全面解析存储集群系统

时间:2008-11-29   来源:   网友评论:0   人气: 138 作者:

集群技术应用于数据中心的服务器设备上已经有几年的历史了,效果显著;现在,它经过研发与实施,优势完全显露出来,应用范围逐渐覆盖了其它各类存储设备。

通过应用集群技术,不仅可有效提升数据中心服务器系统的稳定性、可用性及可管理性,同时,允许用户使用价格相对低廉的配置(如刀片)捆绑来替代昂贵的单块集成电路的高端服务器,在不影响性能的情况下节约了存储成本。服务器集群技术的种种优点引起了存储业界的高度兴趣,不过,由于应用领域不一样,在部署存储集群系统的过程中涌现出来的问题,与服务器集群系统是完全不同的。虽然各个存储供应商们所采取的解决办法不尽相同,但是,总体而言,目前市面上出售的存储集群产品主要分为两大类:一类是集群文件系统,一类是建立在集群的架构之上的独立硬件设备。

“以传统的中端存储系统为例,它的磁盘资源一般挺不了多久,就会被用得干干净净,”来自于企业策略集团(ESG)的高级分析师Tony Asaro介绍说。如果用户需要更大的存储空间,除了购买一套新的存储系统及相关的附属设备之外,用户并没有太大的选择空间。

注意:部署一套集群存储系统,并非意味着用户一定要配置服务器集群系统,虽然两种集群技术有着异曲同工之效,它们相互之间却是完全独立的。

51CTO存储频道在近期推出的“存储专家在线沙龙”活动,主题就是“FAN——基于文件的虚拟存储”,将由国家高性能计算机研究所工程中心主任许鲁给大家详细的讲解集群存储的应用与部署。

存储集群的来龙去脉

时值存储业界内到处热炒“存储集群”概念之际,不少投机份子纷纷加入混水摸鱼之列。所有的存储供应商都纷纷鼓吹自家的硬件设备或软件工具是集群技术的“结晶”——也就是说,它们的产品可以融入任意的存储环境内。这显然有点儿言过其实了,它们中大多数仅仅只能算作是集群应用程序,即使能够与一些厂商的存储系统共享访问数据和工作负载,但也是有一定局限性的,不可能与市面上所有的存储产品都实现无缝兼容。

企业存储管理员们在日常工作中经常会遇到四大类问题,分别为容量可扩展性、性能可扩展性、可用性、可管理性。虽然不是绝对的,但是,这4类问题确实“催生”了许多存储集群产品。老实说,几乎所有的存储系统都是围绕着如何解决这些问题而设计的:

·容量可扩展性。在不干扰系统正常运作的情况之下,接入新的磁盘阵列,扩大系统的存储容量。

·性能可扩展性。随着系统容量的不断扩大,支持的主机服务器数量不断增加,系统整体的性能也应该有相应的提升,否则很难维持正常运作。

·高可用性。冗余的存储组件和透明化的容灾恢复操作,可确保备份数据的高可用性。

·可管理性。系统升级、数据容灾恢复、存储资源管理,都应该尽可能地实现自动化操作。

以上四类问题,可通过不同的途径来加以解决,不过,集群存储系统的工作原理基本上都是大同小异的,比如说,所有的设备被整合到一个虚拟的存储池,组成一个透明化的全局文件系统,整个集群系统只能分配到一个驱动器盘符。一来缓解了存储管理压力,二来提高了现有磁盘资源的利用率。此外,还增加了服务器共享数据的能力,避免了因相同文件被重复备份而造成的不必要的资源浪费。

集群的概念

两台控制器耦合在一起,互为冗余,如果其中一台设备发生了故障,另一台将会自动顶替上,维持业务的连续性,这就是最简单的集群形式。凡是支持active-passive工作模式的冗余双控制器配置方案,两台控制器中总有一台一直处于备用状态,从控制器并不会分担主控制器的工作负载,而且系统容量是无法扩展的,所以,active-passive方案又被称作“伪集群”。而支持active-active工作模式的冗余控制器配置方案,则是在仿集群的基础之上向前迈进了一步,在两台控制器之间实现了双向的失效切换和负载均衡分配。


 

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