當(dāng)下諸多新興技術(shù)異軍突起，這對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)而言，無疑是一場(chǎng)巨大的挑戰(zhàn)。很多人都說，隨著存儲(chǔ)新技術(shù)的興起，傳統(tǒng)存儲(chǔ)將逐漸沒落，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)等新的存儲(chǔ)系統(tǒng)將逐漸崛起。其實(shí)不然，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)雖在很多方面都比傳統(tǒng)存儲(chǔ)優(yōu)秀，但傳統(tǒng)存儲(chǔ)也有別人無法取代的優(yōu)勢(shì)。
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一、傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的前世今生
想要了解傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的前世今生，從存儲(chǔ)設(shè)備開始是個(gè)不錯(cuò)的選擇，關(guān)于存儲(chǔ)硬件，常見的無非是硬盤，內(nèi)存，固態(tài)硬盤，閃存等，硬盤和內(nèi)存是相對(duì)出現(xiàn)比較早的存儲(chǔ)介質(zhì)。
1、一路走來的存儲(chǔ)硬件
早期的硬盤很龐大，單位面積存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量很有限，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)密度逐漸增加，而存儲(chǔ)的成本卻逐年下降。在早期，存儲(chǔ)系統(tǒng)主要關(guān)注的點(diǎn)在于如何降低存儲(chǔ)設(shè)備的造價(jià)，如何增加單位面積上的存儲(chǔ)量。隨著存儲(chǔ)技術(shù)的提升，存儲(chǔ)硬件的發(fā)展速度趕上了通信以及CPU的發(fā)展速度。存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)有所轉(zhuǎn)變，上層的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)所占整體存儲(chǔ)系統(tǒng)的成本越來越大，對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)本身，經(jīng)過多年的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的HDD外，新興存儲(chǔ)介質(zhì)在存儲(chǔ)密度上逐年上升，單位存儲(chǔ)價(jià)格逐年下降。在讀寫效率上，SSD隨機(jī)讀寫效率要遠(yuǎn)高于HDD，RAM讀寫效率是這幾種存儲(chǔ)介質(zhì)中最高的，但RAM存在掉電丟數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)，在可靠性要求較高的系統(tǒng)中還是不能沒有持久存儲(chǔ)的設(shè)備。于是為了彌補(bǔ)RAM的缺陷，NVM出現(xiàn)了。新興存儲(chǔ)設(shè)備的出現(xiàn)，勢(shì)必會(huì)影響上層存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
2、傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的開枝散葉
單機(jī)存儲(chǔ)的步步為營(yíng)
早期的存儲(chǔ)設(shè)備是直接被CPU所控制的，這種方式存在諸多的問題，后來引進(jìn)了額外的存儲(chǔ)控制單元(control unit)，CPU通過I/O指令來對(duì)硬盤進(jìn)行控制，同時(shí)，控制單元還提供緩存機(jī)制，緩解CPU，內(nèi)存，磁盤速度不匹配問題。隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的逐漸增加，人們對(duì)于存儲(chǔ)的需求越來越大，單個(gè)磁盤的存儲(chǔ)已經(jīng)無法滿足一些大數(shù)據(jù)場(chǎng)景的需求。后來出現(xiàn)了RAID,它有很多價(jià)格便宜的磁盤組成巨大的磁盤組，利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤系統(tǒng)效能。這種方式不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余備份，后來幾乎所有的IT系統(tǒng)都需要進(jìn)行容災(zāi)恢復(fù)，所以，對(duì)數(shù)據(jù)的備份顯得尤為重要，這里RAID就提供RAID1級(jí)別，做基本的鏡像備份，在不影響性能情況下最大限度地保證系統(tǒng)的可靠性和可修復(fù)性。
網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的蓄勢(shì)待發(fā)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，局域網(wǎng)技術(shù)使的數(shù)據(jù)的傳輸代價(jià)較低，于是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)變成了大家的首選，，后來在單機(jī)文件上衍生出了NFS,他可以讓不同的文件之間共享文件系統(tǒng)。后來由此催生了一些經(jīng)典的協(xié)議NFS,CIFS等。
3、傳統(tǒng)存儲(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)
一直以來，各企業(yè)公司政府事業(yè)單位信息化建設(shè)都是使用的傳統(tǒng)存儲(chǔ)，傳統(tǒng)存儲(chǔ)具有悠久的歷史與成熟的技術(shù)，使用的場(chǎng)景豐富，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，另外，專用存儲(chǔ)設(shè)備的廠商較多，從維護(hù)角度來說，有專門的人才最大程度保證可靠性與穩(wěn)定性。此外，傳統(tǒng)存儲(chǔ)具有較多的數(shù)據(jù)保護(hù)特性，適用范圍廣泛。并且部署起來比較簡(jiǎn)單，組網(wǎng)邏輯簡(jiǎn)單。
同樣的，傳統(tǒng)存儲(chǔ)的成本較高，需要購(gòu)買專門的硬件，專門的License，專用的線纜，專用的交換機(jī)，專門的板卡，專門的多路徑軟件。在維護(hù)上，雖然有了專門的人才，較多的數(shù)據(jù)保護(hù)特性，但是，由于廠商較多(既是優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn))，也導(dǎo)致了在多廠商異構(gòu)組網(wǎng)的時(shí)候難于維護(hù)。
二、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)運(yùn)而生
互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模越來越大，并發(fā)請(qǐng)求越來越高，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)并不能很好的滿足各種場(chǎng)景，于是分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
1、分布式相比于傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
①高性能：它通常可以高效地管理讀緩存和寫緩存，支持自動(dòng)的分布式存儲(chǔ)通過將熱點(diǎn)區(qū)域2映射到高速緩存，提高響應(yīng)速度。一旦不在是熱點(diǎn)，那么存儲(chǔ)系統(tǒng)將會(huì)把他們移除。寫緩存技術(shù)可配合高速存儲(chǔ)明顯改變整體存儲(chǔ)的性能，按照一定的策略先將數(shù)據(jù)寫入高速存儲(chǔ)，再在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行同步落盤。
②支持分布式存儲(chǔ)：通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行松耦合鏈接，允許高速村塾和低速存儲(chǔ)分開部署。一定條件下分層存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)可以發(fā)揮到最佳。解決了最大的問題是當(dāng)性能池讀不命中后，從冷池提取數(shù)據(jù)的粒度太大，導(dǎo)致延遲高，從而給造成整體的性能的抖動(dòng)的問題。
③多副本一致性：他相比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)框架使用RAID不同。它采用了多分本備份機(jī)制，存儲(chǔ)之前進(jìn)行分片，之后按照一定的規(guī)則存在集群的節(jié)點(diǎn)上，為了保證數(shù)據(jù)一致性，布式存儲(chǔ)通常采用的是一個(gè)副本寫入，多個(gè)副本讀取的強(qiáng)一致性技術(shù)，讀取數(shù)據(jù)失敗，從其他副本獲取，重新寫入該副本恢復(fù)。
④容災(zāi)與備份：對(duì)于容災(zāi)采用最重要的手段就是快照，可以實(shí)現(xiàn)一定時(shí)間下的數(shù)據(jù)的保存。他有利于故障重現(xiàn)，有助于分析研究，避免災(zāi)難，備份就是為了數(shù)據(jù)的安全性。
⑤彈性擴(kuò)展：分布式存儲(chǔ)可預(yù)估并且彈性擴(kuò)展計(jì)算、存儲(chǔ)容量和性能，節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展后，舊數(shù)據(jù)自動(dòng)遷移到新節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，避免單點(diǎn)問題。水平擴(kuò)展只需要將節(jié)點(diǎn)和原來的集群鏈接到同一網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)過程不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)造成影響，當(dāng)加節(jié)點(diǎn)時(shí)，集群系統(tǒng)的容量和性能隨之線性擴(kuò)展，新節(jié)點(diǎn)資源會(huì)被平臺(tái)接管，分配或吸收。
⑥存儲(chǔ)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化：隨著分布式存儲(chǔ)的發(fā)展，存儲(chǔ)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程也不斷推進(jìn)，分布式存儲(chǔ)優(yōu)先采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口(SMI-S或OpenStack Cinder)進(jìn)行存儲(chǔ)接入，在平臺(tái)層面，通過將異構(gòu)存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象化，將傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備級(jí)的操作封裝成面向存儲(chǔ)資源的操作，從而簡(jiǎn)化異構(gòu)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)的操作，以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的集中管理，并能夠自動(dòng)執(zhí)行創(chuàng)建、變更、回收等整個(gè)存儲(chǔ)生命周期流程?；诋悩?gòu)存儲(chǔ)整合的功能，用戶可以實(shí)現(xiàn)跨不同品牌、介質(zhì)地實(shí)現(xiàn)容災(zāi)，如用中低端陣列為高端陣列容災(zāi)，用不同磁盤陣列為閃存陣列容災(zāi)等等，從側(cè)面降低了存儲(chǔ)采購(gòu)和管理成本。
2、分布式相比于傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的缺點(diǎn)
首先，從部署與維護(hù)的角度來看，分布式存儲(chǔ)部署過程較為復(fù)雜，需要專門的人才進(jìn)行部署，維護(hù)與管理，需要一定的時(shí)間培養(yǎng)專門的人才。其次，從硬件設(shè)備角度來看，分布式存儲(chǔ)使用的均為X86架構(gòu)服務(wù)器，穩(wěn)定性可能不如傳統(tǒng)的硬件存儲(chǔ)。尤其對(duì)于銀行，金融，政府等重要行業(yè)，穩(wěn)定永遠(yuǎn)大于一切，他們既是新技術(shù)的實(shí)踐者但同時(shí)也需要最穩(wěn)定的環(huán)境保持業(yè)務(wù)的良好運(yùn)行。最后，對(duì)于數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，大部分都是通過副本技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，常見的有兩副本三副本等，這樣也會(huì)造成可用存儲(chǔ)容量的降低。
三、總結(jié)
現(xiàn)在我們可以回答文章開頭提出的“分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)那么牛逼，是不是傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)就一無是處呢?”這個(gè)問題了。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的誕生，與傳統(tǒng)存儲(chǔ)的最終目的都是一樣的，就是如何有效的利用好存儲(chǔ)，并降低維護(hù)成本。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的產(chǎn)生也是對(duì)于傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)缺點(diǎn)的補(bǔ)充，是在傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，我們也期待分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展，能夠更好的降低維護(hù)的人力物資成本，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的有效利用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效保護(hù)!
（原標(biāo)題：傳統(tǒng)存儲(chǔ)與分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)比）
