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弹性先行 实现软件定义存储

发布时间:2014-09-02 15:30:00 来源:比特网 作者:元彬
关键字:ibm 弹性存储 软件定义存储

  在存储领域中,有两个非常热的话题:闪存和软件定义存储。闪存代表的是下一代主流存储介质,没有磁头寻道的闪存打破了存储的性能瓶颈,成为存储界热点当之无愧;另一个热点则是软件定义存储(SDS),这是软件定义数据中心(或者说软件定义基础架构)的一部分。在数据中心越来越大、设备越来越多、管理也越来越复杂的现实环境下,以硬件为核心的数据中心在灵活性、可扩展性等方面上的短板越来越明显,软件已成为解决这些问题的一种可选途径,所以数据中心的控制权正在由硬件逐渐移交给了软件,资源调度、功能的实现多由软件来控制。

软件定义存储 弹性先行

  尽管软件定义存储的理念已被业界广泛认同,但在如何实现这一理念上,各家厂商以及分析机构都有着自己的解读。综合起来看,不管各家以何种方式实现,其软件定义存储都会有四个特征,首先是自动化的以策略驱动的存储管理功能(这里存储管理包括信息声明周期管理、信息的存储和提供等);其次存储硬件是标准服务器加上磁盘网络接口,一般是通过存储虚拟化将这些硬件资源进行整合形成资源池;第三是控制层面与数据层面想分离,控制层面负责的是对存储架构的管理,而数据层面则侧重于对存储架构中数据的管理;最后软件定义存储需要做到的是巨大的扩展能力。

  在软件定义存储这个话题的讨论中,IBM当是权威之一。IBM官方资料中将软件定义存储定义为一系列自动管理本地及全球数据的软件功能,它们提供突破性的数据存取速度、更简易的管理以及随着数据量的增加,更加快速、经济地扩展技术基础架构的能力。此外,这些提升还能与公司的任何存储系统共同提供自动和虚拟存储。在IBM Edge2014上,有着诸多关于软件定义的介绍。IBM为软件定义设计了一个非常大的架构体系,最大的概念当属软件定义环境。软件定义环境(SDE)包含三个关键点,首先是通过软件将IT基础架构进行抽象和虚拟化;其次是应用定义基础需求和配置;最后是IT基础架构可以超越数据中心扩展到更为复杂的环境中。

  上图详细描述了SDE具体的架构,可以看出软件定义存储是SDE的一个组成部分,隶属于负责资源抽象化的软件定义基础架构。

  具体到软件定义存储上,IBM也将其分为了控制层面和数据层面两部分。从下图可以看到IBM整个软件定义存储策略的结构,上层是控制层面,主要包括六个方面的功能,分别为环境整合及API服务,存储虚拟化,基于策略的自动化,分析与系统优化,备份和复制管理以及存储云(Storage Cloud)。值得一提的是SDS Platform向上支持OpenStack、VMware和REST/OSLC,构成完整的软件定义环境。

  而数据层面更多的任务是对底层资源的整合和池化,当下承担这一任务的关键解决方案之一是IBM代号为Elastic Storage的弹性存储技术,而弹性存储的核心是General Parallel File System(通用并行文件系统,这一系统的发展历史已经超过15年)。

  弹性存储的架构

五论弹性存储优势

总结起来,弹性存储的优势包括以下5点:

  1. 高可扩展。能够管理庞大数据量和数十亿文件的集成数据治理工具。其架构可以最大容纳YB级的数据;弹性存储向其上层所提供的是一个单一的命名空间,这大大简化了数据管理的难度。

  2. 高性能。主要依靠智能分层(也就是IBM的EasyTie技术)和闪存加速的技术,通过智能分层,不同热度或者说处于不同生命周期的数据总能被存在合适的介质上,这种介质可能是高性能的闪存,也可能是磁盘或者是主要用于存储冷数据的磁带)。据悉IBM研究院已证明弹性存储能够在仅仅43分钟内利用单个系统成功扫描100亿个文件,这为通过分析海量数据来挖掘业务洞察的客户提供了无与伦比的性能。对于交易型和分析型应用,弹性存储能够通过自动平衡资源来同时支持不同应用工作负载,包括基于Hadoop的分析。这显著加快了分析速度,并消除了用于生成重复数据副本的高昂成本和耗时的过程;

  3. 高可靠性。弹性存储支持机遇策略的自动备份、自动回复能功能以及GPFS私有的RAID技术(GNR)。并且支持可以改善磁盘使用效率的纠删码(Erasure Coding,EC)。另一方面由于弹性存储不依靠集中管理来确定文件位置和布局,所以在发生软件或硬件故障时客户能确保数据存取的连续性和高可用性。这里值得一提的是GPFS在最新的版本中提高了对数据的安全保护,内置了数据加密与数据保护功能;

  4. 弹性存储可以提供分布式文件和对象存储服务。IBM的XIV以及Storwize/SVC都可以提供块存储,所以对于分布式文件和对象存储的支持便落到了弹性存储上;

  5. 通过支持OpenStack云管理软件,弹性存储还帮助客户能够跨越私有云、公共云和混合云进行数据存储、管理及访问,实现全球数据共享和协作。除了支持OpenStack Cinder和Swift存取,弹性存储还支持其他开放API,如POSIX和Hadoop。可以说借助弹性存储,IBM将软件定义存储与众多云服务进行了结合。

  OpenStack与GPFS以及IBM其他存储产品的结合方式展示

  整合云资源是弹性存储的一个重要方向,当下IBM弹性存储可以很轻松地和VMware vCloud整合构建私有云,与OpenStack整合搭建公有云,同时,云服务供应商也可以通过云服务网关,构建混合云。除此之外,结合IBM SoftLayer技术,IBM还为GPFS用户提供了云计算演进技术平台。

  总结

  弹性存储作为IBM软件定义存储的关键部分,其整合了闪存、高速磁盘、低速磁盘以及磁带(库)等存储硬件资源,另一方面弹性存储技术也将主流的公有云资源接入到这一平台中,自此整个弹性存储解决方案变成了一个混合云的架构。在整合了所有存储资源之后,GPFS利用自动分层技术将所有资源进行再次整理,确保数据能够存在合适的介质上(即是说热数据被存在闪存或者高速磁盘上,而冷数据则被存在低速磁盘或者磁带上)。对于IBM软件定义环境的大概念而言,弹性存储一定程度上对其有再造之功,因为它扩大了IBM软件定义存储适用范围,完善了IBM软件定义存储关于控制层面和数据层面相分离的理念。


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