◎郑彬

存储发展趋势以及vSan在数据中心的应用价值

◎郑彬

本文通过分析存储市场及企业存储的现状，介绍当前存储面临的一些问题和存储的发展趋势。并通过VMware的VSAN为例介绍了存储虚拟化在数据中心的应用价值和VSAN的优缺点。

存储市场的现状与发展趋势

存储市场的硬盘产品从机械硬盘到固态硬盘（SSD）一个优势在于价格和存储能力，一个优势在于性能。现企业存储策略同时应用闪存和硬盘的混合方式较多。存储作为I/O密集型应用，机械硬盘通常利用磁盘阵列的并行读取技术来提升I/O性能低的缺陷，虽然并行技术可以提高硬盘I/O性能，但在这个CPU和网络发展速度来说仍然是系统的一个短板。固态硬盘SSD 的特性决定了它强大的 IOPS 、延迟时间低和吞吐量大，固态硬盘在一定程度上解决了机械硬盘数据读写效率低的问题。

企业级存储是高可靠性需求的一种应用，存储的发展除了考虑性能问题外，最需要是存储的可靠性以及稳定性。由于以往各个存储厂商都是通过设计可靠的硬件来达到存储的可靠性，这种专用硬件的模式导致用户被硬件供应商绑定。目前有太多的企业面临现有的不同型号和品牌的存储设备，每个存储设备服务于单个系统，不同厂商的阵列还不能跨系统进行存储共享，这造成维护成本高昂的同时，存储资源和性能得不到充分利用。因此企业级存储市场从网络存储NAS、存储区域网络（SAN）FC-SAN和IP-SAN、直接附加存储（DAS）向虚拟化和分布式存储发展，以解决现有存储方式的弊病。

什么是软件定义存储

不论是软件定义计算，软件定义存储，软件定义网络，都是将硬件和软件进行分离，形成弱耦合或解耦合状态，剥离控制层和数据层，使软件不再局限在单一硬件中，摆脱硬件的束缚。软件定义存储是一种新的数据存储管理方式，通常软件定义三阶段分别是，抽象、池化、自动化。所有存储相关的控制工作和管理策略都在相对于物理存储硬件外的控制平面层（Control Plane），管理和控制着虚拟化数据平面层（Data Plane）的存储共享资源池，从而实现抽象和池化存储硬件，将之转变成一个不受物理硬件约束的资源共享池，并且通过软件控制和管理，能保证灵活自动化的管理存储。

软件定义存储的核心思想：利用软件方式实现存储管理调度；基于标准的通用硬件平台；整合存储资源；提供更便捷的存储服务和管理方式。

软件定义存储SDS的优势：通用硬件平台避免锁定硬件厂商，可实现利旧节约成本；资源共享，共享资源池实现资源灵活调度；快速弹性部署可以在线添加删除节点；更优化；总体成本的大幅下降更具性价比。

软件定义存储的主要组成要素：分布式存储技术，多副本技术，对象跨主机镜像，跨磁盘/主机分条存储策略；基于标准通用服务器作为硬件载体；闪存SSD作为读缓存/写缓冲区提升性能。

vSAN在数据中心的应用价值

目前来看，众多公司已经开始利用虚拟化平台解决数据中心存储方面的一些难题。VMwareVSAN是一种ServerSAN架构，且VSAN并不是虚拟存储设备，而是集成在vSphere中，通过VSAN连接存储系统池化存储硬件资源，通过存储管理策略在资源池内部可以实现包括HA、vMotion、DRS、vSphere Replication与VDP等VMware vSphere大多数的功能。

优势一：减少存储上的投入；用通用服务器平台代替专用存储设备，通过在服务器上增加硬盘，通过使用万兆以太网代替FCSAN专用网络，通过使用这些通用平台，解决硬件厂商的绑定和专用硬件、维护价格高昂的问题。VSAN每台服务器为一个节点，可以通过横向扩展更多的节点提高IOPS，还可以通过纵向扩展增加节点硬盘扩展容量。扩展方式灵活且不需要停机。

优势二：提高性能；VSAN采用ServerSAN相比传统磁盘阵列架构一个I/ O落到盘上，要经历多个环节，延时在毫秒以上；而SSD内置在服务器里，延时在亚毫秒级别。根据需求可选择是否使用混合和全闪存的部署方式来提高IOPS性能。全闪存的部署方式还能实现去重和压缩，纠删码（RAID5/6）能在不降低数据保护等级的情况下节省大量存储容量。

优势三：提高可靠性；要确保集中存储的可靠性，一般都是通过网络和多套存储的冗余实现，方案价格高。VSAN通过分布式存储，多副本，当集群里的服务器或者硬盘故障，进行自动切换，类似虚拟服务器技术。 VSAN支持存储双活（Stretched Cluster），5 分钟 RPO vSphere Replication的容灾技术，利用双节点 Direct Connect 降低 ROBO 成本。VSAN支持关键应用Oracle RAC 和WSFC集群技术，VSAN支持两节点的VSAN集群，Virtual SAN 可提供高性能快照和克隆。

优势四：管理更简单；VSAN的管理简单,通过UI或API提供针对硬件监控和运行状况

检查插件实现故障排除, vRealize Operations用于容量规划和根本原因分析，通过SPBM存储策略实现存储自动化部署。

缺点：VSAN是如此的强大，但是同样的VSAN也是有缺点的：服务器本地RAID卡的形成的故障点也是需要考虑的问题。VSAN授权成本和购买传统存储设备和服务的成本对比，有些情况下并不一定有价格上的优势。

软件定义存储是市场需求的体现，随着云计算、大数据的发展，数据量大小，数据重要性，都在以难以想象的速度逐年增长，如何有效的存储和管理数据一直以来是IT重要的话题之一。遇到问题-解决问题，如此VSAN这种虚拟存储化技术应运而生，利用这种技术能很好的解决现有存储方式弊病。

（作者单位：福建省龙岩金叶复烤有限责任公司）