jxnxsdengyu
作者jxnxsdengyu课题专家组·2018-07-31 09:15
系统工程师·江西农信

利用软件定义存储实现“数据存储”整合,更重要的是提升业务使用数据的灵活性

字数 3063阅读 1675评论 0赞 8

随着互联网类业务的飞速发展,尤其是互联网公司的跨界业务拓展,给传统企业业务带来了巨大的冲击,为有效面对业务流失压力,企业的业务体系也逐渐开始转型,业务特征也越来越多地呈现互联网化,既能满足现有传统业务的稳态需求,也能匹配新形式下新型业务的敏态发展,因此企业 IT 基础架构也要具备适配这两类稳定性和灵活性业务的特性。稳定性业务方面,在基础架构层面,无论是计算资源、存储资源还是网络资源大部分表现传统烟囱式架构,单业务运行在独立的资源上,各业务间资源隔离,资源特征为中高端化、小型机化,强调的是资源纵向扩容,当然也有部分业务架构向灵活性业务转向的体现;灵活性业务方面,计算资源方面,呈现的是虚拟化、池化、云化,甚至直接部署于公有云, 强调的是多池/云间横向部署,存储资源方面,呈现的是多存储整合后的存储池、分布式存储、云存储和对象存储等。因此,从整体上看,企业的 IT 基础架构呈现的是一种异构、多元化的集合,可理解为物理机池/云、虚拟化池/云和公有云资源的融合。资源的融合,带来的是业务的灵活,使得传统业务具备向新型架构转型的基础,同时新型业务具备灵活的资源可供选择和调配。进一步体现的是, 随着资源的“进步”和“升级”,底层架构灵活性和透明性的优势带来了业务对资源需求的无缝衔接和升级,反之,底层基础架构的死板和资源孤岛会对业务的发展和拓展造成较大的瓶颈,下面举三个典型案例说明:

案例一:传统业务运行在中低端存储,业务的发展对底层数据的 I/O 质量要求越来越高,通过上层的应用和数据库优化已无法减轻物理 I/O 质量低下所带来的性能影响,迫切需要将业务迁移至高端存储或者闪存阵列运行,异构 SAN 存储间的数据迁移和复用带来了一定的问题,需要借助一些风险更大、灵活性低的解决方案解决该问题;

案例二:传统非结构化数据存放在 SAN 存储当中,但随着业务的规模越来越大,SAN 存储所提供的文件系统树形架构已无法满足海量数据的存取需求,由此需要将这类数据迁移至更适合的基于数据切片和 HASH 寻址的对象存储当中,这种大量数据迁移工作量在没有灵活的架构支撑时,可能举步维艰,不同类型存储间的数据迁移和复用难度太高;

案例三:新型业务运行在企业私有云中,可灵活实现内部资源横向扩展,但企业即将将业务拓展到其他地区或者海外,计划将所需的计算资源部署于公有云当中,但遇到的问题是如何将原有业务数据所在的 SAN 存储挪移至公有云存储?

上述三个案例都是当下互联网时代,较多企业会或者即将会遇到的痛点问题, 由这三个案例可总结为,企业真实的需求场景实际上是期望做到业务使用数据存 储和数据迁移/复用的的灵活性上,那么如何实现这种数据存储资源的融合是个关键点,笔者认为应实现数据使用方式的打通或者说数据“可共享”,这直接等 于宣告了底层存储架构是这个关键点的突破口。由此对底层存储架构的要求也就 越来越严格,实现难度也越来越高,主要表现为以下三个方面:

首先是底层存储是多元化的,即数据存储的方式是多样性的,有传统的 SAN 和 NAS 等集中式存储,也有新型的分布式和对象存储,还有公有云端以 API 接口方式提供数据存储的云存储和云盘等,企业业务可按照自身的业务的特性和对I/O 的要求自由、灵活地进行选择。因此在整个底层的存储架构中,需要一个统一的存储适配平台,上层业务所在的计算资源通过多类接口的方式接入这个平台访问底层所需的存储,该平台内置多类数据存储的 Dirver,同时支持新增 Dirver以插件的形式嵌入该平台,来适配多样性的数据存储。但现实的难度却是存储厂商和软件定义存储的厂商愿不愿意将私有接口和 Dirver 开放出去,由此带来的问题是存储适配平台的兼容性存疑,尤其是跨存储类的兼容。像传统的存储虚拟化网关,如 SVC 和 VPLEX 都对异构 SAN 存储兼容性较高,但却不曾涉足分布式和对象存储的整合,甚至公有云存储的对接。

其次是底层存储的 I/O 质量和稳定性是不一的,有高性能、高稳定性的 SAN 存储,也有专服务于海量非结构化数据的对象存储或者分布式存储,还有中低端的 SAN 和 NAS 存储等等,存储服务质量的不同,那么存储架构就需要做到存储质量分层,让企业不同级别的业务灵活地选择。分两种方式,第一种是所有数据存储接入存储适配平台,做成数据存储云,云内按照一定策略判断业务数据的类型和热点 I/O,落入不同的数据存储当中;第二种是存储适配平台仅仅对接数据存储,由企业用户自身判断业务的特征和需求,来分配底层数据存储,将来存储资源随业务需要升级,也由用户手动同步和切换完成。这两种方式,在 SAN 存储整合方案中已比较成熟,比如 EASY Tier 技术的运用和划分多存储池等,但多类数据存储质量分层方面,如高性能结构化存储、中性能文件型存储、低性能非结构化存储和公有云存储的质量分层上,依旧没看到相匹配的方案。

最后是不同类型的数据存储间数据挪移和复用的问题,这点也是存储架构做到灵活性的关键点和难点,本身靠不同异构存储间的数据同步就很难,因为涉及到不同厂商存储复制技术的差异,那不同类型的数据存储间的同步就更难,不仅涉及到厂商软件定义存储技术的差异性,还涉及到存储技术方向性的差异,试想一边是文件型数据存储(如 GPFS、NAS)或者 SAN 块存储,另一边是对象型数据存储或者公有云存储数据接口,实现数据对接必然要涉及从通用 POSIX 接口/块数据到对象存储/公有云 API 接口和数据格式的转换问题,这对存储架构的适配平台要求非常高,虽然目前已有厂商能够实现自家不同数据存储间的对接,如GPFS 与 CleverSafe 的对接,但异构数据存储的对接平台还仍未见踪影。值得肯定的是,SAN 存储的虚拟化网关的成熟,早已为企业带来了异构 SAN 存储间数据复制的灵活性,无论是业务自由使用异构的 SAN 存储,还是异构 SAN 存储间的数据同步后的无缝切换,让企业业务更换底层 SAN 存储变得更加便捷和高效。

结合上述三个难点和分析来看,实际上在传统的 SAN 存储领域,厂商百家 齐放,存储虚拟化网关技术较成熟,异构存储兼容性高,在企业的推广也比较广 泛,也的确在企业业务所需的使用数据和数据迁移、复用的灵活性方面优势明显, 为企业用户解决了很大的问题和难题,尤其在前面所举的案例一问题的解决上。然而随着企业新型业务的拓展和业务转向互联网化,业务数据爆炸式地增长,尤 其是在非结构化数据方面,导致了业务所需的存储逐渐偏向了分布式存储,对象 存储和公有云存储,而传统 SAN 存储的虚拟化网关目前已然无法解决这种跨存储类的数据使用和数据复用的灵活性问题,由此产生了对存储适配平台的强烈需求, 借助该存储适配平台,期望能够帮助企业实现整体数据存储架构的整合,而不仅 仅是 SAN 存储方面。相信各厂商也渐渐看到了这块肥肉,也都纷纷推出了多私有云对接和与公有云对接的软件定义存储产品,无论是实现企业内部多云间数据打 通,还是实现企业内部与外部多云间数据的挪移,都有相应的底层存储解决方案。但实际上,离前面所讲述的实际需求,仍有较大的差距,难度问题也依旧突出, 尤其是多数据存储类间数据的融合方面,依旧需要具备开拓的眼界去看待,提出更加完美的解决方案和产品。相信随着存储厂商的进步和技术的更新迭代,通过 新一代软件定义存储产品,给我们带来前所未有的业务使用存储的方式和灵活性, 来充分匹配企业业务的弹性。

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