目前，世界上絕大部分的數(shù)據(jù)中心仍然在為其存儲(chǔ)使用垂直擴(kuò)展的解決方案，這顯然是一個(gè)問(wèn)題。這種傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方法在其設(shè)計(jì)之初并沒(méi)有考慮到今天澤字節(jié)的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)如今的企業(yè)組織機(jī)構(gòu)需要比以往任何時(shí)候都存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)，而與此同時(shí)，他們還需要在不損害性能的前提下，以一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式這樣做。而軟件定義的存儲(chǔ)的出現(xiàn)使得橫向擴(kuò)展的存儲(chǔ)解決方案成為了一種現(xiàn)實(shí)的可能。

另一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)：混合云，則能夠使得企業(yè)組織機(jī)構(gòu)享有云架構(gòu)的最大的業(yè)務(wù)靈活性，這將有助于他們最大限度地提高預(yù)算效率和性能目標(biāo)。簡(jiǎn)而言之，混合云是一款實(shí)用企業(yè)內(nèi)部部署、私有云和公共云服務(wù)，在兩個(gè)平臺(tái)之間擁有業(yè)務(wù)流程的云計(jì)算環(huán)境的混合。

而與任何新的架構(gòu)一樣，部署一款混合云的方法都同時(shí)具有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在本文中，我們將與廣大讀者朋友們共同討論一些您所在的企業(yè)可以借鑒使用的設(shè)計(jì)元素，進(jìn)而幫助確保您企業(yè)的混合云所交付的性能，滿足您企業(yè)所需要的靈活性和可擴(kuò)展性。

橫向擴(kuò)展(Scale-Out)NAS的角色作用

橫向擴(kuò)展的NAS(網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ))是混合云存儲(chǔ)解決方案的基礎(chǔ)。由于混合云架構(gòu)對(duì)于市場(chǎng)而言還仍然相對(duì)較新——甚至對(duì)于全面部署更新——故而許多企業(yè)組織機(jī)構(gòu)都不了解在橫向擴(kuò)展NAS中的一致性的重要性。許多環(huán)境是最終一致的，這意味著您企業(yè)所編寫(xiě)的到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的文件是不能立即從其他節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)的。這種情況可能是由于缺乏合適的實(shí)施協(xié)議，或與虛擬文件系統(tǒng)的集成整合不夠充分所造成的。與之相反的情況則是嚴(yán)格一致的：文件能夠在同一時(shí)間從所有節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)。兼容的協(xié)議部署實(shí)現(xiàn)和與虛擬文件系統(tǒng)的緊密集成整合是一個(gè)很好的成功秘訣。

基于橫向擴(kuò)展NAS的混合云架構(gòu)應(yīng)該基于三層。在集群中的每臺(tái)服務(wù)器都會(huì)運(yùn)行一個(gè)基于這些層的軟件堆棧。第一層是持久存儲(chǔ)層。其是基于一個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)，提供了包括諸如極端的可擴(kuò)展性的優(yōu)勢(shì)。但該層在其自身必須嚴(yán)格一致。虛擬文件系統(tǒng)是任何橫向擴(kuò)展NAS的核心。其在這個(gè)第二層，具有諸如高速緩存、鎖、分層、配額和快照處理等功能。第三層含有諸如SMB和NFS等協(xié)議，以及虛擬機(jī)管理程序的集成點(diǎn)。

保持架構(gòu)的對(duì)稱和清潔是非常重要的。如果您的企業(yè)能夠設(shè)法做到這一點(diǎn)，未來(lái)的許多架構(gòu)挑戰(zhàn)都將更容易克服。

現(xiàn)在，我們需要更仔細(xì)地關(guān)注一下存儲(chǔ)層。因?yàn)槠涫腔谝粋€(gè)對(duì)象存儲(chǔ)，現(xiàn)在我們可以很容易地?cái)U(kuò)展我們的存儲(chǔ)解決方案。借助干凈的和對(duì)稱的架構(gòu)，我們可以擴(kuò)展到兆字節(jié)的數(shù)據(jù)和萬(wàn)億的文件。

存儲(chǔ)層需要一個(gè)快速和有效的自我修復(fù)機(jī)制來(lái)履行其確保冗余的責(zé)任。為了讓數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心保持盡可能低的足跡占用空間，存儲(chǔ)層需要支持不同的文件編碼。有些用于優(yōu)化性能的，而有些則是為減少足跡占用空間。

元數(shù)據(jù)找到其合適的存儲(chǔ)位置

元數(shù)據(jù)是虛擬文件系統(tǒng)的一個(gè)重要方面。元數(shù)據(jù)是描述文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息塊。例如，一個(gè)元數(shù)據(jù)文件可以包括文件系統(tǒng)中的一個(gè)單一的文件夾包含了哪個(gè)文件和文件夾的信息。這意味著對(duì)于虛擬文件系統(tǒng)中的每個(gè)文件夾都將會(huì)有一個(gè)元數(shù)據(jù)文件。隨著虛擬文件系統(tǒng)的發(fā)展，我們將獲得越來(lái)越多的元數(shù)據(jù)文件。

對(duì)于一家僅僅只有較小的存儲(chǔ)需求的企業(yè)組織機(jī)構(gòu)而言，元數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)將是一項(xiàng)備選方案——但并不是當(dāng)我們談?wù)摍M向擴(kuò)展的時(shí)候。所以，讓我們分析一下不要將元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪些地方。在單個(gè)服務(wù)器中存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致可擴(kuò)展性差、性能差和可用性差。由于我們的存儲(chǔ)層是基于一個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)，故而用來(lái)存儲(chǔ)所有的元數(shù)據(jù)的一個(gè)更好的地方便是在對(duì)象存儲(chǔ)——特別是當(dāng)我們談?wù)摂?shù)量繁多的元數(shù)據(jù)的時(shí)候。這種方法將確保良好的可擴(kuò)展性，良好的性能和良好的可用性。

緩存以實(shí)現(xiàn)更好的性能

為了提高性能，軟件定義的存儲(chǔ)解決方案需要緩存設(shè)備。從一個(gè)存儲(chǔ)解決方案的角度來(lái)看，無(wú)論是速度、規(guī)模以及價(jià)格;找到一個(gè)合適點(diǎn)是很重要的。對(duì)于一款SDS解決方案，通過(guò)在將其是降級(jí)到存儲(chǔ)層之前，將其復(fù)制到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以便在一個(gè)較高的水平保護(hù)數(shù)據(jù)也是重要的。

鑒于存儲(chǔ)解決方案在容量能力和功能特性兩方面的發(fā)展，特別是在虛擬或云環(huán)境中，支持多個(gè)域變得更加重要。支持多個(gè)文件系統(tǒng)也是相當(dāng)重要的。不同的應(yīng)用程序和使用案例傾向于不同的協(xié)議。有時(shí)，能夠跨不同的協(xié)議訪問(wèn)相同的數(shù)據(jù)也是有必要的。

當(dāng)然，虛擬機(jī)管理程序?qū)τ诨旌显频脑圃氐闹С质潜匾摹Ｒ虼?，橫向擴(kuò)展的NAS還必須能夠像超融合(hyperconverged)一樣運(yùn)行。軟件定義的意義即在于此。

如果說(shuō)架構(gòu)是扁平化的，缺乏外部存儲(chǔ)系統(tǒng)，橫向擴(kuò)展的NAS必須能夠像一臺(tái)虛擬機(jī)一樣運(yùn)行，并 利用虛擬機(jī)管理程序主機(jī)的物理資源。guest虛擬機(jī)(VM)的圖像和數(shù)據(jù)將被存儲(chǔ)在橫向擴(kuò)展的NAS提供的虛擬文件系統(tǒng)。guest虛擬機(jī)可以使用此文件系統(tǒng)在虛擬機(jī)之間共享文件，同時(shí)使VDI環(huán)境更完美。

那么，為什么支持許多協(xié)議是重要的呢?在一個(gè)虛擬環(huán)境中，許多不同的應(yīng)用程序正在運(yùn)行，每款應(yīng)用程序都有其各自不同的協(xié)議需求。而通過(guò)支持多種協(xié)議，我們保持了體系結(jié)構(gòu)的扁平化，使得我們?cè)谝欢ǔ潭壬嫌心芰υ诓煌瑓f(xié)議的應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)。

支持裸機(jī)和虛擬環(huán)境，有一個(gè)架構(gòu)，讓我們能夠從小事做起，并逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘮U(kuò)展，成為軟件定義的，同時(shí)支持快速和高效節(jié)能的硬件，并具有對(duì)于所有主要協(xié)議的支持，將有助于打造一個(gè)非常靈活和有用的存儲(chǔ)解決方案。

在混合云中的文件

通常的情況是這樣的：不同的辦公室同時(shí)需要私有領(lǐng)域和能夠與其他分支機(jī)構(gòu)共享的領(lǐng)域。每個(gè)站點(diǎn)都有其自己獨(dú)立的文件系統(tǒng)，所以只有部分的文件系統(tǒng)將能夠與其他人共享。

選擇一個(gè)文件系統(tǒng)的一部分，讓其他部分能夠在其他文件系統(tǒng)提供的靈活性的任何點(diǎn)上安裝，以實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)在辦公室范圍之外的擴(kuò)展。確保發(fā)生在文件系統(tǒng)水平的同步能夠跨多個(gè)站點(diǎn)擁有一個(gè)一致的文件系統(tǒng)視圖。能夠在不同的站點(diǎn)具體說(shuō)明不同的文件編碼是相當(dāng)有用的，例如，如果是將一個(gè)站點(diǎn)作為備份目標(biāo)的話。

規(guī)模化擴(kuò)展的性能

通過(guò)匯集了上面所列出的所有功能，所創(chuàng)建的一款混合的云系統(tǒng)能夠提供線性縮放，滿足今天數(shù)據(jù)中心的需要。只有一個(gè)文件系統(tǒng)跨越所有服務(wù)器，能夠改善可能影響性能的瓶頸。通過(guò)添加節(jié)點(diǎn)、本地協(xié)議支持和高性能的Flash支持所帶來(lái)的橫向規(guī)模擴(kuò)展的靈活性都包含在這款基于橫向擴(kuò)展的NAS的架構(gòu)的基礎(chǔ)上。采用了這款系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，將擁有他們可以負(fù)擔(dān)得起的可擴(kuò)展性。

關(guān)于作者

本文作者Stefan Bernbo是Compuverde公司的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官。20年來(lái)，Stefan設(shè)計(jì)并打造了大量的企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，旨在實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)的成本效益。從2004年到2010年，他曾供職于Storegate公司，該公司主要為消費(fèi)者和企業(yè)市場(chǎng)提供滿足他們最高的可用性和可擴(kuò)展性要求，具有廣泛影響的基于互聯(lián)網(wǎng)的存儲(chǔ)解決方案。此前，Stefan曾就幾個(gè)項(xiàng)目與全球領(lǐng)先的電信設(shè)備和移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)營(yíng)商、瑞典巨頭愛(ài)立信在系統(tǒng)和軟件架構(gòu)方面進(jìn)行過(guò)合作。