分布式存儲與服務器虛擬化,虛擬化和分布式：云儲存的手段與未來趨勢

將存儲資源虛擬化的概念由來已久。起初，云存儲是為了解決存儲的低成本、可擴展和資源池化，從而實現所謂的按需所取，涉及的技術不僅有虛擬化、分布式，還有網絡與負載均衡等等。廣義來看，這種數據存儲即服務(DaaS)的運作方式大體可分為虛擬化存儲和分布式存儲，前者是云存儲走到今天的必然手段，后者則是云存儲的未來趨勢。

傳統的存儲方案SAN或NAS無法滿足容量和性能的高并發需求，集成式的組件和接口限制了動態擴展能力，自然也就難以做到按需服務，這恰恰是DaaS的主要優勢。概括來說，云存儲就是存儲的虛擬化+自動化，并且網絡在其中起到了不可或缺的作用。實現過程中，像數據塊、磁盤、磁帶庫、文件系統等都可以被虛擬化。

網絡之于云存儲是重要的，但其只是存儲虛擬化的一個功能。存儲虛擬化可以在系統架構的各個層實現，而在網絡層可以做到橫跨異構磁盤陣列，相當于在數據中心內部構建了一個大型的資源池。需要注意的是，池化時的異構管理要確保存儲的標準化，原因是在多云多租戶的環境下，只有各家采用相同的規范才能做到被統一調用。

作為云存儲的基礎，虛擬化存儲的本質是實現了從物理存儲到邏輯存儲的轉變。在物理介質和服務器之間，虛擬化的對象既可以是前文提到的網絡，也可以是主機或存儲設備。當然，這些方式各有利弊，例如在主機層虛擬化便于部署，但與存儲有關的軟件要運行在同一個主機上，越權管理增加了核心數據的安全風險，而把功能集中在存儲設備上則會過度消耗存儲控制器的資源。

以虛擬磁盤為例，通常的服務器擴展存儲方案包括DAS、SAN、NAS。在虛擬化環境中，首先要把物理資源劃分為虛擬磁盤，之后“虛擬機管理員”會為多個虛擬化分配存儲空間。從物理層面來看，DAS直連虛擬機滿足不了磁盤的數量需求。從虛擬層面來看，邏輯單元也難以支撐大規模的虛擬機運行?？紤]到云環境的虛擬機要被隨時創建、銷毀、共享，傳統的存儲擴展方式并不適用。

隨著x86系統性能的不斷提升，以此來構建大規模存儲集群變為可能。事實上，分布式存儲早在云計算之前就出現了，在云時代又煥發了新顏。借助分布式文件系統，不僅可以提供彈性存儲資源，還能根據應用需求提供各類接口，例如分布式對象存儲的http接口讓用戶無需操心文件的存放位置或是否丟失，像AWS的S3就有多層驗證機制。

對象存儲、塊存儲、文件存儲是分布式存儲的三大利器，三者的接口是不一樣的，因此適用的業務形態也不同。塊存儲可以直接掛在主機上，直接讀寫磁盤空間的某段地址即可訪問數據，資源調取效率較高，像一些大規模數據庫多采用這種部署;文件存儲通常用于應用層，通過TCP/IP協議訪問，需要使用者專門對文件寫腳本，因此延時要高于塊存儲，可借助NAS虛擬化處理非結構化數據;對象存儲具備二者的優點，兼顧高速、共享、智能，并且引入了容器技術，打包交付和擴展能力較強。

當然，考慮到部署成本和某些特定場景，對象存儲并不能完全取代塊存儲或文件存儲。例如數據庫有時要直接向裸盤映射，更適合塊存儲的方案。此外，如果對數據量的存儲要求不高，只是想實現共享數據，文件存儲就可以滿足要求。不管怎樣，分布式存儲要比傳統的虛擬化存儲方案更加靈活，適用范圍也更廣。

如今，存儲方案已經從傳統架構向云架構演變，企業客戶在業務部署時要基于業務的實際需求，結合數據結構和規模的特點，選擇相對應的存儲方案，不能冒進全面替換新架構而加大額外的成本支出。不過從長期來看，基于x86的分布式存儲，以其集群架構實現的橫向擴展能力將成為云存儲領域的主角。

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【責任編輯：武曉燕 TEL：(010)68476606】

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