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信創(chuàng)云環(huán)境下，一般類應(yīng)用服務(wù)器的應(yīng)用場景就是絕大多數(shù)應(yīng)用的部署場景。信創(chuàng)云環(huán)境就是要整合對(duì)象存儲(chǔ)和NAS存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。對(duì)象存儲(chǔ)在大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份方面具有優(yōu)勢，而NAS則更適合小規(guī)模數(shù)據(jù)的共享和訪問，因此可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇和部署。
【欄目主編】張鵬某金融科技公司高級(jí)技術(shù)主管：本議題由招商證券平臺(tái)架構(gòu)師張錁斌、江蘇農(nóng)信存儲(chǔ)架構(gòu)師康建國發(fā)表針對(duì)議題下關(guān)鍵點(diǎn)的主張，幾位專家的主張?jiān)谀辰鹑谛袠I(yè)公司技術(shù)經(jīng)理陳橙、某金融公司架構(gòu)師劉艷春及我本人等多位專家的復(fù)議后，形成了一定的共識(shí)，希望可以對(duì)同行有一定的參考。
張錁斌 招商證券平臺(tái)架構(gòu)師：
企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心的依賴度不斷提高，對(duì)數(shù)據(jù)可用性的需求也隨之增加。因此，在未來，NAS和對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)于數(shù)據(jù)的高可用性和容錯(cuò)性將會(huì)越來越重要，可以提供高可用性的存儲(chǔ)服務(wù)。
隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施能力的快速崛起，使用全信創(chuàng)的技術(shù)棧支持生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)從嘗試走向正式落地。在落地的過程中，存儲(chǔ)作為IT基礎(chǔ)設(shè)施的三大件（服務(wù)器/存儲(chǔ)/數(shù)據(jù)庫），是最重要也是技術(shù)最復(fù)雜的一個(gè)基礎(chǔ)能力，存儲(chǔ)的好壞，不僅影響系統(tǒng)的并發(fā)和性能，還極大地影響了系統(tǒng)的可用性和可靠性。
一、NAS和對(duì)象存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)比
NAS和對(duì)象存儲(chǔ)雖然都是存儲(chǔ)分離方案，一般都是采用分布式架構(gòu)，但是在功能和非功能上存在較大的差異。針對(duì)不同的應(yīng)用場景對(duì)比如表1：
表：NAS和對(duì)象存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)比
可以看出NAS和對(duì)象存儲(chǔ)有著各自的側(cè)重，在實(shí)際應(yīng)用中，可以結(jié)合NAS和對(duì)象存儲(chǔ)能力，從具體的業(yè)務(wù)需求、數(shù)據(jù)訪問模式、數(shù)據(jù)容量和增長速率等多個(gè)因角度行評(píng)估，選擇合適的存儲(chǔ)方案。
NAS存儲(chǔ)文件級(jí)別的存儲(chǔ)和控制，可進(jìn)行多種協(xié)議訪問，通過操作系統(tǒng)層接入，對(duì)于應(yīng)用的侵入性低?？梢酝ㄟ^操作系統(tǒng)自帶的工具（SMB等）進(jìn)行訪問，易于管理和維護(hù)。使用文件接口訪問方式，入門門檻低。適合用于應(yīng)用存儲(chǔ)需要隨機(jī)訪問的熱數(shù)據(jù)，不建議用于存儲(chǔ)大規(guī)模的數(shù)據(jù)。
對(duì)象存儲(chǔ)采用一種無文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)方式，可以避免傳統(tǒng)NAS存儲(chǔ)中出現(xiàn)的文件系統(tǒng)碎片等問題。同時(shí)通過數(shù)據(jù)拆分，提供更高的并發(fā)能力。對(duì)象存儲(chǔ)靈活性高，可輕松擴(kuò)展；能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，適用于需要高可靠性的應(yīng)用程序；提供數(shù)據(jù)備份和冗余；能夠在任何地方較快地存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。對(duì)象存儲(chǔ)適合大規(guī)模、高可靠性的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)場景，如云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、長期存儲(chǔ)等。
二、部署方案
1.一體機(jī)方案
一體機(jī)方案采用專用的存儲(chǔ)硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)，提供開箱即用的部署便利。一體機(jī)的方式是傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的延伸，類似于傳統(tǒng)的集中式存儲(chǔ)部署方案。
適用場景：
-適用于數(shù)據(jù)規(guī)模不大，對(duì)響應(yīng)性能要求高，運(yùn)維能力受限的場景。比如中小企業(yè)，大型企業(yè)分支機(jī)構(gòu)，邊緣節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)等場景。數(shù)據(jù)量不大、可靠性要求很高的核心交易系統(tǒng)存儲(chǔ)需求，也可以考慮一體機(jī)方案。
特點(diǎn)：
-存儲(chǔ)設(shè)備單元化，易于管理和維護(hù)。
-部署相對(duì)簡單，不需要太多專業(yè)知識(shí)和技能。
優(yōu)點(diǎn)：
-集成度高，構(gòu)造簡單，易于維護(hù)。
-設(shè)備型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化，采購方便，容易部署。
-專用存儲(chǔ)架構(gòu)，存儲(chǔ)利用率更高
缺點(diǎn)：
-存儲(chǔ)容量有限，難以擴(kuò)容，不適合大量數(shù)據(jù)應(yīng)用場景。
-存儲(chǔ)性能存在上限，難以滿足高并發(fā)業(yè)務(wù)需求。
-存儲(chǔ)單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)高，對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)行的穩(wěn)定性有影響。
-專用設(shè)備，廠商鎖定。
2.分布式方案
分布式存儲(chǔ)是基于通用服務(wù)器的存儲(chǔ)方案，通過軟件能力實(shí)現(xiàn)高可用的存儲(chǔ)方案。分布式方案是和云計(jì)算緊密相關(guān)聯(lián)的。AWS的第一個(gè)云服務(wù)就是對(duì)象存儲(chǔ)S3服務(wù)。
適用場景：
-適用于大數(shù)據(jù)或高訪問量的應(yīng)用場景，比如中大型企業(yè)的云NAS和對(duì)象服務(wù)，大數(shù)據(jù)和AI訓(xùn)練等場景。
特點(diǎn)：
-分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)可以無限水平擴(kuò)展，適合大數(shù)據(jù)或高訪問量的應(yīng)用場景。
-可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、容錯(cuò)、負(fù)載均衡等功能，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。
-支持多種協(xié)議和接口，可以滿足不同類型的應(yīng)用需求。
優(yōu)點(diǎn)：
-存儲(chǔ)容量、性能擴(kuò)展方便，靈活性高。
-分布式可靠性，可支持同城的數(shù)據(jù)多副本和容錯(cuò)。
-數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)，不易發(fā)生單點(diǎn)故障。
缺點(diǎn)：
-系統(tǒng)部署和維護(hù)需要較高的技能和經(jīng)驗(yàn)。
-系統(tǒng)復(fù)雜度較高，把握系統(tǒng)整體性能需要較多資源和精力。
-系統(tǒng)通信延遲存在，會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生影響。
三、部署實(shí)踐
對(duì)象存儲(chǔ)作為歸檔存儲(chǔ)服務(wù)，同時(shí)也作為鏡像倉庫，支持業(yè)務(wù)的異地部署和恢復(fù)，承載了企業(yè)數(shù)據(jù)的最后一道防線的職責(zé)。對(duì)象存儲(chǔ)的高可用方案對(duì)于整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可用性起到?jīng)Q定作用。對(duì)象存儲(chǔ)是云服務(wù)的一種，可以采用云服務(wù)的部署方式，將距離相近，而且具備一定隔離能力的機(jī)房作為獨(dú)立的可用區(qū)（Available Zone），將對(duì)象存儲(chǔ)集群的部署在不同的可用區(qū)，確保在一個(gè)甚至是兩個(gè)獨(dú)立可用區(qū)出現(xiàn)問題時(shí)，對(duì)象存儲(chǔ)可以對(duì)外提供服務(wù)。異地災(zāi)備采用異步復(fù)制的方式，根據(jù)RPO/RTO和帶寬能力，設(shè)置合適的同步策略。
分布式NAS可以參考對(duì)象存儲(chǔ)的部署方式。對(duì)于一體機(jī)的NAS可以選擇采用兩地三中心的高可用方案。本地進(jìn)行實(shí)時(shí)同步備份，異地采用異步備份。
對(duì)于比較成熟的應(yīng)用框架，可以考慮單中心部署，由應(yīng)用負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的同步復(fù)制，這個(gè)方案的好處是應(yīng)用可以只復(fù)制少量的重要數(shù)據(jù)，大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>
四、技術(shù)展望
近年來，云存儲(chǔ)一直在不斷發(fā)展，其中NAS和對(duì)象存儲(chǔ)也不例外。以下是它們的一些發(fā)展趨勢：
1.數(shù)據(jù)安全性：數(shù)據(jù)安全一直是云存儲(chǔ)的熱點(diǎn)話題，NAS和對(duì)象存儲(chǔ)也不例外。未來，資料的安全性將成為更加關(guān)注的焦點(diǎn)，云存儲(chǔ)方案需要加強(qiáng)安全措施，保證資料的機(jī)密性和完整性。
2.高速度和低延遲：隨著云計(jì)算的不斷普及，越來越多的用戶希望能夠快速地存取、管理和分析存儲(chǔ)在云上的數(shù)據(jù)。因此，包括NAS和對(duì)象存儲(chǔ)在內(nèi)的云存儲(chǔ)，都通過底層技術(shù)的革新，如存儲(chǔ)介質(zhì)的更新?lián)Q代，NOF（NVMeover Fabrc）等新的協(xié)議，提供高速度和低延遲的存儲(chǔ)服務(wù)，以滿足用戶的需求。
3.高可用性:隨著企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心的依賴度不斷提高，對(duì)數(shù)據(jù)可用性的需求也隨之增加。因此，在未來，NAS和對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)于數(shù)據(jù)的高可用性和容錯(cuò)性將會(huì)越來越重要，可以提供高可用性的存儲(chǔ)服務(wù)。
4.人工智能技術(shù)：隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，NAS和對(duì)象存儲(chǔ)的應(yīng)用場景也在不斷擴(kuò)展。未來，云存儲(chǔ)提供商可以利用人工智能技術(shù)，提供更加智能化的存儲(chǔ)服務(wù)，包括數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)化管理、數(shù)據(jù)分類和識(shí)別等功能。
5.大數(shù)據(jù)處理：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，處理海量數(shù)據(jù)的需求也在不斷增長。未來，NAS和對(duì)象存儲(chǔ)需要進(jìn)一步提高對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理能力，提供更加高效的數(shù)據(jù)處理和管理服務(wù)。
康建國 江蘇農(nóng)信存儲(chǔ)架構(gòu)師：
對(duì)于云環(huán)境上需要文件共享服務(wù)，同時(shí)有高并發(fā)低時(shí)延要求的應(yīng)用系統(tǒng)，可以選擇從雙活NAS存儲(chǔ)上分配資源使用。當(dāng)然，由于集中式NAS資源和處理能力有限，需要對(duì)分配使用的應(yīng)用數(shù)量做一定控制。
近年來，隨著電子商務(wù)、云原生、微服務(wù)、分布式應(yīng)用、DevOps等現(xiàn)代應(yīng)用架構(gòu)的流行，用戶開始將越來越多的傳統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行改造和重構(gòu)，遷移到云環(huán)境。同時(shí)，當(dāng)下國產(chǎn)化進(jìn)程推進(jìn)迅速。在這樣的背景下，在云環(huán)境下針對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)如何規(guī)劃和部署NAS和對(duì)象存儲(chǔ)值得仔細(xì)考量。
一、云環(huán)境下NAS和對(duì)象存儲(chǔ)的使用場景
1.NAS的使用場景
NAS存儲(chǔ)使用標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)和協(xié)議（如CIFS、NFS），主要操作對(duì)象是文件和文件夾，主機(jī)端通過文件夾路徑直接訪問存儲(chǔ)的文件，適用于小型和中型的文件應(yīng)用，例如普通的文檔、圖片、視頻等數(shù)據(jù)。NAS存儲(chǔ)適合用于多主機(jī)共享數(shù)據(jù)，它提供了高效的文件訪問和管理，支持多用戶并發(fā)訪問。
相對(duì)于對(duì)象存儲(chǔ)，NAS存儲(chǔ)在集成和應(yīng)用上更具備廣泛性和兼容性，應(yīng)用無需改造，開箱即用，適合小規(guī)模應(yīng)用集群快速部署。
集中式NAS和分布式NAS的使用場景有所不同，前者憑著自身的高性能優(yōu)點(diǎn)適用于高并發(fā)低時(shí)延的小文件應(yīng)用場景，后者適用大文件順序?qū)憟鼍?，比如票?jù)影像的備份歸檔等。
2.對(duì)象存儲(chǔ)的使用場景
對(duì)象存儲(chǔ)接近無限擴(kuò)展能力使其可以真正意義上實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)。其扁平化的存入和讀取數(shù)據(jù)對(duì)象方式，使其使用方式簡單，應(yīng)用經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)API接口進(jìn)行調(diào)用，十分契合互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。對(duì)象存儲(chǔ)適合存儲(chǔ)包括多媒體、音樂、圖片、視頻監(jiān)控文件、軟件、鏡像、掃描件等種類在內(nèi)的海量文件。
第一類場景是使用與應(yīng)用系統(tǒng)保存業(yè)務(wù)所需要存儲(chǔ)的各類文件、視頻、音頻、圖片等對(duì)象，比如金融行業(yè)的票據(jù)影像與雙錄等。第二類場景是可以作為云上數(shù)據(jù)的長期備份和歸檔使用。對(duì)于需要透明保存但很少被訪問的溫冷數(shù)據(jù)，可以從在線高性能存儲(chǔ)遷移備份至對(duì)象存儲(chǔ)做長期保存，兼顧了成本效益與數(shù)據(jù)可用性。
圖1 NAS與對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)比圖
二、云環(huán)境下的NAS和對(duì)象存儲(chǔ)的部署
在明確了NAS和對(duì)象存儲(chǔ)的各自特點(diǎn)和各自適用場景之后，我們可以考慮以下基礎(chǔ)設(shè)施如何部署了。當(dāng)然不管是NAS存儲(chǔ)還是對(duì)象存儲(chǔ)，首先需要滿足信創(chuàng)基礎(chǔ)環(huán)境的兼容性要求，包括芯片、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等等。
（1）集中式NAS
在云環(huán)境之外單獨(dú)部署一套雙活架構(gòu)的集中式NAS存儲(chǔ)，配置閃存盤和足夠前端萬兆接口卡，連接兩臺(tái)萬兆交換機(jī)，組建一套完整的高性能雙活NAS架構(gòu)，為云上需要使用集中式NAS的應(yīng)用系統(tǒng)提供文件共享服務(wù)。
對(duì)于云環(huán)境上需要文件共享服務(wù)，同時(shí)有高并發(fā)低時(shí)延要求的應(yīng)用系統(tǒng)，可以選擇從雙活NAS存儲(chǔ)上分配資源使用。當(dāng)然，由于集中式NAS資源和處理能力有限，需要對(duì)分配使用的應(yīng)用數(shù)量做一定控制。
（2）分布式NAS
分布式NAS使用和對(duì)象存儲(chǔ)一套分布式存儲(chǔ)上提供的文件存儲(chǔ)服務(wù)?？梢允褂脤?duì)象存儲(chǔ)的應(yīng)用一律使用對(duì)象存儲(chǔ)，只有那些應(yīng)用程序無法改造適配對(duì)象存儲(chǔ)，而對(duì)時(shí)延要求不高的應(yīng)用系統(tǒng)，才推薦使用分布式NAS。
（3）對(duì)象存儲(chǔ)
對(duì)象存儲(chǔ)的部署一般有兩種方案，一個(gè)是軟硬一體的方案，即超大規(guī)模分布式存儲(chǔ)平臺(tái)，另一個(gè)是軟硬分離，采用“軟件定義和通用服務(wù)器”。用戶可以根據(jù)自己的部署、運(yùn)維能力選擇采用。
另外，建議搭建對(duì)象存儲(chǔ)的跨站點(diǎn)高可用架構(gòu)，采用跨站點(diǎn)多活或者遠(yuǎn)程復(fù)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)容災(zāi)，提升對(duì)象存儲(chǔ)的高可用能力。
三、NAS部署方案實(shí)踐
在信創(chuàng)云環(huán)境中確實(shí)需要使用集中式NAS的系統(tǒng)，可以在云環(huán)境之外獨(dú)立部署集中式NAS，如今隨著業(yè)務(wù)連續(xù)性要求越來越高，行業(yè)已經(jīng)默認(rèn)采用雙活NAS架構(gòu)。典型的雙活集中式NAS物理部署結(jié)構(gòu)參考圖2、圖3。
圖2 NAS雙活物理架構(gòu)
圖3 NAS雙活容災(zāi)方案組網(wǎng)拓?fù)鋱D
結(jié)束語
信創(chuàng)云環(huán)境下，對(duì)象存儲(chǔ)和NAS存儲(chǔ)的部署需要考慮服務(wù)器的負(fù)載情況、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、安全措施、資源利用率和性能優(yōu)化、高可用性、可擴(kuò)展性和靈活性。針對(duì)不同應(yīng)用場景選擇適合的存儲(chǔ)方式。如高負(fù)載應(yīng)用采用分布式存儲(chǔ)架構(gòu)，頻繁讀寫采用NAS存儲(chǔ)，大量存儲(chǔ)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用對(duì)象存儲(chǔ)。同時(shí)部署時(shí)需要選擇完善的高可用和災(zāi)備解決方案，并經(jīng)過測試和驗(yàn)證，確保存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性和數(shù)據(jù)安全性。
