现有存储系统技术架构-创新互联
现有存储系统从底层到上层由存储介质、组网方式、存储协议 和类型、存储架构、连接方式五个部分组成,整体架构如下图。
1、存储介质
企业级存储中的存储介质包括机械磁盘(HDD)、固态硬盘 (SSD)、磁带(TAPE)、光盘(Optical Disk)等,其中最常见的是 以HDD和SSD为介质的存储系统。依据存储介质不同,存储系统可 分为磁盘存储、全闪存储、混闪存储、磁带库、光盘库等。
磁盘存储:指全部以磁盘为永久存储介质的存储;磁盘性能 一般,但价格便宜。
全闪存储:指全部以固态硬盘为永久存储介质的存储;全闪 存储性能优异,但价格也较高。
混闪存储:指永久存储介质同时含有磁盘和闪存盘的存储;与全闪存储相比,混闪存储在性能和价格上进行了一定折中。
磁带库和光盘库:指以磁带或光盘为存储介质,由驱动器及 其控制器组成的存储设备;单位存储空间价格较低,支持冷 数据的长期保存,但读写性能不高。
2、组网类型
按组网方式,存储系统可分为IP(互联网协议,Internet Protocol) 组网存储、FC(光纤通道,Fiber Channel)组网存储、IB(无线带 宽,InfiniBand)组网存储等。
IP 组网存储:指采用以太网技术进行组网的存储设备,常见 速率包括 1Gb、10Gb、25Gb、100bG 等;IP 组网的兼容性较 好,建设成本较低。
FC 组网存储:指采用 FC 光纤技术进行组网的存储设备,常 见速率包括 8Gb、16Gb、32Gb 等;FC 组网的效率较高,但 采购成本和维护难度也相对较高。
IB 组网存储:指采用 InfiniBand 技术进行组网的存储设备, 常见速率包括 40Gb、56Gb、100Gb、200Gb 等;IB 组网的延 迟较低、速率较高,但采购成本相对较高,组网的扩展性也 较弱。
3.存储类型
按存储类型,存储系统可分为文件存储、块存储、对象存储、 其它存储等。
文件存储:指自身构建文件系统后,通过互通的网络提供给 服务器或应用软件使用,支持数据文件读写和文件共享服务 的存储设备。文件存储的常用协议包括NFS、CIFS、FTP等。
块存储:指将物理存储介质上的物理空间按照固定大小的块 组成逻辑盘,并直接映射空间给服务器使用的存储设备。块 存储的常用协议包括SCSI、iSCSI、NVMe等。
对象存储:指采用扁平化结构,将文件和元数据包装成对象, 并抽象成网络URL(统一资源定位器,Uniform Resource Locator),通过HTTP(超文本传输协议,Hypertext Transfer Protocol)协议直接访问的存储设备。对象存储的常用协议包 括S3、SWIFT等。
其它存储协议:包括在大数据存储中广泛使用的HDFS协议, 以及表存储协议等。
4.存储架构
按存储系统架构,存储系统可分为集中式存储和分布式存储。
集中式存储:指基于双控制器或多控制器架构的企业级存储 系统,具有较强的纵向扩展(Scale-up)能力和一定的横向扩 展(Scale-out)能力。集中式存储的特点有高可靠、高可用、 高性能等。
分布式存储:指将商用服务器上的存储介质虚拟化成统一的 存储资源池来提供存储服务。分布式存储的特点有高扩展性、 低成本、易运维、和云紧密结合等。
5.连接方式
按连接方式,存储系统可分为SAN存储、NAS存储、DAS存储。
SAN:Storage Area Network(存储区域网络),指通过光纤 通道交换机、以太网交换机等连接设备将磁盘阵列与相关服 务器连接起来的高速专用存储网络。
NAS:Network Attached Storage(网络附加存储),是一种专 业的网络文件存储及文件备份设备,对不同主机和应用服务 器提供文件访问服务。
DAS:Direct Attached Storage(直接附加存储),将存储设备 通过 SCSI(小型计算机系统接口,Small Computer System Interface)接口或光纤通道直接连接到一台主机上,主机管理 它本身的文件系统,不能实现与其他主机的资源共享。各类型数据存储技术仍在不断的完善和创新,以适应日益增长 和不断变化的数据存储需求,形成了多层级、广泛覆盖的产品体系 结构,为用户提供了各应用场景下的存储解决方案。
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