中国科学院计算技术研究所数据存储技术研究中心

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Server SAN

发布日期:2014-12-15

Server SAN是由多个独立的服务器带的存储组成的一个存储资源池,有着良好的性价比和扩展性。由Server SAN架构所支撑的数据中心相对于传统数据中心有着:整体性能峰值、综合性价比、管理与运维等多方面有着巨大的优势。


 
Server SAN具有极大的市场前景,根据Wikibon的研究,Server SAN 5年后将超过传统的企业级存储成为市场主流;十年后传统企业存储将会下降到10%的市场份额。


Server SAN的下层存储架构主要有副本方式、网络Raid方式这两种。两者在实现上有着很大的区别:
副本方式,首先把服务器中的每块盘进行格式化创建本地文件系统(Ext4、XFS、Reiserfs等),然后通过上层全局文件系统或者对象存储系统完成对每块盘上存储空间的索引寻址,最终把用户数据进行条带切分、复制保护(两副本、三副本或更多)后以固定大小的文件形式实际存放在每块盘上。


网络Raid方式,首先把服务器中的磁盘做本地Raid进行局部保护,然后再在服务器之间做网络Raid进行节点级冗余保护。可见网络Raid方式不存在副本方式的“块”到“文件”再到“块”的转换开销具有更高的效率,并且网络Raid的空间利用率也比副本的方式高(3副本只有33%左右的空间利用率)。


中科蓝鲸BWRAID系统采用了网络Raid方式的设计,还有HP StoreVirtual VSA(Wikibon:Server SAN市场占有率目前排第一)也是采用了网络Raid的方式。网络Raid方式通过建立一个“块到块”高效的节点间冗余保护机制,来实现网络Raid5的效果,从而实现分布式块存储空间利用率和效率方面的本质提升。


当然这是一项极具挑战的工作,主要原因是网络Raid5与本地Raid5面对完全不同的周边环境,比如:本地Raid5每块磁盘间通过高速且极低延迟的磁盘通道连接,而网络Raid5在节点间通常面临相对高延迟的连接条件;BWRAID研发团队经过艰苦卓绝的努力战胜了一系列挑战,成功实现了分布式基于“块到块”的网络Raid5。


 
BWRAID既可以替代标准IP SAN / FC SAN作为独立外置存储;又可以配合合作伙伴安装应用形成一体机集群;还可以作为ServerSAN配合合作伙伴形成企业级商用IaaS的存储基础设施,从而在统一标准硬件中高效整合计算虚拟化与存储虚拟化实现Hyper converged超融合系统。