集群技术对比

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为了因应文件并行存取的需求，传统的SAN和NAS也提供了相应的解决方案。以SAN为例，以下是一个典型的针对石油勘探应用所提供的典型的SAN文件共享存储解决方案（如图1所示）。

据Panasas产品总代北京捷华润公司高级工程师陈爽介绍，这是一种典型的光纤SAN＋NFS的解决方案，将SAN的存储卷以NFS的形式导出给应用服务器使用，从而可以达到数据共享的效果。但是这种解决方案存在明显的缺陷，一方面方案的总体造价成本比较高，其中，NFS服务器所采用的SAN网络存储共享软件，无论是SANergy、ImageSAN，还是StorNext、GPFS、CXFS等软件，都是非常昂贵的软件，它们通常是按照节点数量以及所管理磁盘的容量来收费的，并且这种收费不是一次性，每年都要收取相应的费用；另外一方面，NFS固有总线带宽也会成为限制SAN性能发挥的瓶颈。
据龙存科技系统运维部总监李上冬介绍，为了解决SAN架构中，不同服务器共享同一存储区域，并行存取访问相同文件的需要，通过在SAN光纤存储交换机增加一个NAS机头的连接，也就是计算集群通过NAS机头与后端光纤交换机以及盘阵进行连接，同样可以解决问题。但是这种方案的缺陷在于，NAS的机头会成为整个系统的瓶颈。
陈爽指出，集群存储技术的出现，就是针对传统各种NAS、SAN解决方案的不足推出的，使用Panasas集群存储，用户能够控制成本和复杂性使其脱离原有的存储基础设施，实现最大的应用性能同时降低总体拥有成本。他指出，传统的NAS捆绑的方案之所以不能够很好的满足并行文件存取访问的需要，其主要的瓶颈在于元数据服务器的设计，当所管理的文件达到上百亿规模的时候，例如存在大量文件检索操作的时候，元数据服务器就会成为瓶颈。在Panasas的方案设计，其元数据服务器只是承担管理与应用服务器相关的原数据的工作，其工作量近为传统方式的10%，大量的与磁盘管理调度相关的工作，也就是大约90%的工作全部集成存储刀片服务器（Panasas称为对象存储设备）中，因此，Panasas方案可以很好的解决以往的瓶颈问题。陈爽指出，Panasas将其方案称为并行存储，它通过完全并行的Panasas DirectFLOW协议支持在Linux集群节点和对象存储之间直接存取，消除了以往系统性能的瓶颈。他表示， Panasas存储是真正的并行存储，写文件时，每个集群计算服务器都可以直接并行的将条带化的文件写到每个Panasas存储刀片；当读取文件时，每个集群计算服务器也可以直接并行从每个Panasas存储刀片读取，也就是说，集群计算服务器可以直接访问到每个存储刀片，而不通过任何的I/O节点、NAS Filer或NAS Gatwway。
Paul Rutherford指出，Isilon所推出的基于NAS架构的存储集群方案，可以帮助企业解决以下几方面问题：一是可以提供可达1.6PB单一存储空间，而传统的NAS每个LUN最大只有16TB；二是磁盘容错技术，保证最多4个磁盘柜（48块硬盘）故障下的数据完整性和可访问性。据了解，Isilon可以支持10GB每秒吞吐量，可以满足多链路并行访问需求。

有专家指出，Isilon集群存储的原理如下（参见图2）：所采用的是一种基于存储服务器的解决方案。所谓存储服务器，可以把它视为一种配有多硬盘的服务器的集群，他通过以太网交换机与承担应用与计算任务的应用服务器相互连接。为了保持存储服务器所存储的数据同步，在Isilon的方案中，存储服务器需要通过Infiniband网络相互连接。有关专家指出，Isilon的方案存储服务器与应用服务器通过NFS或者CIFS进行连接，与此同时，由于采用了Infiniband网络，其方案的造价偏高。
龙存科技的LoongStore存储解决方案，与Isilon的不同之处在于没有Infiniband网络这一层。它通过专利技术的LeoFS协议技术，配合通用的工业标准的服务器，构建了集群存储的解决方案。李上冬指出，LoongStore之所以不需要额外的Infiniband网络解决数据同步的问题，在于它采用了独特的方案设计。它通过元数据服务器（Metadata Server/MDS）集群来管理文件目录树组织、属性维护、文件操作日志记录、授权访问等文件系统的元数据，消除了元数据服务器可能存在的瓶颈，与此同时，管理监控整套存储集群。


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