主流存储架构

主流存储架构

· DAS: Direct Attached Storage 的缩写，即“直连存储”

· NAS:Network Attached Storage 的缩写，通常为”网络直连存储”。

· SAN:Storage Area Network, ”光纤存储” , 基于光纤存储 , 也是最昂贵和复杂的存储

· OSD:Object Storage Device, ”对象存储”

DAS

将外部数据存储设备 ( 采用 SCSI 技术或 FC 技术 ) 直接挂在到内部总线上的方式 , 如同 PC 机架构

能够解决单台服务器的存储空间阔知 , 高性能传输

随着大容量硬盘推出 , 单台外置存储系统容量持续升高

NAS

网络附加存储 , 主要为了实现不同操作系统平台下的文件共享应用

由工作站或服务器通过网络协议 ( 如 TCP/IP) 和应用程序

( 如网络文件系统 NFS 或者通用 Internet 文件系统 CIFS) 来进行文件访问

其中基于网络的文件级锁定提供了高级并发访问保护的功能。

NAS 设备可以进行优化 , 以文件级保护向多台客户机发送文件信息。

SAN

通常 SAN 由 RAID 阵列连接光纤通道 (Fibre Channel) 组成

SAN 和服务器以及客户机的数据通信通过 SCSI 命令而非 TCP/IP, 数据处理是“块级”。

典型协议 SCSI-FCP(SmallComputer System Interface-Fiber Channel Protocol, 小型计算机系统接口——光纤通道协议 )

光纤通道集线器

它类似于局域网集线器，所有的设备连接到作为中心的集线器端口上

在集线器内部把它们连接成环，物理拓扑结构看越来是星形，但工作时按照环网的方式运行，所以也被称作星环结构。

仲裁环是 SAN 中一种比较简单的方式 , 它最多可以连接 126 个存储设备和应用服务器。

但是这种连接方式在增加和除去其中的一个设备时必须让环上所有的设备都停止工作一段时间。

另外 , 如果一个设各有了故障 , 整个环都不能正常工作。

交换机

光纤通道交换机则不同，当一个设备需要和另一个设备通信时

交换机就在它们之间建立一个通道。如果同时还有另外两个设备需要通信，交换机就为它们再建立一个通道。因此交换机能让任意两个设备都拥有一个光纤通道的带宽。

桥

光纤通道广域网桥接器可以把两个光纤通道 SAN 通过诸如 ATM 这样的广域网互连。

在互连的两个场点各配置一个桥接器 , 该桥接器一端 (B 端口 ) 连接本地光纤通道 SAN 交换机的 E 端口 , 另一端连接 ATM 交换机端口。

缺点

不利于不同操作系统主机间的数据共享 : 另外一个原因是因为操作系统使用不同的文件系统 , 格式化完之后 , 不同文件系统间的数据是共享不了的。

例如一台装了 WIN7/XP, 文件系统是 FAT32/NTFS, 而 Linux 是 EXT4,EXT4 是无法识别 NTFS 的文件系统的。

就像一只 NTFS 格式的 U 盘，插进 Linux 的笔记本，根本无法识别出来。所以不利于文件共享。

OSD

块存储读写快 , 不利于共享 ( 根据文件系统来 );

文件存储读写慢 , 利于共享 (tcp 传输文件数据 , 协议一直 ) 。

能否弄一个读写快，利 于共享的出来呢。于是就有了对象存储。

简介

以往像 FAT32 这种文件系统，是直接将一份文件的 数据 与 metadata 一起存储的 , 存储过程先将文件按照文件系统的最小块大小来打散 ( 如 4M 的文件，假设文件系统要求一个块 4K ，那么就将文件打散成为 1000 个小块 ), 再写进硬盘里面 , 过程中没有区分 数据 和 metadata 的。

而每个块最后会告知你下一个要读取的块的地址，然后一直这样顺序地按图索骥，最后完成整份文件的所有块的读取 , 这种情况下读写速率很慢。

而对象存储则将元数据独立了出来，控制节点叫元数据服务器（服务器 + 对象存储管理软件）

· 主要负责存储对象的属性（主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息）

· 其他负责存储数据的分布式服务器叫做 OSD ，主要负责存储文件的数据部分。

当用户访问对象，会先访问元数据服务器，元数据服务器只负责反馈对象存储在哪些 OSD ，

假设反馈文件 A 存储在 B 、 C 、 D 三台 OSD ，那么用户就会再次直接访问 3 台 OSD 服务器去读取数据。