计算和存储的融合

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记得2000年初的时候，中科院计算所的一位同事发表了一篇文章，观点是计算和存储的分离。在那个年代SAN和NAS正在兴起，存储的管理慢慢从服务器中分离出来，独立发展。从而形成了以块接口为代表的存储局域网络（SAN）和文件为接口的网络附属存储（NAS）。当存储从计算资源中分离出来之后，IT架构演化成如下结构：

 

 

NAS存储网络提供文件系统接口，可以支持NFS、CIFS等协议；SAN存储网络提供块设备接口，支持iscsi等协议。NAS的最大好处在于使用简单，不需要考虑存储访问的互斥问题；SAN最大的好处在于IO访问性能高，延迟小，但是在共享存储的时候，需要应用层额外的支持。在如今IT架构中，SAN/NAS成为了存储的标准架构形态。

 

存储界的大佬EMC在NAS/SAN方面有很多的产品，其中最典型的就是统一存储部门（USD）的VNX系列产品。VNX产品可以提供SAN服务，同时也可以提供NAS服务。因此，该类存储被称之为统一存储。从技术的角度来看，没有什么新鲜的，当需要提供NAS服务的时候，在SAN存储之上再提供一个NAS机头就搞定了。

 

NAS和SAN在存储界扮演着重要的角色，当存储系统规模增大之后，就需要集群技术的支撑。一方面通过集群的方式获取更大的存储容量；另一方面通过集群技术获得更高的性能。SAN和NAS都可以采用集群的方式构建大规模存储系统。典型的NAS集群系统就是EMC的大数据存储系统Isilon。另外，GFS、Hadoop之类的文件系统也都是NAS集群的代表。SAN集群的方式和NAS集群的技术很类似，笔者以前参与过的一个项目就是将SAN节点通过元数据服务器的方式进行虚拟化，对外提供块设备接口，这种方式就是一种典型的SAN集群架构。

 

时光如梭，昔日的真理在当下有可能变成了谬论，因为应用环境变了。IT逐渐往更加高级的形态发展，数据中心虚拟化的潮流已经势不可挡。在这种形势下，计算和存储的分离引入了新的性能问题。因此，很多人开始思考，NAS/SAN这种形式是否在新的应用环境下依然适用？

 

可以肯定的是，在虚拟化的数据中心中，计算和存储的分离会引入性能问题。这一点我们也可以看看Hadoop的架构。在Hadoop应用中，如果刻意的将计算和存储分离，那么Hadoop的计算效率将会下降，为了克服这个问题，Hadoop往往需要对计算任务根据数据存储的位置进行调度，以此来提升整体大数据分析的性能。

 

因此，在以大数据分析、虚拟化数据中心中，计算和存储不想分离，这就诞生了另外一个新的产业：计算和存储的融合。在这个产业中，很具代表性的一家公司是Nutanix，这是一家提供Appliance的公司。他们的设备可以直接部署到数据中心中，存储和计算是一体化的。并且，为了提高存储的性能，在这些节点中都会部署Flash存储，根据数据的冷热程度对数据进行分级存储。Nutanix的一体化系统如下图所示：

 

 

除了以Nutanix为代表的公司提供一体化系统之外，Vmware也提供了VSAN的软件解决方案，其主要目标是通过软件的手段将服务器中的存储虚拟化，提供给虚拟机使用，其思路和Nutanix是一致的。

 

永远不变的是变化，计算和存储之间分分合合，这完全是根据应用的需求而定的。计算和存储的融合并不是说NAS/SAN就会消亡，NAS/SAN还是有其非常有价值的一面，共享、高性能、高可用都是NAS/SAN的闪光点。此外，随着数据中心虚拟化的推进，计算和存储一体化的系统也将大行其道。