【存储】软件定义存储,看这一篇就够了!
原文:https://www.sohu.com/a/397070625_505795
1.SDS科普
SDS(Software Defined Storage)即软件定义存储,简单地说就是将存储硬件和软件进行分离,采用标准化硬件作为载体(如X86架构),基于软件实现企业级存储功能和服务。相对于传统存储硬件盒子,SDS中存储软件成为了核心。SDS通常都是分布式存储,形式分为文件存储(POSIX/NFS/CIFS)、对象存储(S3)和块存储(iSCSI/iSER/NVMeoF)三种。
SDS的兴起源于硬件的快速发展,CPU、网络、SSD等硬件成熟度、稳定性、性能不断提升,同时云计算对存储扩展性、可靠性、高性能、低成本的迫切需求,从而使得SDS成为可能。
从云计算到传统行业,从边缘到核心业务,SDS目前已经成为存储市场主流,替换传统SAN/NAS存储,即去IOE运动。SDS的产品模式分为独立存储和HCI超融合两种,后者中SDS决定着HCI的核心竞争力。
SDS开源软件和商业系统,可谓百家争鸣,多为面向HDD机械硬盘或SSD混合型容量存储。随着SSD技术和成本不断演进,新一代性能型全闪SDS即将成为主流趋势。同时,智能化SDS发展趋势凸显,即第五代智能存储。
2.发展简史
2003年,Lustre 1.0发布,一款面向HPC的开源高性能集群并行文件系统。
2006年,Gluster诞生,最初目标是代替Lustre和GPFS分布式文件系统。
2009年,Nutanix公司发布具有专利的超融合基础架构,公认为HCI鼻祖。
2010年,Sheepdog发布,一款极简风格的开源分布式块存储系统。
2011年,Sage Weil创立了Inktank公司主导Ceph的开发和社区维护。
2012年,Pure Storage发布第一代AFA全闪存阵列,引领全闪存储潮流。
2014年,VMWare正式发布VSAN第一个版本,内嵌于vSphere内核中。
2014年,FhGFS改名为BeeGFS,并在中小型HPC系统中得到关注和应用。
2014年,MinIO发布,一款极简风格的开源高性能分布式对象存储系统。
2015年,这年前后中国涌现一批基于开源Gluster/Ceph/BeeGFS的存储初创公司。
2015年,被普遍认为是中国SDS/HCI市场的元年,整个市场呈现高速增长的局面。
2017年,Qumulo发布新一代高性能全闪存文件存储系统,面向百亿级别文件数量应用。
2017年,这年前后中国涌现一批巨头入场,基于开源Ceph研发SDS存储产品。
2019年,根据IDC统计数字SDS/HCI已经成为市场主流,占据超过1/3外部存储市场份额。
2020年,信创产业开始将SDS纳入产品名录,中国市场出现新一代性能型全闪SDS产品。
3.技术流派
本身SDS产品技术路线而言,国内开源存储占了大多数,分为六大技术流派,各显神通。
Lustre, 开源高性能并行文件系统,波澜不惊的20+年发展历程,常青树标杆。
Lustre最大特点就是可扩展的高性能,尤其TB级超高带宽,以及MPI并行支持。
Lustre缺陷同样非常明显,系统复杂性极高,数据可靠性过度依赖硬件。
Lustre专注高性能并行计算场景,几乎占据HPCTOP500半壁天下。
Lustre正在发展全闪存架构、集群元数据、副本/纠删码冗余机制,以突破更高带宽、百亿级小文件、Share-nothing架构下数据高可用等挑战。
Gluster,极简架构的开源分布式文件系统,目标是替换Lustre/GPFS,最为广泛流行。
Gluster,最大特点是简单可靠,独特去中心架构下的高弹性扩展能力,更低硬件要求。
Gluster最明显的不足是海量文件下的元数据检索能力,小I/O能力不太够。
Gluster非常适合大文件带宽型应用场景,比如媒体资源、视频监控、HPC,适用面宽泛。
Gluster正在优化大规模集群管控、海量元数据管理、容器持久化存储、混合云存储等功能,以拓宽更多的应用场景。
Sheepdog,极简架构的开源分布式块存储系统,专为KVM/QEMU设计,昙花一现。
Sheepdog最大特点同样是简单易用,无中心架构扩展能力强,专注做好块存储功能。
Sheepdog显著短板是高级存储特性不足,背后无公司运营,系统稳定成熟度不够。
Sheepdog专为QEMU虚拟机设计,适用OpenStack,也可作为独立iSCSI块存储设备。
Sheepdog起了个大早,2015年前后曾经发展势头很不错,2018年基本停滞,甚是可惜。
Ceph,开源分布式统一存储系统,追求完美架构,因OpenStack和对象存储成为云计算宠儿。
Ceph最大特点是统一存储,同时支持块儿、对象和文件存储,高级存储功能规格全面。
Ceph最大问题同样是统一存储,系统架构复杂度极高,文件功能一直未能达到生产成熟度。
Ceph最佳应用场景是OpenStack,天然生态融合,对象存储应用比较广泛已经超越块存储。
Ceph正在努力优化其文件系统成熟度、降低I/O延迟、支持高速网络和新型存储介质,以适应云计算的快速发展步伐。
BeeGFS,开源高性能分布式文件系统,Lustre挑战者,HPC领域存储新秀。
BeeGFS最大特点是开放硬件架构下的高性能,相对Lustre/GPFS更加灵活易用和更高扩展性。
BeeGFS不足之处是同样是系统复杂性极高,性能之外的高级存储功能缺失比较多。
BeeGFS聚焦HPC高性能计算场景(尤其是中小型),目前已经在TOP500/IO500崭露头角。
BeeGFS正在发展混合云化环境文件存储服务、全闪存架构性能优化、AI场景化应用优化,以及高级存储功能,以拓宽HPC高性能计算之外的更多应用场景。
Minio,极简架构的开源分布式对象存储系统,AWSS3兼容最好的开源实现,对象存储新贵。
Minio最大特点是轻量可靠,专注做好对象存储,独特扩展模式获得更高扩展性和易维护性。
Minio被诟病最多的同样是按集群扩展模式,单个桶无法扩容,仅支持EC纠删码延迟较大。
Minio主要应用场景为人工智能、大数据分析、云原生应用、数据备份容灾等。
Minio正在发展对接更多云生态应用、对象存储混合云化服务、高性能硬件环境下的性能优化,更好帮助构建云原生数据基础架构,并承载更多关键核心应用。
4.技术门槛
存储圈流传这样一个说法,搞存储是一个危险系数很高的职业。
为啥呢?计算出问题通常都是局部单机故障,重启试试大概率就能解决,而存储一旦出问题就是全局系统故障,搞不好就成背锅侠。存储作为IT基础设施的底座,重要性不言而喻,谁整谁知道。
存储圈内人士总是对存储有无穷的敬畏,越是大牛越是如此。而存储圈外人士往往低估存储的门槛,认为只要投钱花时间就能搞出牛逼的存储产品。这里面直接忽略了科学理论、工程技术的系统复杂性和人的决定性因素。如果是这样,哪有什么卡脖子关键技术一说。
存储系统软件是一个复杂的系统软件工程,需要严谨的理论架构和工程化来保证数据安全性和系统稳定性,存储的底线和红线是不允许丢失数据。存储算法理论、系统架构、硬件结构、操作系统、软件工程等各个环节都非常复杂。系统复杂性决定了存储研发不可能是一件容易的事,对于存储新产品技术要在无人区不断摸索和试错,对理论创新、系统架构、工程化能力要求很高,这些都直接决定了存储的极高门槛。
就存储产品技术而言,中国至少落后硅谷一代,时间上真不大好估算,有些技术我们是压根没有掌握。国内存储采用开源路线居多,同质化现象极为严重,研发上采用Follow对标跟随策略,创新领先的东西极少,并没有出现类似硅谷百家争鸣的景象。这些同样佐证了存储门槛很高,一定要有客观清醒的认知。
5.全闪SDS
SSD固态硬盘技术成熟度和先进性不断增强,成本不断下降,取代大部分HDD机械硬盘是必然结果。第五代智能存储发展趋势,全闪满足不断提升的性能型场景需求和企业数字化转型。从存储颗粒芯片、主控芯片到主控软件,SSD能够实现完全国产化,而机械硬盘无法做到,全闪存是信创产业实现国产化存储替换的必由之路。
2015年被普遍认为是中国SDS/HCI市场的元年,整个市场呈现高速增长的局面,2019年根据IDC统计数字认为SDS/HCI已经成为市场主流,占据超过1/3的外部存储市场份额。同时,全闪存储(全闪阵列AFA和全闪SDS)成为主流趋势,占用外部存储市场的半壁江山。2020可能会成为中国全闪存的发展元年,多家存储厂商发布了新一代的AFA全闪阵列,TaoCloud则发布了FASS新一代性能型全闪SDS产品。
全闪SDS特点是高性能,尤其是随机读写、低延迟和高带宽,主要用于高性能场景。
1) 云计算:云基础设施加速,高速云存储,帮助核心业务上云;
2) 金融科技:数据库加速,高性能容器存储,帮助去IOE和国产化替换;
3) 新基建:5G、AI、物联网、工业互联网,解决新兴行业性能痛点需求;
4) 其他:4K/8K高清非编、HPC、海量小文件,满足行业技术升级需求;
全闪存趋势已经很明显,全闪和混闪在SDS中占比已经达到50%。分布式全闪存硅谷代表创业公司有Pure Storage、kaminario、Excelero、E8、Qumulo、Wekaio、Elastifile,国内目前全闪SDS产品凤毛麟角。全闪存如果已经是绝对主流,那意味着再入场可能为时已晚,2020年正当时。
6.免费开源
SDS开源软件发展繁荣兴盛,诸如Lustre、Gluster、Sheepdog、Ceph、BeeGFS、Minio六大技术流派,国内存储厂商或多或少都享受着开源存储软件红利。 开源软件降低了存储研发的门槛,基于成熟的开源存储系统可以快速构建起具有一定竞争力的存储产品体系,实现市场布局和自主可控国产化。借助开源软件打造存储,无非是出于几种考虑,或是看好顺应开源大势,或是图快吃红利,或是认为研发成本低,或是没有能力自主研发。
采用SDS开源存储软件同样面临诸多巨大挑战。开源系统本身复杂性高,吃透并且能够掌握难度是挺大的, 通常都是跟随社区主导者的步伐发展。越是火热的开源存储,越是市场上同质化更加严重,容易陷入价格战的恶性竞争而非技术取胜,同质化竞争导致市场分散也限制了厂商的发展上升空间。开源软件需要严格遵守开源许可,尤其是走向国际化市场。另外,开源模式并不意味着免费或低成本。
SDS软件定义存储的核心是软件,支持部署在裸金属、私有云、公有云及混合云上。SDS的理想目标是,简单稳定好用低成本,发展方向是免费开源软件和SaaS公有云化。当然,纵观开源社区,免费开源的关键在于谁来主导,掌控者得大发展(比如Redhat,也有例外), 跟随者吃点红利小发展。
7.竞争格局
国内SDS产品基于开源路线为主,Ceph占绝对多数,其他有Gluster和BeeGFS。几乎全部都是第一代容量型SDS,落后硅谷一代技术,自研产品少。以下竞争格局根据厂商公开资料和存储圈内资讯整理而成,如有出入敬请拨正。
巨头企业:
华为:FusionStorage(参考Ceph,块存储)、OecanStor 9000(参考Ceph,文件存储)
浪潮:AS13000(开源Ceph,重点是文件存储)
新华三:OneStor(开源Ceph,块和对象存储)
曙光:Parastor(自研,文件系统,HPC场景)
深信服:EDS(开源Gluster+Ceph,块存储、文件和对象存储)
初创公司:
TaoCloud:XDFS(开源Gluster,以文件存储为主),FASS(自研,新一代全闪块存储)
XSKY:SDS系列产品(开源Ceph,块和对象存储)
杉岩:SDS系列产品(开源Ceph,块和对象存储)
鹏云:ZettaStor DBS(自研,块存储)
霄云:BOSS(自研,统一存储)
焱融:YRCloudFile(开源BeeGFS,文件存储)
龙存:Loong系列(自研,文件系统,HPC场景)
8.未来展望
数字世界那么大,存储必然有好发展。
2020年可能是全闪存储发展元年,全闪存已经是大势所趋,国内市场会加速度发展。
新兴技术、产业升级、新基建、信创产业,新兴需求驱动细分应用感知智能存储发展。
第五代智能存储,业界基本形成共识,人工智能技术将颠覆存储技术走向新境界。
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C/C++等级考试(1~8级)全部真题・点这里 第1题:双精度浮点数的输入输出 输入一个双精度浮点数,保留8位小数,输出这个浮点数。 时间限制:1000 内存限制:65536输入 只有一行,一个双精度浮点数。输出 一行,保留8位小数的浮点数。样例输入 3.1415926535798932样例输出 3.1…...
2024/4/27 20:28:35 - 配置失败还原请勿关闭计算机,电脑开机屏幕上面显示,配置失败还原更改 请勿关闭计算机 开不了机 这个问题怎么办...
解析如下:1、长按电脑电源键直至关机,然后再按一次电源健重启电脑,按F8健进入安全模式2、安全模式下进入Windows系统桌面后,按住“winR”打开运行窗口,输入“services.msc”打开服务设置3、在服务界面,选中…...
2022/11/19 21:17:18 - 错误使用 reshape要执行 RESHAPE,请勿更改元素数目。
%读入6幅图像(每一幅图像的大小是564*564) f1 imread(WashingtonDC_Band1_564.tif); subplot(3,2,1),imshow(f1); f2 imread(WashingtonDC_Band2_564.tif); subplot(3,2,2),imshow(f2); f3 imread(WashingtonDC_Band3_564.tif); subplot(3,2,3),imsho…...
2022/11/19 21:17:16 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机...
win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”问题的解决方法在win7系统关机时如果有升级系统的或者其他需要会直接进入一个 等待界面,在等待界面中我们需要等待操作结束才能关机,虽然这比较麻烦,但是对系统进行配置和升级…...
2022/11/19 21:17:15 - 台式电脑显示配置100%请勿关闭计算机,“准备配置windows 请勿关闭计算机”的解决方法...
有不少用户在重装Win7系统或更新系统后会遇到“准备配置windows,请勿关闭计算机”的提示,要过很久才能进入系统,有的用户甚至几个小时也无法进入,下面就教大家这个问题的解决方法。第一种方法:我们首先在左下角的“开始…...
2022/11/19 21:17:14 - win7 正在配置 请勿关闭计算机,怎么办Win7开机显示正在配置Windows Update请勿关机...
置信有很多用户都跟小编一样遇到过这样的问题,电脑时发现开机屏幕显现“正在配置Windows Update,请勿关机”(如下图所示),而且还需求等大约5分钟才干进入系统。这是怎样回事呢?一切都是正常操作的,为什么开时机呈现“正…...
2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57