集群存儲：讓存儲進入“動車時代”
集群存儲不同于傳統(tǒng)的SAN和NAS 架構(gòu)，它就像一列高速馳騁的“動車組”，車廂增加了，速度也絲毫不受影響。這就是集群存儲，容量擴展的同時，性能同步提高。
■ 本報記者 郭平
為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而生
信息高速增長勢不可擋。據(jù)IDC的報告顯示，現(xiàn)在全球數(shù)據(jù)量每18個月就要翻一番，每年全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量已經(jīng)高達(dá)40EB(1EB=1000PB)。而這些瘋狂增長的數(shù)據(jù)主要來自非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是指那些數(shù)字的或能用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)來表示的數(shù)據(jù)，如存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)基本上是以塊(Block)的形式呈現(xiàn)；不言而喻，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指那些無法用數(shù)字或統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)來表示的數(shù)據(jù)，像文本、圖像、視頻、音頻、報表、網(wǎng)頁等都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，它們大多以文件(File)的形式保存；另外，還有一種介于結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化之間的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，電子郵件就是半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。正是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和數(shù)字化程度的提高，使我們的生活發(fā)生了變革，更重要的是，企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型正在發(fā)生著巨大的變化，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所占的比例越來越高，而且增長速度遠(yuǎn)超過結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
根據(jù)Gartner的統(tǒng)計，2008年，基于文件的存儲系統(tǒng)容量出貨量以微弱的優(yōu)勢首次超過了基于塊的存儲系統(tǒng)容量的出貨量。根據(jù)以上趨勢，到2012年，基于文件的存儲系統(tǒng)容量將占到總?cè)萘康?0%。而IDC也同時預(yù)測，鑒于基于文件類型的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的增速極快，到2012年，全球存儲市場的總出貨量中將有80%的容量被文件級數(shù)據(jù)所覆蓋。
如此看來，非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)快速增長且占據(jù)總數(shù)據(jù)量的多數(shù)已毋庸置疑。而擺在企業(yè)用戶面前的難題是如何去應(yīng)對這些無法預(yù)計的數(shù)據(jù)存儲需求，同時，過去傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)基本上是為塊級存儲而設(shè)計的，很難適應(yīng)當(dāng)前存儲的變化和新的需求。因此，集群存儲應(yīng)運而生，并迅速發(fā)展起來。
捷華潤公司技術(shù)經(jīng)理陳爽認(rèn)為，數(shù)據(jù)規(guī)模的爆炸性增長和由此產(chǎn)生的對存儲I/O性能的更高要求使集群存儲有了更廣闊的發(fā)展空間。無疑，高性能、高容量以及可擴展性是集群存儲得以發(fā)展的最得人心的特征。
NetApp公司大中華區(qū)總經(jīng)理陳文俊則從另一個角度闡述了集群存儲發(fā)展的驅(qū)動力，他認(rèn)為，運行于Linux和Unix上的計算集群具有極高的存儲要求，性能要求通常在每秒GB級范圍內(nèi)，而容量可以增加到PB級。為避免熱點并且最經(jīng)濟，人們非常希望能夠在不中斷應(yīng)用的情況下，在存儲系統(tǒng)之間或不同類別存儲之間移動數(shù)據(jù)，并可以方便而有效地管理存儲環(huán)境。
惠普相關(guān)人士則認(rèn)為，隨著文件級存儲市場的發(fā)展，集群NAS在很多文件級的應(yīng)用中，比如數(shù)據(jù)文件檢索，擁有著極大的優(yōu)勢，這也將成為驅(qū)動集群NAS系統(tǒng)發(fā)展的重要原因。
對于集群存儲，專注于集群存儲領(lǐng)域的Isilon公司中國區(qū)技術(shù)部總監(jiān)楊峰認(rèn)為，一般來說，集群存儲有兩種實現(xiàn)方式。一種是在現(xiàn)有硬件基礎(chǔ)架構(gòu)上加上軟件，典型的代表是SAN架構(gòu)+并行文件系統(tǒng)。這種架構(gòu)是折衷的解決辦法，面向的是已經(jīng)采用了大量SAN、NAS架構(gòu)的存儲用戶。在現(xiàn)有硬件架構(gòu)之上+并行化文件系統(tǒng)，并不能跨越原有硬件架構(gòu)的局限性，只不過是局部的改良而已。另一種是專用集群存儲，采用獨特的開放式架構(gòu)，通過分布式操作系統(tǒng)實現(xiàn)集群存儲，這是完全并行化的解決方案，從硬件到軟件都實現(xiàn)了并行化。
就像開上了“動車組”
集群存儲是有別于傳統(tǒng)的SAN和NAS的一種新的存儲架構(gòu)。傳統(tǒng)的SAN與NAS分別提供的是數(shù)據(jù)塊與文件兩個不同級別的存儲架構(gòu)，而集群存儲是主要面向文件級別的存儲系統(tǒng)。因此，也常常被稱為集群NAS。
楊峰認(rèn)為，SAN系統(tǒng)具有很高的性能，但是構(gòu)建和維護起來很復(fù)雜。由于數(shù)據(jù)塊和網(wǎng)絡(luò)需求的原因，SAN系統(tǒng)也很難擴容。NAS系統(tǒng)的構(gòu)建和維護雖然比較簡單，但由于其聚合設(shè)備(又稱為NAS頭)是其架構(gòu)上的瓶頸，造成其性能很有限。集群存儲集中了SAN和NAS的優(yōu)點，且具備它們不具有的優(yōu)點。在大多數(shù)使用集群存儲的案例中，隨著存儲系統(tǒng)的擴容，性能也隨之提升，理論上，一個大的集群存儲的性能往往勝過一個SAN系統(tǒng)，但是價格卻比SAN更加具有優(yōu)勢。集群存儲和NAS的概念是在文件系統(tǒng)層面上的，而SAN是在LUN層面上的，集群存儲可以利用SAN環(huán)境實現(xiàn)。因此，集群存儲與SAN解決的問題不同。如果一定要比較這兩者的優(yōu)缺點的話，可以說，SAN做到的是多個服務(wù)器節(jié)點可以同時看到SAN環(huán)境中的同一個LUN，還不能做到多服務(wù)器節(jié)點間的文件級共享。集群存儲在性能、可靠性及擴展性等多個方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的NAS。
華為賽門鐵克公司全球存儲行銷部部長姜天露認(rèn)為，盡管NAS技術(shù)是存儲文件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的首選方案，但傳統(tǒng)的NAS設(shè)備會形成新的“信息孤島”。在企業(yè)數(shù)據(jù)中心，NAS通過IP網(wǎng)絡(luò)幫助用戶實現(xiàn)了多服務(wù)器數(shù)據(jù)共享的功能，但由于業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)的大量激增，盡管單臺NAS目前的最高容量也已經(jīng)達(dá)到了PB級，但仍然難以滿足要求。面對越來越多的數(shù)據(jù)，用戶只好不斷地購買NAS存儲，而越來越多的NAS存儲就像以前的DAS和SAN那樣形成了新的“信息孤島”，多文件系統(tǒng)、多命名空間、多個掛載點給企業(yè)的IT維護人員帶來了不小的麻煩。因此，姜天露認(rèn)為，集群NAS是存儲向集群化發(fā)展的必然方向。其實不管是NAS還是SAN，這種不斷向上發(fā)展的方法幾乎都已走到了盡頭。看看CPU技術(shù)，不也從不斷地提高頻率而變?yōu)椴粩嗟卦龆鄡?nèi)核了嗎？關(guān)于集群存儲的優(yōu)勢，他認(rèn)為不外乎兩點。一是靈活性，這是集群存儲最明顯的優(yōu)勢。用戶可以根據(jù)當(dāng)前的需要來購買存儲，需要多高的性能、多大的容量，都可以自由選擇，也就是按需購買，即買即用，而不是一下子就買一臺非常龐大的設(shè)備，支付非常高的成本。二是可管理性，因為不管用戶購買了多少個控制器，也不論購買了多少磁盤，它看起來還是一套系統(tǒng)。
陳爽認(rèn)為，相比SAN和NAS，集群NAS具有更好的橫向擴展能力以及簡便的管理和低維護成本。說到橫向擴展(Scale-out)，這是近兩年在業(yè)界出現(xiàn)頻率較高的詞匯，在存儲中，橫向擴展是指存儲具有模塊化的結(jié)構(gòu)，其擴展容量的同時，性能也呈線性增長，用戶最初只需部署能滿足眼下需要的容量和性能，也就是按需配置，之后可根據(jù)應(yīng)用的需要逐漸增加容量，當(dāng)然性能也隨之增加。與之相反的是一般傳統(tǒng)存儲的縱向擴展(Scale-up)，也稱向上擴展，這種存儲設(shè)備擴展時往往增加了容量，降低了性能，并且可擴展的空間也很有限。集群NAS則是橫向擴展的存儲，Isilon就稱其集群存儲產(chǎn)品為橫向擴展NAS。
集群存儲與傳統(tǒng)的SAN、NAS的區(qū)別在業(yè)界有一個很形象的比喻，即SAN和NAS就像傳統(tǒng)的火車，一列火車能承載的乘客數(shù)量(即存儲容量)完全取決于火車頭的功率(即機頭的性能)，當(dāng)火車的車廂增加后(即在允許范圍內(nèi)擴容)，火車的速度自然也就降低了。而集群NAS(或橫向擴展NAS)就像最新的動車組，每節(jié)車廂都有自己的引擎，當(dāng)需要增加車廂時，整列火車的動力也相應(yīng)增加了，只要條件允許(如站臺長短，相當(dāng)于機房)，車廂數(shù)就沒有限制。
可以想見，集群存儲的這些特點帶來的是用戶初次采購成本的降低、系統(tǒng)的靈活性和簡單管理性。HDS亞太區(qū)內(nèi)容及文件服務(wù)總監(jiān)Sunil Chavan就認(rèn)為，集群NAS的價格是其獨特的優(yōu)勢，用戶不必投入巨資，而采用“按需購買、漸進擴展”模式，這是中型企業(yè)關(guān)注的一個主要問題。
競爭促進市場成熟
對于一個新興的市場，總是有一些先驅(qū)者來耕耘開拓，當(dāng)一些實力雄厚的大廠商開始進入這個市場時，往往預(yù)示著這個市場已經(jīng)迎來了大發(fā)展的階段，而市場競爭也會由此拉開帷幕。集群存儲現(xiàn)在正處在這一時期。
4月7日，惠普存儲推出了可橫向擴展的P4000G2和X9000產(chǎn)品。這兩款產(chǎn)品均來自惠普之前收購的兩家存儲廠商。2008年10月，惠普以3.6億美元收購了LeftHand，增強了其存儲虛擬化和iSCSI能力，為日后進入可橫向擴展存儲領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。接著，2009年11月，惠普又出手將與其有密切合作的IBRIX公司收為己有。IBRIX的橫向擴展NAS平臺和IBRIX Fusion能夠極大地擴展性能、容量和管理能力。毫無疑問，這兩家公司的加入，將使惠普的集群NAS大大向前跨了一步?；萜沾鎯Ξa(chǎn)品部產(chǎn)品總監(jiān)范圣儉表示，隨著應(yīng)用對系統(tǒng)性能需求的逐步增加，以及數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的廣泛發(fā)展，會有越來越多的企業(yè)考慮到集群NAS系統(tǒng)的優(yōu)勢，因此，從長遠(yuǎn)來看，集群NAS發(fā)展的前景將會越來越廣。
今年2月，IBM發(fā)布其首款集群NAS存儲系統(tǒng)SONAS(Scale Out Network Attached Storage)，正式吹響了殺入集群NAS領(lǐng)域的進軍號。盡管這款產(chǎn)品目前還沒有在中國發(fā)布，但已經(jīng)備受關(guān)注和期待。其實，IBM此前就已經(jīng)憑借XIV產(chǎn)品進入到橫向擴展領(lǐng)域，2008年1月，IBM曾以3.5億美元收購了一家以色列存儲公司XIV，并通過不到1年的整合就正式推出了IBM XIV產(chǎn)品，這是一款采用橫向擴展架構(gòu)的存儲產(chǎn)品，IBM認(rèn)為，它所帶來的影響將改變傳統(tǒng)存儲的規(guī)則。
NetApp公司一直是傳統(tǒng)NAS領(lǐng)域的領(lǐng)先廠商，不過對于集群NAS，NetApp也一直有不俗的表現(xiàn)，尤其是一些成功的案例使NetApp的集群NAS出了風(fēng)頭。當(dāng)電影《阿凡達(dá)》大獲成功后，人們發(fā)現(xiàn)，在為電影動畫渲染等做出巨大貢獻(xiàn)的數(shù)據(jù)中心里，也有NetApp集群存儲的功勞。
Isilon公司是專注于集群存儲領(lǐng)域的廠商，它的IQ橫向擴展NAS在業(yè)界處于領(lǐng)先水平，其獨有的操作系統(tǒng)OneFS目前已經(jīng)到了第五代，最多可支持144個存儲節(jié)點。進入中國市場后，Isilon在石油天然氣、生命科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)、電視臺等行業(yè)贏得了不少用戶的青睞。
華為賽門鐵克公司是存儲領(lǐng)域里的新興廠商，但其雄厚的技術(shù)背景和資金實力，注定它進入存儲領(lǐng)域的起點就非常高。集群NAS是華為賽門鐵克很重要的產(chǎn)品線，盡管其Oceanspace N8000產(chǎn)品推出時間不長，但已經(jīng)有了成功的應(yīng)用，具備很強的競爭力。
BlueArc公司是集群NAS領(lǐng)域公認(rèn)的先進廠商，它的著名產(chǎn)品Titan在電影《阿凡達(dá)》等影片中的卓越表現(xiàn)被業(yè)界津津樂道。最近，一直代理Panasas集群存儲產(chǎn)品的北京捷華潤公司成為BlueArc產(chǎn)品在中國的代理。其實，我們對BlueArc的產(chǎn)品并不生疏，HDS公司與BlueArc一直是互相OEM的合作伙伴，從HDS的高端NAS產(chǎn)品中就可以了解到BlueArc產(chǎn)品的特點。
EMC在集群NAS方面也有產(chǎn)品支持，據(jù)EMC介紹，其Celerra系列都支持集群NAS，至少支持2個NAS機頭(也稱做NAS刀片或NAS控制器)，其中NS-960最多支持8個刀片，是業(yè)界單機支持刀片最多的產(chǎn)品。
在國內(nèi)存儲廠商中，也不乏一些鐘情于集群存儲的廠商，像九州初志、藍(lán)鯨、龍存等，都在這方面開展了研發(fā)和應(yīng)用推廣工作。
另外，今年年初，Dell公司宣布將收購集群存儲廠商Exanet，使集群存儲陣營又添新的強勁的競爭者。有以上這些廠商的參與競爭，注定這一領(lǐng)域?qū)⒉粫?，同時，我們也期待這一市場盡快走向成熟。
目前，集群存儲的應(yīng)用正被廣泛挖掘。姜天露認(rèn)為，集群存儲比較適合兩種類型的應(yīng)用：一類就是對性能有特殊要求的應(yīng)用，如高性能計算領(lǐng)域，典型的包括衛(wèi)星氣象云圖、石油勘探等；另一類就是低成本、超大容量需求的，如一些監(jiān)督、歸檔類的應(yīng)用，包括短期文件歸檔存儲，銀行監(jiān)督稽核應(yīng)用等。此外，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，集群存儲的應(yīng)用也越來越多。未來，集群存儲將越來越多地應(yīng)用于云存儲中，成為云存儲的一部分。
對于集群存儲中目前存在的問題，陳爽認(rèn)為，集群NAS能否支持在不同磁盤介質(zhì)間合理而有效地分層存儲數(shù)據(jù)已變成一個十分突出的問題，目前許多集群NAS廠商對磁盤介質(zhì)的支持類型還比較單一，即使能支持不同磁盤介質(zhì)，也只能讓不同介質(zhì)類型的磁盤各自使用，無法有機地結(jié)合在一起使用。另外目前集群NAS都采用開源或私有的文件系統(tǒng)，缺少必要的標(biāo)準(zhǔn)，帶來了兼容問題。不過，pNFS作為標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被確立，相信很快各集群NAS廠商將推出支持pNFS標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
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集群存儲
目前，業(yè)界對于集群存儲產(chǎn)品還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此，各廠商所提供的產(chǎn)品都宣稱具有獨特的功能。一般來說，所謂集群存儲就是一種開放式的存儲架構(gòu)，它采用分布式操作系統(tǒng)，能將多臺物理存儲設(shè)備中的存儲空間聚合成一個能夠給應(yīng)用服務(wù)器提供統(tǒng)一訪問接口和管理界面的存儲池(也叫統(tǒng)一命名空間)，應(yīng)用可以通過該訪問接口非常容易地管理存儲池后端物理存儲設(shè)備上所有的磁盤，充分發(fā)揮存儲設(shè)備的性能和磁盤利用率。數(shù)據(jù)將會按照一定的負(fù)載均衡策略，從多臺存儲設(shè)備上存儲和讀取，以獲得更高的存儲性能。
從以上定義中可以看出集群存儲有六個非常關(guān)鍵的特點：
1. 開放式架構(gòu)(高擴展性)
它針對集群存儲內(nèi)部構(gòu)成元素而言。一般集群存儲應(yīng)該包括存儲節(jié)點、前端網(wǎng)絡(luò)、后端網(wǎng)絡(luò)等三個構(gòu)成元素，每個元素都可以非常容易地采用業(yè)界最新技術(shù)而不用改變集群存儲的架構(gòu)，且擴展起來非常方便，像搭積木一樣進行存儲的擴展。特別是對于那些對數(shù)據(jù)增長趨勢較難預(yù)測的用戶，可以先購買一部分存儲，當(dāng)有需求的時候，隨時添加，而不會影響現(xiàn)有存儲的使用。
2. 分布式操作系統(tǒng)
這是集群存儲的靈魂所在。所有對集群存儲的操作都經(jīng)由分布式操作系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度和分發(fā)，分散到集群存儲各個存儲節(jié)點上完成。使用分布式操作系統(tǒng)帶來的好處是各節(jié)點之間沒有任何區(qū)別，沒有主次、功能上的區(qū)別，所有存儲節(jié)點功能完全一致，這樣才能真正做到性能最優(yōu)。
3. 統(tǒng)一命名空間
統(tǒng)一命名空間在很多廠家的存儲概念中都出現(xiàn)過。在集群存儲中，統(tǒng)一命名空間強調(diào)的是同一個文件系統(tǒng)下的統(tǒng)一命名空間。它同樣可以支持上PB級別的存儲空間。如果是通過將若干有空間上限的卷掛載到某一個根目錄的方式來達(dá)到統(tǒng)一命名空間，其效率和出現(xiàn)存儲熱點時的性能將會大大低于把上PB級別的存儲空間置于同一個文件系統(tǒng)下管理的統(tǒng)一命名空間。
4. 易管理性
目前存儲業(yè)界的管理方式都是通過各廠商的管理工具，或通過Web界面進行管理和配置，往往客戶端還需要安裝相關(guān)軟件才能訪問到存儲上的空間。隨著需要管理的存儲空間逐漸增大，管理存儲的復(fù)雜度和管理人員的數(shù)量也將會隨之增加。而集群存儲應(yīng)該提供一種集中的、簡便易用的管理方式，對客戶端沒有任何影響，采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的訪問協(xié)議(比如NFS，CIFS)訪問集群存儲。
5. 負(fù)載均衡
集群存儲通過分布式操作系統(tǒng)的作用，會在前端和后端都實現(xiàn)負(fù)載均衡。前端訪問集群存儲的操作，通過幾種負(fù)載均衡策略，將訪問分散到集群存儲的各個存儲節(jié)點上。后端訪問數(shù)據(jù)，通過開放式的架構(gòu)和后端網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)會分布在所有節(jié)點上進行存放和讀取。
6. 高性能
關(guān)于高性能領(lǐng)域，目前對集群存儲的討論還僅局限在高帶寬、高并發(fā)訪問的應(yīng)用模式下。毫無疑問，集群存儲對于該類應(yīng)用可以提供比傳統(tǒng)存儲架構(gòu)更優(yōu)的性能。但目前應(yīng)用除了高帶寬、高并發(fā)訪問類的之外，還有高IOPS、隨機訪問、小文件訪問以及備份歸檔等其他類的應(yīng)用，集群存儲應(yīng)該在以上領(lǐng)域同樣提供高性能的解決方案。(Isilon公司中國區(qū)技術(shù)部經(jīng)理楊峰提供)#p#page_title#e#
集群存儲雖然是近些年來才發(fā)展起來的新的存儲架構(gòu)，但在這一領(lǐng)域中集中了不少大型存儲廠商和一些雖不那么著名但卻獨具特色的廠商。因此，集群存儲產(chǎn)品目前盡管還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但各家產(chǎn)品精彩紛呈，實現(xiàn)方式和技術(shù)特點各有高招，應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛。
BlueArc集群存儲
BlueArc集群存儲既可以支持NAS，也可以支持SAN。它由BlueArc存儲節(jié)點、SiliconFS文件系統(tǒng)、開放協(xié)議和存儲子系統(tǒng)四部分組成。存儲節(jié)點分成兩個平臺，即高端的Titan和中端的Mercury。其中，Titan有3100、3200兩個系列，Mercury有50、100兩個系列。
SiliconFS文件系統(tǒng)不同于用服務(wù)器和定制操作系統(tǒng)實現(xiàn)的文件系統(tǒng)，它基于專門的硬件芯片F(xiàn)PGA。FPGA能在不同的時鐘周期內(nèi)同時處理文件系統(tǒng)的不同開銷，提高了協(xié)議處理速度。而那些用服務(wù)器和定制操作系統(tǒng)的CPU要在同一個時鐘周期內(nèi)處理所有文件系統(tǒng)的開銷和所有管理開銷，容易造成對系統(tǒng)資源的相互爭奪。
BlueArc存儲節(jié)點支持開放存儲協(xié)議NFS、CIFS和iSCSI，后端采用硬件RAID 0、1、1+0、5、6的FC SAN存儲子系統(tǒng)，且支持從SSD到FC以及SATA的混合環(huán)境。
BlueArc采用了虛擬框架，包括：(1)虛擬文件系統(tǒng)，無論是單個存儲節(jié)點還是集群節(jié)點，多個文件系統(tǒng)將只呈現(xiàn)一個根的全局命名空間，將整個目錄結(jié)構(gòu)以統(tǒng)一的視圖顯示，即使物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，目錄結(jié)構(gòu)始終保持一致；(2)虛擬存儲服務(wù)器，每一個存儲節(jié)點可以化分成多個虛擬服務(wù)器，每個虛擬服務(wù)器可有不同的IP地址、不同的安全策略和端口分配，可以提供針對不同I/O流量的負(fù)載均衡、高可用性和安全性；(3)虛擬存儲池，它簡化了存儲供給，共享的虛擬存儲池可建立多個文件系統(tǒng)，每個文件系統(tǒng)可以建立多個虛擬卷；可以為文件系統(tǒng)動態(tài)分配空間，也可以基于限額或策略動態(tài)擴展或收縮虛擬卷，做到虛擬卷的“瘦供給”；(4)虛擬的分層存儲，能夠優(yōu)化存儲性能以及磁盤利用率，根據(jù)用戶事先定義的遷移策略，支持在不同性能的存儲子系統(tǒng)間透明地分層存儲。還提供能夠提高聚合讀數(shù)據(jù)吞吐率的動態(tài)讀緩存功能，它采用智能策略，自動和透明地管理緩存數(shù)據(jù)，使用戶可以更快地訪問到最需要經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)，滿足更多的應(yīng)用和用戶訪問。
應(yīng)用案例
詹姆斯·卡梅隆的史詩巨作《阿凡達(dá)》其精彩絕倫的3D效果正是影片成功的重要因素。在超凡視覺效果背后的海量數(shù)據(jù)存儲平臺有BlueArc的高性能NAS存儲平臺?！栋⒎策_(dá)》的特效提供商Weta Digital為了保持同步，采用了12個Titan服務(wù)器集群系統(tǒng)來存儲并管理超過500TB的數(shù)據(jù)，以確保同時向數(shù)千個為《阿凡達(dá)》制作特效的渲染節(jié)點提供數(shù)據(jù)以及另外700TB的近線存儲。在制作的高峰期，該NAS系統(tǒng)要服務(wù)于渲染庫上的超過3.4萬個內(nèi)核，全天候以每秒8GB的持續(xù)負(fù)載量處理1.6萬個并發(fā)讀寫流程。
HDS全新NAS平臺
日立數(shù)據(jù)系統(tǒng)(HDS)公司去年9月推出了全新Hitachi NAS 3080和3090，提供了當(dāng)前中端存儲中最為完整的本地智能文件分層功能，包含多種旨在提高生產(chǎn)力并簡化存儲管理的特性。相比其他同類競爭產(chǎn)品，客戶通過新的Hitachi NAS平臺可節(jié)約高達(dá)30%的總體擁有成本(TCO)。
Hitachi NAS 3080和3090分別提供1PB和2PB的容量，以及每節(jié)點100K的IOPS處理量，并支持256TB的文件系統(tǒng)，可提供本地智能分層功能并與日立數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)套件緊密集成，使客戶能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的策略，在FC、SAS、SATA和歸檔層中自動遷移數(shù)據(jù)，并在存儲倉庫中搜索內(nèi)容，以及利用搜索結(jié)果來啟動數(shù)據(jù)遷移。Hitachi NAS平臺為客戶提供了靈活的基礎(chǔ)，能夠以較低的成本實現(xiàn)更多運營優(yōu)勢。
此外，由于Hitachi NAS平臺與日立SAN技術(shù)之間的一般管理只需通過單一接口就能實現(xiàn)，而無需像競爭對手解決方案那樣需要額外的管理層。因此，該解決方案非常適合具有混合存儲環(huán)境的中端客戶。
NAS 3080和3090以中端的價格提供高端產(chǎn)品才具有的性能和擴展性，可實現(xiàn)“按需購買，漸進擴展”的靈活性和存儲資源的簡化管理。
應(yīng)用案例
中國科學(xué)院遙感衛(wèi)星接收站需要建立大型文件影像存儲系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)量的衛(wèi)星影像等文件需要并行處理和訪問，文件的存放空間也需要在線擴展，目前處理容量為40TB以上，未來要擴展為PB級。采用了HDS高性能的HNAS 3100 NAS文件共享節(jié)點，同時使用1臺AMS2300的全光纖磁盤陣列作為數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，為用戶提供了高性能、高可靠性、高可用性的解決方案。
HP StorageWorks P4000G2
HP StorageWorks P4000G2最大的特點是可橫向擴充，且其性能與容量同步擴充。P4000G2 SAN集群同時還是基于iSCSI協(xié)議的SAN應(yīng)用系統(tǒng)，包括外部存儲(VMware和Hyper-V)、多站點SAN和SmartClones。P4000G2的另一大特點是具有網(wǎng)絡(luò)RAID功能。傳統(tǒng)的RAID功能，僅僅是存儲設(shè)備內(nèi)的硬盤之間做RAID，而網(wǎng)絡(luò)RAID則將RAID提升到了一個新的高度，實現(xiàn)了存儲設(shè)備之間的RAID 5和RAID 6。做一個不太恰當(dāng)?shù)谋扔鳎瑐鹘y(tǒng)的雙機互為鏡像類似于網(wǎng)絡(luò)存儲RAID 0級別，網(wǎng)絡(luò)RAID 5和RAID 6則可以在保證站點之間數(shù)據(jù)可靠性的同時，提升存儲的利用率。例如，A站點的存儲設(shè)備損壞，通過網(wǎng)絡(luò)RAID功能，用戶仍舊可以無縫地訪問到B站點的數(shù)據(jù)。P4000G2的第三個特點是融合，借助ProLiant/刀片服務(wù)器的通用存儲平臺，虛擬機可利用原有的磁盤容量。
HP StorageWorks P4000G2 SAN解決方案專為數(shù)據(jù)庫、電子郵件應(yīng)用和虛擬服務(wù)器而優(yōu)化。它不僅支持按增長付費，而且還提供了直觀的存儲管理軟件和包括所有組件在內(nèi)的定價模式(包括3年支持)，是預(yù)算有限的企業(yè)的理想之選。
應(yīng)用案例
Los Angeles Valley College學(xué)院的IT經(jīng)理Yefrem Kozin對HP P4000 SAN解決方案給出了極高的評價，通過在2個校園數(shù)據(jù)中心中部署萬兆的HP P4000 SAN的解決方案以及HP的刀片系統(tǒng)和VMware虛擬化軟件，為該校提供了高性能的存儲應(yīng)用，滿足了當(dāng)前以至未來的需求。同時，其方便的管理特性降低了80%的維護成本，高可靠性避免了數(shù)據(jù)丟失和業(yè)務(wù)中斷。該方案可根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求在線增加性能，通過同步與異步數(shù)據(jù)復(fù)制實現(xiàn)數(shù)據(jù)容災(zāi)保護； 通過精簡配置功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)制和快照，無需預(yù)留空間，增加了空間利用率； 通過網(wǎng)絡(luò)RAID功能提升了整體系統(tǒng)的可靠性。
華為賽門鐵克Oceanspace N8000
華為賽門鐵克公司Oceanspace N8000大規(guī)模集群NAS存儲系列通過可擴展的集群架構(gòu)，可滿足企業(yè)存儲容量及存儲性能的擴展需求。N8000可擴展集群NAS存儲系統(tǒng)對外提供NFS、CIFS、FTP等文件共享協(xié)議，由集群NAS引擎、虛擬存儲池兩部分構(gòu)成，并都具有動態(tài)擴展能力。當(dāng)用戶業(yè)務(wù)對I/O帶寬需求提高時，用戶可動態(tài)添加NAS引擎及存儲單元，以獲得更高的聚合帶寬和更大的存儲容量。N8000具備以下特點：高可靠性，N8000通過集成的高級集群功能，采用Active-Active多存儲控制器設(shè)計架構(gòu)，并采用全冗余設(shè)計，無單點故障； 高擴展性，充分利用業(yè)界領(lǐng)先的最多達(dá)16個控制引擎的可擴展性，在單個平臺上整合更多的文件服務(wù)器和應(yīng)用程序存儲，同時提高用戶服務(wù)級別，其性能隨著存儲控制引擎的擴展可近線性擴展，存儲容量可增長到超過15PB; 高性能，N8000滿足Linux和Unix計算集群的極高性能要求，隨著NAS引擎節(jié)點的增加，性能呈線性增長，吞吐量很容易增加到每秒GB級，可適用于具有成千上萬個節(jié)點和極高NFS性能要求的計算集群； 多樣的增值功能特性，N8000提供基于文件訪問頻率在存儲層之間遷移數(shù)據(jù)的強大功能，對應(yīng)用程序透明，以降低企業(yè)投資成本； 管理簡單性和透明適應(yīng)性，N8000存儲系統(tǒng)易于安裝、管理和維護。
應(yīng)用案例
擁有注冊會員1.45億的淘寶網(wǎng)年交易額近千億元，是亞洲最大的網(wǎng)絡(luò)零售商圈。為了管理每天蜂擁而至的圖片、文本和客戶數(shù)據(jù)，淘寶網(wǎng)的每個部門都創(chuàng)建了自己的存儲和備份系統(tǒng)，但容量總是不夠用，需要整合數(shù)據(jù)中心，并制定一個統(tǒng)一的備份計劃，因為1分鐘的中斷就可能損失3.6萬美元。華為賽門鐵克公司為淘寶網(wǎng)設(shè)計了一套數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，以滿足該公司繼續(xù)發(fā)展壯大的數(shù)據(jù)存儲需求。他們部署了一套1.5PB容量的Oceanspace N8000集群NAS存儲系統(tǒng)，能夠?qū)浞莺突謴?fù)、動態(tài)存儲分層和數(shù)據(jù)快照進行整合管理。同時，在N8000中，部署了5個Veritas NetBackup高效備份客戶端軟件，進行并發(fā)的數(shù)據(jù)備份，大幅度縮短了備份窗口，使備份效率提高了4倍。
IBM XIV存儲系統(tǒng)
IBM XIV存儲系統(tǒng)是一款創(chuàng)新的高端開放式磁盤系統(tǒng)，采用大規(guī)模并行架構(gòu)，系統(tǒng)組件(包括磁盤、CPU和交換機)有較高的優(yōu)化利用率，并有獨特的緩存架構(gòu)，這些使XIV具有超強的性能。XIV系統(tǒng)采用SATA磁盤驅(qū)動器，利用SATA的最新技術(shù)，提供超大容量、高密度與低能耗。它利用XIV獨特的架構(gòu)與緩存方案提供甚至比基于磁盤的FC系統(tǒng)更優(yōu)越的高性能。獨特的系統(tǒng)組件內(nèi)數(shù)據(jù)平衡可避免熱點的產(chǎn)生。所有組件均以相同的負(fù)載量運行，實現(xiàn)非凡的性能與可靠性。
可擴展性是XIV最大的亮點。XIV技術(shù)旨在所有關(guān)鍵方面都具有可擴展性，包括存儲、界面、緩存、CPU功率與內(nèi)部帶寬。該架構(gòu)支持各方面的獨立增長，是在容量和性能兩方面同時可擴展的系統(tǒng)。在可靠性方面，XIV平臺提供無與倫比的數(shù)據(jù)保護與可用性。所有磁盤驅(qū)動器、模塊、交換機與UPS裝置均采用N+1主動/主動方式完全冗余，從而確保提供卓越的性能與高度可靠性。同時，XIV以創(chuàng)新的重建程序提供對磁盤故障的保護，幾分鐘內(nèi)就能將系統(tǒng)還原至完全冗余。XIV有豐富的快照功能，其獨特的快照技術(shù)克服了已知的傳統(tǒng)缺點，提供幾乎無數(shù)的差異快照，且無論創(chuàng)建多少快照都不會對性能有任何明顯的影響。
應(yīng)用案例
IBM XIV在2008年全球有超過300套系統(tǒng)進行安裝。以色列最大的銀行之一Leumi安裝了7套XIV系統(tǒng)，使性能提升至原來的3倍，并實現(xiàn)28次快照。
NetApp Data ONTAP GX系統(tǒng)
NetApp Data ONTAP GX系統(tǒng)為高性能NFS環(huán)境提供了很高的I/O吞吐量和可擴展性。該系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化，滿足大型Linux和Unix集群上運行的高性能計算(HPC)應(yīng)用程序的極高要求，同時提供無與倫比的管理簡單性。通過將多節(jié)點擴展、全球命名空間和集群文件系統(tǒng)與創(chuàng)新的NetApp FlexVol、Snapshot、鏡像和RAID-DP技術(shù)相結(jié)合，為用戶提供最高級別的性能、易管理性和可靠性。
Data ONTAP GX系統(tǒng)以Data ONTAP GX操作系統(tǒng)和兩個或更多FAS3050或FAS6070系統(tǒng)基本組件為基礎(chǔ)。每個FAS基本組件包括一對為實現(xiàn)高可用性而配置的控制器(節(jié)點)。該系統(tǒng)可以由2～24個節(jié)點組成，吞吐量可達(dá)每秒GB級，容量可達(dá)6PB。隨著系統(tǒng)中節(jié)點的增加，性能呈線性提高。通過FlexVol高性能選件(HPO)提供的集群文件系統(tǒng)技術(shù)即使對于單一文件或卷也可以實現(xiàn)極高級別的吞吐量。
應(yīng)用案例
北京渲染平臺是北京市科委投資建設(shè)的北京地區(qū)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)公共技術(shù)支撐平臺，擁有高達(dá)2000個處理單元的渲染集群和超過200TB的高速存儲，浮點計算速度(峰值)達(dá)每秒27萬億次。為保證快速、高效地完成渲染工作，北京渲染平臺采用了NetApp FAS3070A存儲解決方案，并在其二期擴容項目中部署了由4臺FAS3070A組成的基于NetApp統(tǒng)一存儲架構(gòu)的GX集群，存儲容量達(dá)到200TB，可支撐前臺272臺渲染服務(wù)器，使其為多應(yīng)用、多平臺環(huán)境提供了大容量集中存儲系統(tǒng)，一舉解決了在業(yè)務(wù)增加、平臺環(huán)境多樣化、數(shù)據(jù)量大幅增長情況下的數(shù)據(jù)存儲和管理難題。
Isilon Scale-out NAS解決方案
Isilon的端對端scale-out NAS解決方案由OneFS操作系統(tǒng)提供動力。Isilon第五代OneFS操作系統(tǒng)在所有的Isilon IQ橫向擴容NAS解決方案后端提供智能管理。通過OneFS、最新工藝以及企業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)硬件的融合，Isilon便可提供高可擴展性、超高性能的模塊化橫向擴容NAS系統(tǒng)。
Isilon硬件平臺包括三個系列：IQ S、IQ X和IQ NL系列。IQ S系列針對超高性能主存儲器，專用于高交易率以及IOPS密集型應(yīng)用程序。S系列的文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)采用SSD技術(shù)，可以為元數(shù)據(jù)密集型操作提供額外的性能收益，同時改善總延遲。存儲能力為16.2TB至778TB。
IQ X系列是Isilon最靈活而全面的產(chǎn)品系列，它致力于在大容量和高性能存儲器間實現(xiàn)恰當(dāng)?shù)钠胶猓轻槍Ω咄掏录案卟l(fā)應(yīng)用程序的最佳整體解決方案。存儲能力為5.76TB至10.4PB。
IQ NL系列旨在提供高性價比、高度可擴展性近線存儲。高密度、在所有可用的橫向擴容NAS解決方案中，它可提供最佳的每TB成本以及最低的整體TCO。存儲能力為252TB至10.4PB。
應(yīng)用案例
華大基因研究院是人類基因組計劃中國任務(wù)的惟一承擔(dān)單位，作為國內(nèi)最大的專業(yè)生物信息學(xué)計算中心，華大基因?qū)Ω咝阅苡嬎慵?HPCC)的綜合性能要求非?？量?，尤其是其中關(guān)鍵組件的高性能并行存儲設(shè)備。Isilon的解決方案贏得了華大基因的青睞，成為該研究中心新一代超級計算平臺的核心存儲設(shè)施。Isilon解決方案采用30個節(jié)點高密度部署，提供超過1.4PB的NAS邏輯存儲容量。存儲集群分別使用80個千兆以上級別網(wǎng)絡(luò)模塊，與超過750個計算服務(wù)器節(jié)點互聯(lián)，能夠提供高達(dá)100Gbps的IO吞吐帶寬。安裝部署十分方便，運維工作也很簡單輕松。
