互聯(lián)網(wǎng)的普及讓企業(yè)的信息與數(shù)據(jù)的交換再無距離和時間的限制,用戶可以在任意時間、用任意設(shè)備、通過任意聯(lián)網(wǎng)形式,訪問自己需要的數(shù)據(jù)或服務(wù),業(yè)務(wù)效率大幅度提升而成本則逐步下降。但與此同時,這也就意味著數(shù)據(jù)更為依賴網(wǎng)絡(luò)服務(wù),不能孤立地、離線地存儲。租用空間、購置設(shè)備或建設(shè)數(shù)據(jù)中心,一度成為企業(yè)業(yè)務(wù)流暢運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),這一切隨著云技術(shù)的出現(xiàn)而徹底改變。
如今,云的應(yīng)用越來越廣泛,綜合目前需求迫切程度、應(yīng)用要求和業(yè)務(wù)復(fù)雜性等因素,企業(yè)私有云是最有前景,也是最有盈利空間的類型。但是企業(yè)規(guī)模有大小、業(yè)務(wù)需求有簡繁,而對資金投入則以少、緩、值為原則,企業(yè)管理者往往希望在初期無需一次性大規(guī)模投入,而是在成熟可靠的現(xiàn)成方案上定制,并隨著需求的提高再逐步增加投入,且要求前期投入的設(shè)備可以繼續(xù)使用。
綜合來自用戶和運營商的需求,云市場愈發(fā)呈現(xiàn)去IOE化、PC化和服務(wù)購買化等三大趨勢。在傳統(tǒng)模式下,從軟硬件配置到系統(tǒng)集成,用戶的話語權(quán)甚微,同時必須考慮未來業(yè)務(wù)拓展需要,因此只能被動大量先期投入,不僅系統(tǒng)靈活度低,而且成本較高,中小型初創(chuàng)公司更是難以獲得一對一定制的系統(tǒng),因此去IOE化成為主流。相比專用系統(tǒng),PC平臺的通用性、二次開發(fā)能力都已經(jīng)沒有差距,而成本則大幅度降低,未來的業(yè)務(wù)遷移也十分簡單,因此PC很快成為了企業(yè)私有云普及的主要推動力。通過軟件定義系統(tǒng)的方式,使硬件條件不再是服務(wù)能力的限制,用戶在使用過程中可隨時依據(jù)業(yè)務(wù)需要重新定義服務(wù)或增加部署,提高靈活性。
在享用云帶給我們便利的同時,業(yè)務(wù)連續(xù)性、安全性是系統(tǒng)架構(gòu)的重中之重。優(yōu)秀的云架構(gòu)如同人的神經(jīng)系統(tǒng),所有節(jié)點(神經(jīng)元)具備相近的特性,無需單體強大但執(zhí)行高效,單個節(jié)點故障不會影響整體系統(tǒng)運行,業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)可快速無縫地轉(zhuǎn)移到鄰近節(jié)點上繼續(xù)運行,這一切改變對用戶透明。節(jié)點調(diào)度是這項工作的核心環(huán)節(jié),這是基于軟件定義的系統(tǒng)的優(yōu)勢所在,每次調(diào)度與重新定義系統(tǒng)無異,包括增加和減少節(jié)點數(shù)量。管理和調(diào)度的效率是軟件定義系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不同云解決方案的差別集中體現(xiàn)于此。目前,在為數(shù)不多實現(xiàn)盈利的云系統(tǒng)中,亞馬遜的AWS最具代表性,它就采用了這樣的系統(tǒng)設(shè)計原理,它的成功也為眾多新進入這個領(lǐng)域的企業(yè)指明了方向。截止到2013年,AWS的節(jié)點數(shù)量已超過百萬,以最低錯誤概率計算,每秒也有成百上千個硬件故障發(fā)生,如果沒有完善的系統(tǒng)、高效的處理預(yù)案,如此龐大的系統(tǒng)是無法持續(xù)運行的。如今,AWS技術(shù)已經(jīng)成為了可借鑒的成功經(jīng)驗,推動著云存儲技術(shù)的高速發(fā)展和快速普及。
擁有7年AWS云計算核心架構(gòu)師工作經(jīng)歷的陳靚,歷時3年推出了ZettaStor分布式塊設(shè)備存儲(DBS)產(chǎn)品。該產(chǎn)品基于軟件定義,運用分布式計算技術(shù)把大量標準x86服務(wù)器的存儲介質(zhì)進行聚合,將這些存儲資源整合成為既具備傳統(tǒng)SAN/NAS的企業(yè)級功能和特性,又具有高彈性、高擴展性、高可靠性的存儲系統(tǒng),形成全新的Server SAN產(chǎn)品類型。ZettaStor DBS在AWS云上搭建的測試環(huán)境中,通過了由1020個存儲節(jié)點組成的集群長時間、穩(wěn)定運行能力驗證,這是國內(nèi)首次公布如此大規(guī)模的測試。按照設(shè)計,ZettaStor DBS能支持百萬存儲節(jié)點,是目前業(yè)內(nèi)ServerSAN商用產(chǎn)品中支持存儲節(jié)點數(shù)最多的。除支持超大規(guī)模存儲容量外,99.999%的數(shù)據(jù)可靠性也為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的指標。ZettaStor 的核心部件全部為自主研發(fā),如沒有像其他的產(chǎn)品那樣利用Linux的通用文件系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù),而是研發(fā)了自己的文件系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)傳輸上也是如此,鵬云網(wǎng)絡(luò)研發(fā)了自己的異步組播(Multicast)傳輸層,用于數(shù)據(jù)傳輸和通訊。因此,可以把x86構(gòu)架的服務(wù)器性能發(fā)揮到極致。
ZettaStor DBS通過在存儲節(jié)點上部署輕量級的管理軟件,把各個節(jié)點上的各類存儲介質(zhì)進行聚合,形成可統(tǒng)一管理的存儲池,并為各種應(yīng)用提供高速的塊設(shè)備接口,通過iSCSI協(xié)議,這些應(yīng)用可以像訪問本地硬盤一樣訪問存儲系統(tǒng)提供的存儲資源。采用開放架構(gòu)的它,可運行在任何版本Linux系統(tǒng)下,并支持Hadoop、OpenStack、VMWARE等多種平臺和多種類型虛擬機平臺,適用范圍很廣。(圖1)
通過對不同位置數(shù)據(jù)的讀寫統(tǒng)一調(diào)配,數(shù)據(jù)被ZettaStor DBS并發(fā)分派到不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上,整個分布式構(gòu)架中,系統(tǒng)的所有存儲節(jié)點都參加I/O操作,形成大規(guī)模并行的I/O處理方式,從而幾何級數(shù)提高I/O處理能力,減少了系統(tǒng)的I/O瓶頸。隨著存儲節(jié)點及存儲介質(zhì)的增加,IOPS和吞吐能力的增長近乎線性。(圖2)
除了硬件基于x86平臺結(jié)構(gòu)相同,ZettaStor DBS的單層構(gòu)架是簡化管理和降低擴展復(fù)雜度的關(guān)鍵因素。在計算和存儲融合的應(yīng)用場景下,ZettaStor DBS可從傳統(tǒng)的SAN的3層構(gòu)架轉(zhuǎn)換為同時提供計算能力和存儲能力的單層架構(gòu),這種彈性是傳統(tǒng)云設(shè)計思路可望不可即的。(圖3)
考慮到可靠性問題,ZettaStor DBS可根據(jù)用戶對可靠性的需求,設(shè)定副本數(shù)量。這些副本被分別存放在不同存儲節(jié)點上,其中任一份丟失,新的副本隨即自動生成。除了系統(tǒng)本身,ZettaStor DBS的數(shù)據(jù)存儲還具有智能自愈特性,系統(tǒng)可以在秒級時間單位內(nèi)自動發(fā)現(xiàn)故障存儲單元,并完成故障單元數(shù)據(jù)的遷移和故障單元的剔除。(圖4)
隨著ServerSAN模式在下一代數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中的勝出,其顛覆傳統(tǒng)SAN存儲的靈活性、性能和超融合優(yōu)勢將被更多的用戶所認識,預(yù)計未來將被廣泛運用于云計算、數(shù)據(jù)庫及虛擬化領(lǐng)域。ZettaStor DBS則讓用戶今天就可以體驗到未來的速度,目前長達180天的無限制免費下載試用讓這一切零距離。