为了保持当今的多核服务器系统全速运行,管理员必须仔细优化存储效率。一般来说,存储离使用存储的服务器越近,服务器运行得越快。这只是优化服务器和存储容量的起点。与网络存储相比,在机架中使用本地存储可以消除跨数据中心的骨干网络流量压力。关于本地存储的设计,正确答案不止一个。我们可以在服务器内部安装存储驱动器(直连存储,称为DAS),但是如果虚拟化的物理服务器发生故障,由于其他服务器无法访问故障服务器中存储的数据,将导致严重的业务和Workload停顿事件。现代数据中心存储可简单可复杂。机架中的本地服务器存储您可以在同一机架中简单地安装混合服务器节点和存储节点。在这种模式下,存储网络流量可以只通过架顶交换机传输,完全不占用骨干网络。这意味着服务器和网络数据之间只有一个低延迟切换跃点。除了远程复制功能外,所有必要的冗余都已到位。这个解决方案很便宜,因为没有额外的硬件。让服务器和存储共享同一个机架的主要缺点是硬盘驱动器(HDD)需要比服务器更低的冷却气流温度才能保持正常运行并避免过早故障。没有内置硬盘驱动器的服务器可以在高达70°C(158°F)的温度下运行,使用45°C(114°F)的新鲜冷却气流可以廉价且无害地大幅降低冷却能耗。通常,硬盘驱动器允许的工作温度为60摄氏度,与前者相差10摄氏度意味着如果有硬盘驱动器,则必须采用适合硬盘的不同冷却气流管理方式。这种温度要求使混合机架设计变得复杂。几年后,如果数据变成全固态硬盘(SSD)存储模式,上述问题将不复存在,因为固态硬盘可以在机械硬盘无法承受的更高温度下正常运行。使用融合或超融合基础设施是从单一供应商购买所有集成功能的好方法。它本质上仍然是服务器和存储的混合机架,因此存在相同的冷却问题。将来,您还可能在集成、维护和备件方面产生额外费用。当数据中心考虑融合基础架构时,它们必须平衡易用性和复杂性。切换供应商也应该很容易,而不会被锁定在一个供应商中。基于VSAN网络存储,我们可以将数据存储恢复到原来的DAS模式,但在网络出口方面增加了网络带宽。市场上有虚拟存储区域网络(VSAN)产品,但其功能大多基于远程直接内存访问(RDMA)或高速以太网环境。本地存储可以承载服务器本身的大部分存储需求,而网络主要用于在本地服务器出现故障时,将副本复制到远端以维持数据的可用性。如果使用最新的基于InfiniBand的RDMA链路,可以使用每秒56Gb的以太网传输带宽(虽然这似乎不是一个标准值),这种情况下的VSAN架构可以提供非常好的性能。但是,它有一些独特的缺点。首先,服务器必须有一个本地存储组件。这其实和一些云是一样的模式,使用本地实例存储来保证虚拟机的性能,也需要IT设施通过网络复制副本来维持数据的可用性。在这种模式下,只有读取性能有所提高,而写入性能仍然很慢。大多数系统都可以从读取性能的加速中获益,但添加DRAM作为传输缓存也可以实现同样的改进,而且没有前者那么复杂。使用服务器承载存储功能时,成本问题更为突出。还有驱动器价格问题,服务器在扩展存储组件方面比专用存储设备更昂贵。没有驱动器的服务器更紧凑,运行温度更低,并且更容易散热。由于对服务器和存储的增长要求不一致,VSAN系统可能难以涵盖。供应商声称可以通过增加节点来平滑扩展存储和服务器性能,但这不一定符合数据中心的实际扩展需求。这是分开管理存储容量和服务器性能的最佳方式。VSAN最初的目标是降低大型存储阵列的部署成本,结束存储厂商对SATA硬盘的天价,批量成本仅为30美元。未来趋势除了主流的SSD复制模型,为了简化数据中心的存储架构,基于服务器内部存储的VSAN架构应该逐渐被额外的DRAM内存所取代。软件定义存储目前,基于服务器本地存储的各种极其复杂的案例还没有形成规模。软件定义存储(Software-DefinedStorage,简称SDS)从存储节点中抽象出数据服务,统一在虚拟实例中实现。不同品牌之间存储硬件的特殊性被消除,最终与每TB30美元的硬盘没有区别。然而,能够改善服务器原生存储缺陷并且足够便宜的商业软件定义存储解决方案还没有真正出现。虽然软件定义存储正在兴起并初具规模,但最终结果可能是一切都围绕着没有驱动器的服务器,存储被隔离并通过iSCSI或其他驱动器接口访问,例如使用非易失性存储总线。未来,随着向SSD的顺利过渡,我们终将看到软件定义存储成为现实,服务器和存储硬盘混用带来的散热问题将成为千古传说。
