī)制

傳統(tǒng)SAN存儲(chǔ)設(shè)備是在集中的磁盤組上通過(guò)RAID陣列來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行災(zāi)難保護(hù)，所以在規(guī)劃傳統(tǒng)SAN存儲(chǔ)時(shí)，需要首先為磁盤組規(guī)劃陣列，再到陣列之上建立VG，在VG之上建立LUN，傳統(tǒng)SAN的災(zāi)難保護(hù)被限制在硬盤機(jī)框內(nèi)，是集中式的災(zāi)難保護(hù)，因?yàn)樗话悴皇褂镁W(wǎng)絡(luò)，注意在此所強(qiáng)調(diào)的是集中式的災(zāi)難保護(hù)一般不使用網(wǎng)絡(luò)，而不是指?jìng)浞莶皇褂镁W(wǎng)絡(luò)。

分布式存儲(chǔ)采取分布式RAID，分布式RAID使用網(wǎng)絡(luò)，將虛擬磁盤分散到多臺(tái)物理主機(jī)和磁盤上進(jìn)行存儲(chǔ)，并為虛擬磁盤及數(shù)據(jù)提供災(zāi)難保護(hù)，虛擬機(jī)的VMDK映像將作為一個(gè)存儲(chǔ)對(duì)象，在由VSAN構(gòu)建的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程中，存儲(chǔ)對(duì)象被作為兩個(gè)完全相同的副本，分別被寫入到虛擬主機(jī)A和B的硬盤中，如果其中一臺(tái)主機(jī)故障不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失和停止服務(wù)的事件，單純從冗余角度講這就是RAID-1，但是此處的RAID-1與傳統(tǒng)SAN中的RAID-1是有區(qū)別的，因?yàn)榇藭r(shí)的RAID-1是通過(guò)分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)來(lái)形成的RAID-1，分布式RAID-1不會(huì)被限制在同一機(jī)框內(nèi)。

5 VSAN與VMware的虛擬化內(nèi)核融合，使其部署簡(jiǎn)單

在分布式存儲(chǔ)這個(gè)概念出臺(tái)之前，用戶在計(jì)算虛擬化項(xiàng)目前期需要花費(fèi)巨大的精力和成本，投人到存儲(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)之上，然而現(xiàn)在則不再需要這樣做了。部分廠商將分布式存儲(chǔ)與虛擬化內(nèi)核（Hypervisor）完全融合，從某種程度上講這種軟件高度融合的方式使存儲(chǔ)成為一種基于內(nèi)核的解決方案，形成一種將計(jì)算虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化融合的平臺(tái)，使其用戶可以快速同步計(jì)算虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化的部署。

6 VSAN具備更粒度化的存儲(chǔ)策略

傳統(tǒng)存儲(chǔ)之上的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略主要作用是保障虛擬機(jī)能被存入到滿足其服務(wù)性能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，而不是隨意地對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行存放，這相當(dāng)于是對(duì)虛擬機(jī)存儲(chǔ)的一種QOS保障技術(shù)。但是分布式存儲(chǔ)中的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略更加的粒度化、更加靈活，它可以在不去重構(gòu)存儲(chǔ)底層的前提下，去指定虛擬機(jī)可以掛載的硬盤數(shù)，鏡像副本數(shù)，能夠?yàn)樘摂M機(jī)甚至于一塊虛擬硬盤選擇正確的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為存儲(chǔ)對(duì)象去設(shè)定讀取緩存的預(yù)留空間、對(duì)象空間預(yù)留強(qiáng)制置備等。

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[通聯(lián)編輯：張薇]