可伸缩存储

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4 月，IBM 发布了对 SONAS 的重大性能增强：改进的信息生命周期管理 (ILM)、层次化存储管理 (HSM) 以及简便的部署和防病毒集成。

IBM 的 SONAS 项目负责人 Todd Neville 指出，SONAS 的独特之处在于，它可以接近线性地扩展到几乎任何性能水平。他说，“您可以构建具有任意性能水平的系统；SONAS 不仅提供极大的绝对规模，还可以显著提高性能。我们在即将发布的 1.2 版中大大提高了软件性能，客户会在当前平台上体验到显著的性能提升，而不需要支付额外的费用。”

IBM 的 SONAS 市场营销经理 Funda Eceral 指出，SONAS 是市场上惟一一种真正的水平扩展 NAS 系统。“可以在无干扰的情况下用存储构建块增加存储容量，” Eceral 说，“也可以独立地用接口节点来水平扩展 I/O 性能。它会为每个客户提供极好的运营效率和利用率。”

三个关键特性

根据 Neville 所说，SONAS 的这个版本提供三个关键特性：

• 简便的部署。通过使用 Network Data Management Protocol (NDMP)，SONAS 设备可以轻松地集成到现有的数据中心备份基础架构中。“如果有使用 NDMP 的企业备份部署，就可以快速地把 SONAS 与许多种流行的备份系统连接起来。” Neville 说。
• 内置的防病毒集成。可伸缩的 NAS 存储设备必须有办法执行防病毒功能，可以智能化地扫描文件，比如在打开或关闭文件时。因为在企业级执行简单的 “全文件系统扫描” 很麻烦，SONAS 包含内置的防病毒集成功能，可以把 Symantec 等第三方软件集成到 SONAS 设备中以执行防病毒功能。
• 物理大小。Neville 指出，客户要求 IBM 把 SONAS 设备设计得更紧凑，尽管它在一个机架中支持差不多 1 PB 存储量，它是 IBM 的 NAS 产品组合中能够做到这一点的惟一产品。它现在比原来的设备矮了 10 英寸，可以扩展到 14.4 PB（使用 2 TB 驱动器），还提供单一管理点，可以显著降低存储管理成本。
  

水平扩展

可以进行水平扩展或垂直扩展。垂直扩展通常意味着升级到更大的计算机。高性能计算等许多行业和以 Internet 为中心的公司以前通常购买尽可能大的计算机，但是现在已经转到不同的模型。“他们不再使用大型机，而是改用普通服务器的集群，” Neville 说。

SONAS 存储设备是为水平扩展设计的，这意味着可以在大型集群系统中添加（或删除）节点。客户看到的不是许多单独的计算机，而是一个共享的名称空间，所有节点在任何时候都可以访问所有数据，这还会提供极高的可用性。其他 NAS 解决方案常常把服务器与存储捆绑在一起。这种方式的缺点是，如果需要更多 I/O 处理能力（服务器处理能力），就必须购买另一台更大的服务器并迁移所有内容，即使并不需要更多存储容量。

“许多客户不喜欢传统的单体 NAS 设计，” Neville 说。“他们希望在不增加吞吐量的情况下增加存储，或者相反。SONAS 设计的独特之处在于，我们把存储 (TB/PB) 和服务器（接口、I/O 和带宽）放在单独的模块化组件中，它们可以独立地升级。”

SONAS 有存储单元和接口节点。设计可以是以存档为中心的（很多存储单元，少量接口节点）、以性能为中心的或者同时具备这两种性质。在需要时，可以透明地增加存储和/或 CPU 处理能力。“‘蚁群’ 设计在其他领域中可能是很自然的，但是在 NAS 领域中是**性的，在过去很难保证跨单一大型名称空间的小块随机 I/O 访问的性能。” 他说。

关于 ILM 的事实

Neville 指出，在存储业中 “信息生命周期管理” 这个词常常被滥用。他说，其他 NAS 产品也宣称提供 ILM 和 HSM，但是 SONAS 是市场上提供真正的可伸缩性的少数 NAS 产品之一。在对文件执行转移过程时，必须先在几百万或几十亿个文件中 “找到” 它。如果使用传统的技术，这可能要花费几天、几周或几个月。Neville 说，其他 NAS 产品常常通过查询各个文件找到要转移的文件。“如果有几十万个文件，可以在合理的时间内完成搜索过程；这可能要花一天时间，” Neville 说。“如果有几十亿个文件，这么做就不可行了。” SONAS 有一个快速的策略引擎，它可以在几分钟内扫描几十亿个文件，然后对文件执行许多操作，包括物理地转移/分层数据（没有名称空间更改或删除）、删除、复制等等。

Neville 讲了一位客户执行测试的故事，他在一个大型数据集上运行传统的 HSM 转移过程，一直运行了几周。查询一直没有返回结果。然后，他用 SONAS 策略引擎运行相同的过程，在 5 分钟内就得到了结果。“这让他们非常吃惊，” 他说。“它为管理数据提供了全新的使用场景。所有厂商都宣称 ‘我们能够执行分层、HSM 和 ILM’，但是只有 IBM 真正做到了。”

SONAS ILM 与传统 NAS 产品的另一个差异是，它支持磁带（来自许多厂商的超过 900 种硬件设备）；在磁带上存储数据的成本是磁盘的五分之一，能源费用便宜 290 倍，可以保存 30 年或更长时间。把文件迁移到和迁移出磁带的过程是全自动的/策略驱动的，在介质和管理两方面长期 TCO 更低。“SONAS 是市场上提供真正的可伸缩文件生命周期管理的惟一解决方案，完全集成磁带功能，可以充分发挥磁带的优势。” Eceral 说。

深入挖掘

NAS 客户常常必须做出一个选择：传统的 NAS 对于小块随机工作负载效果很好，但是根据定义无法水平扩展，常常在管理、分段数据、破坏备份窗口、热插拔等方面造成难题。水平扩展的 NAS 及其分布式架构对于大块的连续工作负载效果很好，但是小块随机 I/O 的性能很差。

在其他厂商忙于收购、集成和追赶潮流时，IBM 在 General Parallel File System 的基础上构建了 SONAS，General Parallel File System 是世界上可伸缩性最强的并行文件系统之一，是有 13 年历史的成熟技术，在 Top 500 超级计算机中长期占据主流地位 (www.top500.org)。小块随机 I/O 工作负载常常是元数据密集型的，这促使一些厂商由于性能的原因创建了许多小的文件系统，这限制了水平扩展 NAS 提供的优势。

通过推出 SONAS 的最新版本，IBM 会保持在水平扩展 NAS 领域的领先地位，这个版本为单一水平扩展集群文件系统中的小块随机工作负载提供极其出色的性能。

未来的发展

SONAS 技术一直在发展。当前，SONAS 提供 2-TB 驱动器，但是 IBM 计划发布 3-TB 驱动器，这会把一个机架中容纳的存储。提高到 1.5 PB。测试表明，即将推出的版本比去年刚发布的版本快 10 倍。Neville 说，IBM 会继续提高此产品的性能，而且还有很大的改进空间。“这是跻身于文件存储中的一个绝佳时机。”

关于作者

Caroline L. Vitse 曾经是 TotalStorage 杂志的编辑。

http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/systemmaga/7/storage_that_scales/index.html