数据中心中的存储

数据中心中的存储

在数据中心中，存储系统的架构和部署方式对整体性能和可靠性至关重要。本文将深入探讨数据中心中的两种主要存储类型：单独服务器存储和共享或企业存储，并分析它们在不同应用场景下的优劣。此外，我们还将讨论云计算环境下存储需求的复杂性和动态性，以及云服务提供商如何通过服务级别目标（SLO）来满足不同用户的需求。

图 6：单独服务器存储与共享或企业存储

单独服务器存储

单独服务器存储是一种非常熟悉的典型存储体系结构，其中每台服务器上都有单独的磁盘。 这种类型的配置通常是最便宜的选项，因为它不需要任何专用硬件或网络设备，但也需要最多的管理。 磁盘故障可能会导致数据丢失和/或可用性丧失，除非服务器应用程序显式复制数据并配置为具有容错能力。 由于硬件的成本较低，因此这种类型的存储在运行诸如 Hadoop 或 Spark 等框架的大规模数据分析群集中十分典型，在这些群集中，容错和可靠性在软件和群集体系结构中实现。

共享或企业存储

共享或企业存储是指与单独服务器分离的存储体系结构，通常使用专用存储服务器、阵列或设备。 这些系统向多台服务器提供共享存储（作为块设备、文件系统或对象存储系统）。 这些系统使用常规以太网网络或使用专用存储网络结构（如光纤通道或基于以太网的 iSCSI）连接到服务器。 此方法的优点是服务器和存储的松散耦合，从而可根据需要分别配置和升级组件。 这是用于许多应用程序的常用方法，包括数据库驱动的应用程序、小型到中型 Web 服务和 IaaS 云提供程序。 特别是对于 IaaS 服务，使用共享存储系统可以使通过连接的虚拟磁盘映像启动虚拟机的功能变得更加简单。

存储需求的复杂性

通常，会根据应用程序的需要，指定、配置和部署企业级存储系统。 例如，内容分发服务器需要的存储系统可能与满足银行的事务性数据库要求的存储系统非常不同。 内容分发服务器可能需要更高的带宽以将大量数据传输到客户端（如照片或视频），而银行的事务性数据库需要快速、低延迟的事务（少量数据），并且具有强大的备份和持久性保证。 传统基础结构部署包括针对基础结构上部署的应用程序需求而优化的存储规范。

云计算环境下的存储挑战

随着云计算和多租户在数据中心的出现，不同用户可能具有许多不同的存储需求。 但是，他们被限制于云提供商的服务产品，这些服务可能没有足够的粒度来表达用户应用程序的确切要求。 用户可以指定有关存储的服务级别目标 (SLO)，如应用程序的特定容量和延迟或带宽要求。 此外，这些要求可在应用程序运行时动态更改；用户希望基于自己的需求灵活地改变其存储要求。 例如，在 Amazon Web Services Elastic Block Store 服务中，用户可以指定预期从虚拟磁盘获取的特定数量的预配每秒 I/O 操作数 (IOPS)。 用户可以按一定的价格请求从存储服务获得更高的吞吐量和更低的延迟。 不过，设计可以动态处理这些类型的资源请求的系统非常具有挑战性。

本文原文来自微软官方文档