集群NAS產(chǎn)品對比

1、集群NAS產(chǎn)品對比一、什么是集群NAS在大數(shù)據(jù)時代,非結構化數(shù)據(jù)目前呈現(xiàn)快速增長趨勢，IDC研究報告分析指出，到2012年非結構化數(shù)據(jù)將占到數(shù)據(jù)存儲總量的80%以上。集群NAS是一種橫向擴展（Scale-out）存儲架構，具有容量和性能線性擴展的優(yōu)勢，已經(jīng)得到全球市場的認可。從EMC對Isilon、HP對IBRIX、DELL對Exanet、Compellent等收購事件，以及IBM推出SONAS、NetApp發(fā)布Data ONTAP 8，都可以看出集群NAS已經(jīng)成為主流存儲技術之一。在國內，我們也看到UIT UFS、龍存LoongStore、達沃時代YeeStor、九州初志CZSS、美地森YF

2、S等集群NAS解決方案。集群NAS的未來潛在市場巨大，在高性能計算HPC、廣電IPTV、視頻監(jiān)控、云存儲等行業(yè)領域將逐步得到廣泛應用。高性能、高容量以及可擴展性是集群存儲得以發(fā)展的最得人心的特征。我們主要關注的是具有Scale-Out特性的集群NAS產(chǎn)品。傳統(tǒng)NAS擴張很容易帶來以下問題：1.系統(tǒng)管理。即便是NAS系統(tǒng)管理比SAN存儲管理簡便很多，但仍然需要花費時間和資源來管理。2.管理客戶端和應用對數(shù)據(jù)的訪問。能夠訪問的前提是NAS系統(tǒng)必須掛載在對應的服務器或者工作站上。掛載會中斷應用的訪問，所以在掛載的時候需要預留好服務器上應用的宕機時間。掛載了越多的NAS系統(tǒng)，帶來的是更多的宕機時間。3

3、.文件位置。關于定義文件存放位置的策略應該是基于性能，可訪問性，文件創(chuàng)建時間，訪問頻率，存儲成本，可用性，數(shù)據(jù)保護等諸多方面因素決定的。策略的設定本身不會太難，但事實上，要將文件移動到合適的NAS系統(tǒng)上是一個耗時間的手工數(shù)據(jù)遷移過程。而且，隨著NAS系統(tǒng)越來越龐大，其復雜性也越來越高。集群（Cluster）是由多個節(jié)點構成的一種松散耦合的計算節(jié)點集合，協(xié)同起來對外提供服務。集群NAS是指協(xié)同多個節(jié)點提供高性能、高可用或高負載均衡的NAS（NFS/CIFS）服務。Scale Out NAS 通過將數(shù)據(jù)分布到集群中各節(jié)點的存儲方式，提供單一的使用接口與界面，使用戶可以方便地對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一使用與

4、管理。集群中所有磁盤設備整合到單一的共享存儲池中提供給前端的應用服務器，利于訪問，同時提高了磁盤利用率。Scale-out橫向擴展架構的升級通常是以節(jié)點為單位，每個節(jié)點往往將包含容量、處理能力和I / O帶寬。一個節(jié)點被添加到存儲系統(tǒng)，系統(tǒng)中的三種資源將同時升級。從上面的圖例可見，容量增長和性能擴展（即增加額外的控制器）是同時進行。而且，Scale-out架構的存儲系統(tǒng)在擴展之后，從用戶的視角看起來仍然是一個單一的系統(tǒng)，這一點與我們將多個相互獨立的存儲系統(tǒng)簡單的疊加在一個機柜中是完全不同的。所以scale out方式使得存儲系統(tǒng)升級工作大大簡化，用戶能夠真正實現(xiàn)按需購買，降低TCO。二、集群N

5、AS的核心是集群/并行文件系統(tǒng) 集群NAS的橫向擴展（Scale-ou）是指可在文件系統(tǒng)級進存儲擴展，而集群NAS的核心工作都是通過集群文件系統(tǒng)或并行文件系統(tǒng)完成。集群文件系統(tǒng)是指協(xié)同多個節(jié)點提供高性能、高可用或負載均衡的文件系統(tǒng)，它是分布式文件系統(tǒng)的一個子集，消除了單點故障和性能瓶問題。對于客戶端來說集群是透明的，它看到是一個單一的全局命名空間，用戶文件訪問請求被分散到所有集群上進行處理。在元數(shù)據(jù)管理方面，可以采用專用的服務器，也可以采用服務器集群，或者采用完全對等分布的無專用元數(shù)據(jù)服務器架構。目前典型的集群文件系統(tǒng)有SONAS, Isilon, IBRIX, NetAPP-GX, Loon

6、gStore, YeeStor等。并行文件系統(tǒng)是應用于多機環(huán)境的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，單個文件的數(shù)據(jù)采用分條等形式存放于不同的存儲設備上，支持多機多個進程的并發(fā)存取，同時支持元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的分布存放，并提供單一的名字空間。通常SAN共享文件系統(tǒng)都是并行文件系統(tǒng)，如GPFS、 StorNext、BWFS，集群文件系統(tǒng)大多也是并行文件系統(tǒng)，如Lustre, Panasas等。目前市場上的集群NAS產(chǎn)品，不管核心是集群文件系統(tǒng)還是并行文件系統(tǒng)，大多具有以下幾個特點：1. 統(tǒng)一名字空間統(tǒng)一名字空間是指每一個文件和目錄在文件系統(tǒng)中都有一個統(tǒng)一的、唯一的名字，在所有的應用服務器上，用戶都可以用相同的名字來訪問該文件

7、或者目錄而無需關心文件的實際存儲位置和給其提供服務的元數(shù)據(jù)服務器的位置。當用戶要訪問的文件從一個存儲位置遷徙到另一個新的位置以后，用戶無需知道，他仍然可以繼續(xù)用原來的名字來訪問此文件或者目錄。統(tǒng)一名字空間主要涉及元數(shù)據(jù)的管理模型，目前大致有集中式元數(shù)據(jù)模型（如Lustre、GFS等）、分布式元數(shù)據(jù)模型（如Isilon、GPFS、Ceph等）和無元數(shù)據(jù)模型（Glusterfs）三種。2. 高擴展性前面已經(jīng)說明，集群NAS具有橫向擴展特性，容量和性能能夠同時擴展。而且大多數(shù)產(chǎn)品都能夠實現(xiàn)在線擴容，即在不停止服務的情況下向集群添加和刪除節(jié)點或者磁盤，做到即插即用，且自帶負載均衡機制。3. 高可用性集

8、群NAS的集群架構特點，消除了單點故障，確保了系統(tǒng)的可用性。在數(shù)據(jù)高可用方面，大多產(chǎn)品均提供跨節(jié)點的數(shù)據(jù)冗余備份，能夠支持部分存儲設備出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)仍然可用。4. 性能優(yōu)異對于大多數(shù)集群文件系統(tǒng)或并行文件系統(tǒng)而言，通常將元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)兩者獨立開來，即控制流與數(shù)據(jù)流進行分離，這種方式也稱為元數(shù)據(jù)帶外訪問模式，從而獲得更高的系統(tǒng)擴展性和I/O并發(fā)性。采用帶外模式能夠提高整體存儲的訪問效率，因為在文件訪問中，對于元數(shù)據(jù)的查詢占文件操作的60%以上，每次讀取的數(shù)據(jù)少而且應對的訪問壓力大，這和數(shù)據(jù)讀取的訪問操作是不同的，因此帶外模式便于提高系統(tǒng)性能。另外，在性能提升上，有的產(chǎn)品采用高性能的硬件（如Pan

9、asas、3PAR）或者利用InifiniBand高速網(wǎng)絡（如Isilon、YeeStor），大多數(shù)產(chǎn)品還會采用文件存儲條帶化、智能預取、數(shù)據(jù)緩存等軟件機制來提升性能。三、各種廠商對比一覽表近年來，市場上出現(xiàn)了很多集群NAS的存儲產(chǎn)品，不僅有自創(chuàng)小品牌在努力奮進，目前更是加入了很多著名廠商，整個市場呈現(xiàn)出一片紅火景象。以下是市場上主要廠商的集群NAS產(chǎn)品的對比情況，可以看到國外的大多數(shù)自創(chuàng)品牌如今已被大廠商收購，目前僅剩下Panasas，而國內的龍存，達沃時代，中科藍鯨也開始大展拳腳了。公司情況核心市場技術特點主要賣點備注Panasas1999年成立，獨立廠商高性能計算并行文件系統(tǒng)，后端存儲為

10、OSD結構，區(qū)分控制刀片和存儲刀片高性能面向對象存儲pNFS協(xié)議的倡導者特有的硬件使得性能較好，但是價格太過昂貴Isilon2001年成立，2010年被EMC收購面向大數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)集群文件系統(tǒng)，不區(qū)分元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)節(jié)點；針對企業(yè)應用的各種軟件功能；性能、容量等定位擴展的硬件節(jié)點被EMC收購后，作為大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略方向上的重頭兵Ibrix2000年立,2009年被HP收購企業(yè)級文件服務軟件集群文件系統(tǒng)，高度可擴展軟件產(chǎn)品Ibrix的橫向擴展NAS平臺和Ibrix Fusion能夠極大地擴展性能、容量和管理能力惠普推出基于Ibrix的X9000 scale-out文件存儲系統(tǒng)3PAR1999年成立，

11、2010年被HP收購中高端存儲SAN集群、采用了ASIC硬件加速芯片，使其系統(tǒng)能夠有出色的性能。自動精簡配置整合進ASIC；InSpire 體系架構（網(wǎng)狀控制器結構，可達8個）等，硬件上的改進設計非常有特色。自動精簡配置Thin Provisioning由3PAR公司開創(chuàng)，改變以前需要提前分配容量的問題，做到即寫分配，提高存儲利用率。Compellent2002年成立，2011年被Dell收購中端市場SAN集群、同3PAR有近似，但性能不及，且只能允許兩個SAN聚合，而3PAR能夠實現(xiàn)8個SAN聚合。流動數(shù)據(jù)架構，存儲可直接根據(jù)業(yè)務需求動態(tài)進行調整?？晒?jié)約整體成本借助分層架構，SAS或固態(tài)硬盤

12、等高性能硬盤能夠處理公司最關鍵的數(shù)據(jù)，而將很少使用的數(shù)據(jù)自動遷移到容量大、但速度低的SATA硬盤上的技術。IBM SONAS2010年推出的產(chǎn)品中大型企業(yè)以GPFS為核心，以X86平臺為硬件基礎，推出的集群NAS產(chǎn)品2011年4月升級：改進的信息生命周期管理 (ILM)、層次化存儲管理 (HSM) 以及簡便的部署和防病毒集成存儲 (TB/PB) 和服務器（接口、I/O 和帶寬）放在單獨的模塊化組件中，它們可以獨立地升級。分別對應于SONAS 的存儲單元和接口節(jié)點。BlueArc1998年成立，2011年被HDS收購中高端存儲，HDS自2006年一直O(jiān)EM其產(chǎn)品 文件級集群、一個是高端Titan

13、系列，一個是入門級Mercury系列硬件加速文件管理器供應商，主要生產(chǎn)用于場內可編程門陣列(FPGA)的硬件加速文件管理器，加快文件管理器的運行速度SiliconFS文件系統(tǒng)不同于用服務器和定制操作系統(tǒng)實現(xiàn)的文件系統(tǒng)，它基于專門的硬件芯片F(xiàn)PGA。存儲模塊體現(xiàn)實現(xiàn)面向對象概念、支持pNFS協(xié)議龍存起步較早，在國內市場有一定知名度高性能計算、互聯(lián)網(wǎng)集群存儲產(chǎn)品采用通用服務器做為存儲與元數(shù)據(jù)節(jié)點， 整體性價比高 達沃時代YeeStor基礎研究非常早，2010年正式成立公司集群存儲（包括高性能計算）、虛擬化（包括虛擬服務器、虛擬桌面）、云存儲集群文件系統(tǒng)、面向對象存儲YeeStor文件系統(tǒng)+X86服

14、務器，性價比高；具有集群結構、數(shù)據(jù)備份、元數(shù)據(jù)快照等多項高可用機制；Web UI可用性好已有教育臺“學習超市”、CNGI國家科學數(shù)據(jù)共享平臺等多個成功案例中科藍鯨研究比較早，2007年正式成立 網(wǎng)絡存儲產(chǎn)品和解決方案供應商SAN文件系統(tǒng)同時支持FC（4Gb、8Gb）、以太網(wǎng)（1Gb、10Gb）接入 在數(shù)字媒體、視頻監(jiān)控等方面有一些案例美地森2007年成立集群存儲系統(tǒng)軟硬件服務提供商USS集群存儲系統(tǒng)YFS和Isilon的OneFS功能近似，集合了文件系統(tǒng)、卷管理和RAID。美地森也推出了WSS云存儲、WHS云主機。創(chuàng)新科UIT2001年成立，2009年，與Intel進行了戰(zhàn)略研發(fā)合作，2011

15、年獲得Intel注資。數(shù)據(jù)存儲解決方案提供商和海量信息存儲專家做IP SAN起家，再做NAS，后面通過收購獲得FC SAN技術，目前推行統(tǒng)一存儲，另外在云存儲概念上推出了幾款產(chǎn)品。大量的通用服務器，元數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)分離UIT參加展銷會比較多，所有宣傳稿也較多。主要展示其云監(jiān)控、云媒資、辦公云、IPTV等多個行業(yè)的云解決方案，以及SV5000G2等自主創(chuàng)新產(chǎn)品；另外面向個人、家庭用戶也有應用產(chǎn)品。從近兩年的各種收購事件來看，集群存儲市場已經(jīng)從小的獨立廠商時代轉向了大廠商競爭時代，IBM、HP、Dell等大型綜合存儲方案廠商的加入，一方面是看到了非結構化數(shù)據(jù)爆炸式增長帶來的市場規(guī)模擴張，另一方面，

16、也使得集群存儲領域的競爭進一步加劇。l IBM：作為綜合存儲方案供應商，IBM在集群存儲方面同樣有自己的策略。在SAN集群方面，IBM收購了XIV，經(jīng)過有效的整合后，XIV已經(jīng)成為IBM高端存儲產(chǎn)品線的有力補充，在針對非結構化數(shù)據(jù)的Scale out NAS市場，IBM則將一套由來已久的分布式文件系統(tǒng)方案GPFS重新包裝，推出了NAS集群產(chǎn)品SoNAS。在戰(zhàn)略層面，IBM的公共云就采用了SONAS架構。l HDS：收購BlueArc，它擁有數(shù)據(jù)分級的技術，它的產(chǎn)品可以在8節(jié)點群集中提供文件存儲虛擬化功能，將群集容量提高到16PB。 運行在群集上的軟件是SiliconFS文件系統(tǒng)，可以提供NFS

17、和CIFS文件存取以及iSCSI SAN存取等功能。BlueArc主要生產(chǎn)硬件加速的Titan和Mercury產(chǎn)品，這些產(chǎn)品均運行有SiliconFS軟件系統(tǒng)。7.0版本的SiliconFS把文件的元數(shù)據(jù)放在固態(tài)硬盤或SAS驅動器上，而將文件數(shù)據(jù)放置于運行速度較慢但是相對便宜的驅動器上，可提供文件訪問速度。l EMC：與倡導統(tǒng)一存儲的NetApp不同，EMC看上去仍像是多家公司的組合。EMC旗下曾經(jīng)有過Avamar、Data Domain、DMX、Clariion、Celerra，以及Isilon等，還需要更好的融合和統(tǒng)一。EMC在7年里收購了53家公司，走大而全的路線。 戰(zhàn)略上推行大數(shù)據(jù)解決

18、方案，Isilon應該是其宣傳側重點。從Isilon被收購的兩三年來看，確實是背靠大樹好乘涼，EMC的多套方案中均有Isilon的身影，每次大會都有些宣傳，相比其老對手Panasas，Isilon現(xiàn)在的發(fā)展勢頭很不錯，應用范圍越來越寬。l NetApp核心系統(tǒng)依賴于一個單一的操作系統(tǒng)，無論是SAN、NAS、高端、低端、主存儲還是二級存儲，都是基于核心的操作系統(tǒng)ONTAP，這是和其他廠商最大的區(qū)別。這也是其在并購方面考慮較多的原因。但NetApp的集群NAS產(chǎn)品Data ONTAP GX并不給力。GX來源于NetApp收購的Spinaker，是一家做Single Namespace的文件系統(tǒng)的廠商，所以GX系列只是一個Single Path Image模式的架構，類似于微軟的DFS，將多個獨立文件系統(tǒng)，從路徑上加一次虛擬，多個文件系統(tǒng)（控制器機頭）之間依然采用松耦合方式。GX并沒有從骨子里表現(xiàn)為一個Single File system Image的集群或者分布式文件系統(tǒng)，所以市場認同度不高。 l HP：HP最近三年內收購了LeftHand（增強了其存儲虛擬化和iSCSI能力）、Ibrix（橫向擴展NAS和Fusion管理軟件）、以及3PAR（中高端的SAN集群以及Thin概念的各種功能），包裝推出了可恒星擴展的P4000G2和X9000，以及提供基于3PAR的統(tǒng)一云存儲解決方案