老赵
作者老赵2018-03-19 09:40
系统工程师, 某保险

企业的朋友,软件定义的NAS,了解一下么?

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NAS作为文件存储服务的成熟解决方案,一直在企业中有着非常重要的地位。云时代了,难道不需要了解一下什么是靠谱的软件定义存储版本的NAS么?

讲到NAS(Network Attached Storage,网络附加存储),企业级IT用户应该都不陌生,比如说可以了解一下网站上的这篇文章“什么是NAS网络附加存储”,(具体地址是http://www.talkwithtrend.com/Question/169563)。

有人说,现在早就是云计算时代了,不应该是对象存储和云存储么?还关注什么NAS?

也不尽然。

根据Gartner的观点,基于分布式文件系统和对象存储的存储系统将会在数量和容量上不断增长,而且将会成为解决企业数据中心中非结构化数据量激增问题的理想方法。

由于大多数企业的应用需要基于文件的访问,而非仅仅需要基于云存储空间的访问,因为数据的使用仍旧非常活跃,而且需要不断修改,而文件的访问采用行业的标准协议NFS和SMB,这就使得NAS依然是企业级钟爱的存储方式。

企业需要那种采用NAS接口的、基于横向扩展的文件存储方式,只有这样才能够满足企业不断增长的非结构化数据需求。

企业的非结构化数据存储压力与需求

对于企业的非结构化数据而言,理想的存储解决方案应该至少是性价比高的、安全性和可靠性高。

比如说,它不会对系统的容量或性能扩展造成架构上的局限,也就是说不能在容量和性能需要提升的时候特别的麻烦;它也应该不依赖于高度可靠的硬件,最好是工业化的存储设备;同时,它也应该是安全性和可靠性高的,比如说,它在出现磁盘或者节点等硬件故障的时候,能够自我恢复;当然,它最好能够完全兼容行业标准的文件共享协议,不管是NFS还是SMB统统都得支持……

就像Gartner所认为的,新的存储供应商和成熟的存储供应商将继续开发可扩展的存储集群式文件系统和对象存储产品,用以解决传统的向上扩展的存储环境中在成本和可扩展性方面的局限性。
所以,关于NAS,应该是考虑软件定义存储了。

考虑一下软件定义存储的NAS?

在2011年的时候,Netscape创始人马克•安德森提出了软件应用会无处不在的说法。而在之后2013年等到Gartner发布2014年十大战略技术的时候,Gartner就明确地提出“软件定义一切”,包括网络、服务器、存储等一切硬件。

根据程序员杂志刊登的观点(https://www.csdn.net/article/2015-10-31/2826094),软件定义,究其本质,就是将原来高度耦合的一体化硬件,通过标准化、抽象化(虚拟化),解耦成不同的部件

SNIA(Storage Networking Industry Association,全球网络存储工业协会)给SDS(软件定义存储)的定义是:SDS允许异构的或者专有的平台。必须满足的是,这个平台能够提供部署和管理其虚拟存储空间的自助服务接口。

SNIA认为,存储服务的接口需要允许数据拥有者(存储用户)同时表达,对于数据和所需服务水准的需求。数据的需求,就是SDS建立在数据路径(Data Path)的虚拟化,而控制路径(Control Path)也需要被抽象化成为存储服务。

当然,软件定义存储的概念很大,存储虚拟化、Server SAN甚至超融合架构(HCI)那个,都被看成是软件定义存储的一部分。

根据企业战略集团(Enterprise Strategy Group,ESG)的调查显示,部署SDS至少能够带来三项优点:减少存储运营费用、简化或加速存储部署以及简化存储管理。

因此,IDC在2017年第三季度的报告显示,SDS在当季度的总收入同期增长了111.2%,从整体情况来看,其中文件存储占比在65.3%,块存储占比在25.9%,对象存储占比8.7%。这充分说明,在软件定义存储市场中,企业对文件存储的需求,明显大于块存储和对象存储。

那么,就是软件定义存储版本的NAS了。

比如说,刚刚,IBM就发布了IBM Spectrum NAS,它为文件类存储工作负载提供了企业级的功能,大幅度提升了软件定义存储的易用性,降低了企业的购买以及使用成本。

正如SdxCentral的资深编辑Jessica所认为的那样, 随着 Spectrum NAS 的推出,意味着 IBM 已将文件存储添加到了其软件定义存储产品线之中。这款新产品主要面向目前运行于传统网络附加存储 (NAS) 服务器之上的企业工作负载。

Spectrum NAS有什么吸引人的特性?

这个新发布的IBM Spectrum NAS是一个横向扩展NAS的纯软件解决方案,是IBM的Spectrum软件定义存储系列的新成员,它针对的存储市场中的企业级NAS细分领域,它支撑的数据容量位于Spectrum Scale之下,覆盖了采用更多通用文件服务的应用领域。

Spectrum NAS支持多种协议,包括 SMB1(CIFS)、SMB2和SMB3协议,以及NFS3、NFS4以及NFS4.1。在企业IT架构中的所有文件存储都能够部署IBM的Spectrum NAS。

更重要的是,Spectrum NAS是一个纯软件的方案,与硬件无关,意味着它能够运行在企业现有数据中心里面的任何x86服务器上面。Spectrum NAS节点能够作为集群文件系统整体运行,也能够从最小四个节点进行扩展,运行最多1PB的数据。

因为Spectrum NAS配置的便利性,客户能够非常方便地使用新的或者已有的具备直连存储的服务器,来作为新的Spectrum NAS节点。通过这种方式,无需额外的硬件花费来部署Spectrum NAS存储,这使得Spectrum NAS是一种非常经济的存储选择。

作为一款横向扩展的系统,Spectrum NAS允许客户在任何时间向集群中添加节点来提升容量或者IO性能。IO性能能够随着节点的增加而线性提升,当然前提是网路带宽足够。相应的,如果用相同的硬件,将节点数从10个提升到14个,IO的性能差不多也能够提升40%。

当新节点被加入到集群中时,Spectrum NAS能够被配置为立刻在集群内实现存储再平衡。与需要等待直到新的数据写入进来以平衡集群能力不同,系统能够立刻将旧有数据迁移到任意新节点,直到集群的所有节点都达到相等的使用,这点对于很多企业级的应用来说,应该是非常有价值的地方。

简而言之,作为一种软件定义存储方案,通过采用工业标准的x86服务器构成高性能、可横向扩展的存储集群,Spectrum NAS能够减少企业对硬件的需要,同时降低成本。

通过对称架构的设计,在集群扩展的同时,Spectrum NAS能够削减性能IO瓶颈以及存储热点。由于没有了单点故障,客户也能够安全地使用便宜的既有硬件系统。

Spectrum NAS,有什么不一样?

作为一款全新的软件定义存储产品,Spectrum NAS填补了一项空白,自从IBM不再提供NetApp的N系列产品并终止基于GPFS和横向扩展文件服务的SONAS迭代以来,它其实在文件存储市场中一直存在着一个缺口——仅提供Spectrum Scale软件是不足以满足市场需求的。

根据IBM方面的观点,Spectrum NAS的目的并不是取代NetApp 或 EMC 的 NAS 产品(如 Isilon、VNX/Unity 等),它针对的是倾向于迁移到软件定义基础架构的潜在客户。

根据媒体报道的市场调查发现,企业对软件定义存储的兴趣越来越大,有38%的人表示部分或全部存储是软件定义的。而31%的受访者计划在未来的12个月内实施新兴技术或正在研究,因为企业看到了在数据库和备份领域,有很多软件定义存储的成功案例。

因此,这些都是Spectrum NAS的潜在客户或者销售对象,与NetApp 和 EMC 相比,Spectrum NAS的关键优势就在于其产品处于软件定义存储,它能够在商业化服务器上运行,因此资本开支更低;同时,它是在软件定义边界(而非你硬件定义边界)上面管理数据,因此可以提升敏捷性。

虽然NetApp 和 EMC 也有他们的 SDS 产品,但这些产品只能在管理程序上运行。尽管NetApp C-DOT 可提供全局名称空间,但无法横向扩展,最多只能到24个节点。EMC-VNX也不可以实现横向扩展,EMC-Isilon虽然可以横向扩展,但是它的定位并不是在通用的NAS产品,而是主要面向行业垂直案例,在这一点上,跟IBM的Spectrum Scale是竞争的。

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(Spectrum NAS的横向扩展能力 )

NetApp 和 EMC 仅可提供基于软件的版本,但都要配备相应的管理程序,这是需要成本的。由于Spectrum NAS是基于软件的存储产品,因此它可以在裸机服务器上运行,可以兼容任何硬件、HDD、SDD、闪存等都可以兼容。

当然,更重要的是,Spectrum NAS是软件定义存储为基础采用全新的架构设计;不存在硬件造成的人为障碍。

那么,跟IBM 软件定义存储的其他系列产品呢?Spectrum NAS有什么不一样?

Spectrum Scale/ESS 是顶级性能的存储产品,非常适于 HPC 及行业/垂直用例(模拟、测序等)中所需的超高吞吐量应用;而Spectrum Scale 的目标用户通常为集群管理员或研究人员,他们拥有丰富的 Linux 和网络技能,而且能够应对 Scale/ESS 的复杂性。

因此,与 Spectrum Scale 相比,Spectrum NAS的目标用户是虚拟机管理员和 IT 基础架构人员(而非存储专家),它可从小规模开始部署,然后不断扩展,期间不会造成业务中断。当然,其数据上限是1PB。下图可以很好地说明。

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(Spectrum NAS的应用领域)

什么场景下应该使用Spectrum NAS?

ESG 的高级分析师 Scott Sinclair 表示,“当前,数据与业务成功呈现高度相关性,优化存储基础架构的重要性也随之增加。软件定义存储 (SDS) 技术,比如 IBM 的 Spectrum Storage近期新增了一些重要的新功能,在提供必要的基础架构灵活性方面发挥着重要作用,有助于IT满足业务对数据的需求。”

对于那些支持用户文件目录的数据中心来说,Spectrum NAS是理想的解决方案。这些环境中,每位用户需要很多文件,并且增长迅速。性价比高的方式就是Spectrum NAS。比如说,它支持SMB和NFS文件访问,使得它非常适合传统的数据中心使用。

有些数据中心,他们运行相关需要访问文件存储型企业应用,诸如数据库,CRM、ERP等,这样的数据中心也适合采用Spectrum NAS。

对于迫切希望通过软件定义存储实现基础架构现代化的组织而言,Spectrum NAS 绝对是理想之选。

尤其是对于主目录/通用文件服务需求来说,由于采用了向外扩展的 NFS 和 SMB 协议,具有高度的规范兼容性,也具备性能和容量可线性扩展的特性,同时也支持多个验证模式和杀毒,Spectrum NAS是非常好的选择。

另外,由于Spectrum NAS是定制化的应用文件集,有助于确保效率、性能和安全保护,同时,它采用原生的 SMB 协议,具有高度的规范兼容性,Spectrum NAS也是面向 Microsoft 应用的 NAS用户的最佳选择。

最后,由于Spectrum NAS部署和管理流程简单(30分钟部署完毕,30分钟实现升级),可快速地作为虚拟机进行部署,所以它也是面向虚拟机的文件服务的用户的选择。

总结一下就是:

IBM的存储系统有着悠久的支持非结构化数据的历史。最新的存储解决方案产品IBM Spectrum NAS,完善了IBM现有的文件和对象存储产品线,是对现有软件定义存储系列(Spectrum Scale 和IBM Cloud Object Storage)的重要补充。
正如451 Research的高级存储分析师Steven Hill表示的,横向扩展的NAS功能很大程度上已经成为软件定义存储平台的“入场筹码”。

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#apsbb系统工程师, mp
2018-11-01 12:25
谢谢分享!
#hzlazcy网络工程师, xinhuahospitalchina
2018-04-12 14:58
谢谢分享。。。。
#wuwenpin软件开发工程师, 南京
2018-04-08 20:22
谢谢分享!!
#chengsongtao_aq系统运维工程师, hsbank
2018-04-02 17:11
谢谢分享!
#iccss售后技术支持, 重庆联宣
2018-03-29 11:52
好好学习
#shuhan系统分析师, nns
2018-03-22 08:16
谢谢分享!!
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