云计算中的三种存储技术

字号+ 作者:admin 栏目:前沿技术 2020-03-23 15:54

1195本文适合云计算入门和深入学习云计算的伙伴,讲解了集中式存储、分布式存储、虚拟化存储三种存储技术。 概述:在云计算的领域离不开存储,那么云计算使用的存储包括三种类型:虚拟化的存储(虚拟化存储、非虚拟化存储、裸设备映射,一般用于虚拟化场景)

      1195本文适合云计算入门和深入学习云计算的伙伴,讲解了集中式存储、分布式存储、虚拟化存储三种存储技术。


       概述:在云计算的领域离不开存储,那么云计算使用的存储包括三种类型:虚拟化的存储(虚拟化存储、非虚拟化存储、裸设备映射,一般用于虚拟化场景)和分布式存储(存储池和存储卷,一般用于私有云场景和虚拟化场景)、集中式传统存储(FC-SAN IP-SAN NAS,一般用于虚拟化和私有场景)

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      虚拟化存储架构


      虚拟磁盘:由存储池提供给虚拟机使用的磁盘,后缀名为VHD。


      虚拟化存储:由SAN和NAS提供的存储空间,需要添加一层文件系统(VIMS)屏蔽底层差异,性能较差。支持更多的虚拟化特性如迁移、快照等等。有文件系统。


     非虚拟化存储:由分布式存储提供的存储空间,没有添加文件系统,性能较好,无法支持一些高级虚拟化特性。没有文件系统。


     虚拟化存储和非虚拟化存储都是两种不同类型的数据存储,都可以给虚拟机使用。


     区别:


     1、底层提供者不一样。


     2、性能不一样。


     3、特性不一样。


     4、文件系统不一样。


     总结:


     虚拟化存储:在存储空间上添加了一层文件系统,支持高级特性如迁移。但是性能差。


     非虚拟化存储:在存储空间上没有一层文件系统,无法支持高级特性如迁移,但是性能好。


     集中式存储


     讲磁盘组成磁盘阵列,完成集中式的存储,并通过映射给主机使用。


     1、通过奇偶校验算法(XOR)的方式保存数据,相同为0,不同为1。


     2、RAID分类


     RAID 0:读取数据快,但是没有数据保护机制。


     RAID 1:2块磁盘组成一个RAID组,性能一般,安全性较高,磁盘利用率不高。


     RAID 3:使用单独的磁盘做校验,磁盘利用率较高,读数据性能高,写时会产生抢占。


     ARID 5:将校验值放入整个阵列中,缓解了抢占问题。读写性能一般。至少要3块磁盘。


     RAID 10:组合RAID,性能提升较快。


     RAID 50:组合RAID,提供了存储的利用率。


     磁盘阵列主要采用RAID技术来保护数据,还可以提供并行读写。


     热备盘技术:将快要损坏的磁盘上的数据移动到热备盘进行数据保护。


     传统存储网络类型:


     1、SAN存储区域网络:利用磁盘阵列、网络设备组成专业化的存储网络。SAN网络只跑存储的数据。分为IP SAN和FC SAN两种存储。通过SCSI和iSCSI协议实现数据传递。又叫块存储,将LUN(数据块)直接映射给主机使用,LUN相当于一块裸盘,需要使用时需要格式化添加文件系统。


      2、NAS网络附加存储:利用存储设备添加文件系统,通过TCP/IP网络,利用NFS CIFS共享协议实现存储空间的映射。使用简单,造价便宜,读写性能一般。用户操控共享空间时就像操控本地硬盘一样。又叫文件存储,在NAS存储设备上添加文件系统,将有文件系统的共享目录映射给主机使用,不需要格式化,也不需要添加文件系统。


      分布式存储


      又叫Server SAN/SDS,将通用X86服务器的本地HDD、SSD等介质通过分布式技术组织成大规模存储资源池。对非虚拟化环境的上层应用和虚拟机提供工业界标准的SCSI和iSCSI接口。华为分布式存储产品叫FusionStorage,利用五个组件/软件FSM、FSA、MDC、VBS、OSD组成存储池或者存储卷。


      副本机制:将一份数据复制2/3份保存到不同的位置,实现数据保护。读数据只需要一份。


     虚拟化存储架构


     虚拟化的存储:SAN、NAS、本地硬盘都需要添加文件系统。


     SAN添加的文件系统是VIMS/虚拟化的文件系统


     NAS设备添加的文件系统是NFS文件系统


     本地硬盘添加的文件系统是EXT4文件系统


      FusionCompute的文件系统有VIMS、NFS、ext4,都能被使用,被识别。屏蔽底层差异,形成存储融合资源池。


      非虚拟化存储:由FusionStorage分布式存储提供的没有文件系统的存储池,性能较好,但是不支持迁移等特性。


      华为虚拟化存储框架


      存储资源:FC可以使用/对接的外部存储设备如IP SAN、NAS、FusionStorage。


      存储设备:由外部存储划分出来的存储空间,如SAN划分的LUN,NAS划分出来的共享空间,FusionStorage划分出来的存储池,本地硬盘。


      数据存储:华为的称呼,FusionCmopute能够真正使用的存储空间。可以划分出虚拟机使用的虚拟磁盘。由存储设备提供的。可以分为裸设备映射、虚拟化存储、非虚拟化存储三种不同的类型。


      裸设备映射:LUN提供


      虚拟化存储:LUN提供、共享空间、本地硬盘


      非虚拟化存储:存储池、本地硬盘


      裸设备映射:将IP SAN设备的LUN直接映射给虚拟机,性能最好,没有文件系统,不支持虚拟化特性。


       虚拟化存储:将LUN、共享空间、本地硬盘添加不同的文件系统,都能被FC识别使用。屏蔽底层差异,性能一般,支持所有的虚拟化特性如热迁移、快照等等。


      非虚拟化存储:存储池、本地硬盘不添加文件系统,性能较好,但不支持某些虚拟化特性如迁移。


      虚拟磁盘特性


      磁盘类型:磁盘的使用范围,分为普通和共享。


      磁盘配置模式:磁盘的数据存储方式划分


      普通:划分的空间会立马置零,并从数据存储中删除分配的空间。分配多少得到多少。


      普通延迟置零:分配多少就会在数据存储消耗多少,但不会置零,所以创建速度快于普通模式。


      精简:根据数据量使用磁盘,分配50g,写入20g,数据存储真正损耗的空间就是20g。


      磁盘模式:磁盘的使用场景划分


      从属:用于快照,可以在原磁盘上创建不同的差分磁盘。所以从属磁盘就不是一个整体磁盘。


      独立-持久:独立的意思是磁盘是个整体磁盘不能切分不能创建快照,持久的意思是写入即存盘。


      独立-非持久:独立的意思是磁盘是个整体磁盘不能切分不能创建快照,非持久的意思是关机数据消失,有点像还原卡。

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