选择道熵分布式存储的六大理由

Q1、什么是分布式存储？

分布式存储将具有本地存储资源的标准服务器硬件，用高速网络连接，并通过分布式软件，聚合多个物理机上的存储空间并对外提供具有大带宽、并行 I/O、水平扩展、容错以及强一致性的数据存储系统。

典型的分布式存储具有三大技术特征：一、使用通用x86或ARM存储服务器；二、使用固体硬盘（SSD）以提升IO性能；三、软件定义存储（SDS），即采用分布式多副本/纠删码技术，实现数据保护、资源智能调配调、自动化运维和监控功能，实现存储资源的抽象、池化和自动化管理。其优势在于可显著降低总拥有成本、提高性能和 IT 团队的效率。

Q2、分布式存储与传统磁盘阵列的对比？

分布式存储与传统的集中式共享存储，俗称磁盘阵列，存在明显的技术差别。磁盘阵列，最主要的技术特征是RAID，即Redundant Arrays of Independent Disks，通过多个独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列来实现数据保护。传统的RAID磁盘阵列，采用冗余的硬件控制器架构，具有延迟小、性能高、稳定性好的特点，但横向扩展能力较差；当硬件逼近生命期限时，需要更换全套设备并迁移数据。而分布式存储扩展能力更强，可方便地进行在线扩展或更换存储节点。但分布式存储存在延迟较大、性能较差、稳定性不够好的缺陷。

Q3、分布式存储市场的现状？

分布式存储是一个技术难度被显著低估的领域。随着HDFS、Lustre、GlusterFS、Ceph等开源分布式软件项目的兴起，一个普通软件工程师可以在一天或一周时间内搭建一个PoC分布式存储系统。包括华为、新华三、以及一些初创公司，在开源项目上优化，推出各自分布式存储产品，同质化现象严重，同时给行业带来假象，似乎分布式存储没有什么技术门槛。然而，无论是互联网公司，还是在企事业单位，由于使用分布式存储导致的业务中断、甚至数据丢失的报导屡见不鲜。

为什么（分布式）存储是一个技术壁垒很高的行业？这是由于存储最基本的核心诉求是数据不丢失、业务不中断。一个典型的存储系统包含上百万个电子元器件、上亿行软件代码，里面任何一个元器件老化失效、电子信号干扰、软件Bug、系统意外掉电，都有可能导致数据丢失。由此可见，要打造一个高可靠、高性能的分布式存储系统绝非易事。

三副本和ＥＣ纠删码是分布式存储中常见的两种数据保护机制。由于ＥＣ纠删码存在比较严重的写放大问题，小块数据的写性能严重不足，通常仅适用于视频、备份、容灾等对ＩＯ性能要求不高的业务场景。在虚拟化、私有云、数据库等块存储场景，最常见的是三副本机制，即数据块按某种随机规则，保持在三个不同节点上的不同磁盘上。

三副本分布式存储多节点硬盘损坏导致数据丢失

三副本分布式存储的数据可靠性可应对比较小的规模场景，但当存储规模扩大，或硬件老化时，系统可能出现两个、甚至多个磁盘同时发生故障的情况，可能导致业务中断和数据丢失。此外，由于数据修复依赖于网络带宽，网络的状态不稳定容易导致次生故障。因此，三副本分布式存储对运维的要求非常苛刻，隐形成本极高。

Q4、道熵分布式存储的技术路线？

针对三副本机制的弊端，道熵的铁力士分布式存储采用了双重RIAD机制，即节点内RAID与跨节点分布式两副本相结合，将磁盘阵列的本地恢复特性与分布式扩展特性融合，既有磁盘阵列的高可靠、高容错的特点，同时具备分布式横向扩展的优势。

双重raid容忍多节点磁盘损坏

基于铁力士分布式存储的优越性能，道熵可为企事业用户提供更优的私有云与统一存储解决方案，满足用户数字化与智能化业务对IT能力的持续增长的需求。

选择铁力士分布式存储，有以下六大理由：

1、业务更稳定、数据更安全

业务系统对连续性有极高要求，需要提供 7*24 的不间断服务，而数据中心一直面临着各种风险和挑战，包括停电、网络故障、硬件故障等问题，都有可能影响业务的连续性。道熵分布式存储采用双重RAID架构，采用节点内RAID数据保护与节点间副本保护相结合的方式。每个节点采用RAID10或RAID50/60 实现节点内的本地数据保护、硬件故障隔离、与本地数据修护。每个节点相当于一个小型的“磁盘阵列”，可抵御节点内单个、甚至多个硬盘故障。

这些“磁盘阵列”通过网络连接与分布式副本技术管理，形成一个可扩展的分布式磁盘阵列，保证在极端情况下，即当故障突破单台磁盘阵列的保护能力时，还可利用网络副本技术来恢复节点数据。正因为这种双层RAID保护机制，当节点硬件出现故障时，可以通过本地RAID对故障进行隔离，不影响业务正常运行。故障修复可以采用延迟修复的策略，自动避让业务，即当业务繁忙时，数据修复减慢数据；当业务空闲时，数据修复可以适当加快速度。

2、业务更敏捷、资源交付更弹性

在传统的 IT 架构下，为满足业务系统的资源需求，用户需要独立采购软件和硬件设备；一般需要经历：预算-测试-招标-采购-部署-应用上线等流程，整个过程复杂、耗时，很难达到业务快速上线的目标。由于IT基础架构资源往往是基于某个业务系统上线而建立，与业务系统有比较强的耦合关系，资源之间无法流动，容易造成信息孤岛以及资源利用率较低等问题。此外，基于资源建设缺乏通盘的考虑，导致运维管理与扩展成本比较高。

道熵分布式存储的显著优势之一就是业务更敏捷、资源交付更弹性。用户可通过Openstack、VMware虚拟化平台，K8s容器，或物理机，迅捷地上线业务，提高资源利用率。通过Web管理界面，将集群所有CPU、内存、网络、及存储等资源进行统一纳管，建设统一资源池，实现更灵活的资源划分与交付；上述资源具备“弹性伸缩”特性，可对资源进行生命周期管理，既可迅速扩展资源规模，也可及时回收“闲置”资源进行重分配。

3、性能突出的统一数据存储平台

道熵分布式存储采用分布式两级缓存加速技术，实现性能加速。一级缓存为延迟低的DRAM，二级缓存为大容量固体硬盘，最热的数据保存在一级缓存中，次热的数据保存在二级缓存中。采用自适应算法管理缓存中的数据，能自动适应复杂业务工作流的变化，智能识别业务中最近使用的数据和频繁使用的数据，将其保存在缓存中。每个节点可单独增加一级缓存容量，和二级缓存容量，也可通过增加节点来增加总缓存容量。铁力士分布式存储可管理的总缓存容量，可高达数百TB，是名副其实的分布式存储“缓存之王”，能满足用户对存储性能弹性、可扩展的需求。

基于双重RAID架构的铁力士分布式存储平台，具备磁盘阵列的高稳定、高性能的特点，以及分布式存储的弹性和高扩展性，可作为企事业单位的统一数据存储平台，替代传统的磁盘阵列。铁力士分布式存储支持几乎所有的主流存储协议和接口，包含FC、iSCSI/iSER、NFS、Samba、Openstack Cinder、VMware VAAI、K8s CSI、S3、FTP、SFTP等，以及大数据接口HDFS、高性能计算BeeGFS、并行文件系统CephFS等。

4、具有内置备份与容灾功能、性价比高

道熵分布式存储具备内置的定时备份功能，可对虚拟卷实现全量备份和持续增量备份，并支持备份数据压缩、去重以及数据加密。备份数据可保持在本地或异地的NFS存储中，同时支持备份数据保持在支持S3存储接口的公有云或私有云中。

道熵分布式存储支持伸展集群（Stretched Cluster）部署，即同城双活数据中心：将数据从一个数据中心（站点）扩展到两个数据中心（站点），以实现更高的可用性和容灾恢复。伸展集群通常部署在同一城市或园区之内，两个数据中心之间的距离通常不超过100公里，且有专用(或租用)的高速低延迟通信线路相连接。拉伸集群可实现站点维护计划以及满足容灾需求，因为一个站点的维护或意外丢失，无论是通信故障、意外掉电、火灾还是其他灾害，不会影响集群的整体运行。在拉伸集群配置中，两个数据站点都是活动站点，同时提供存储服务。如果其中一个站点发生故障，存储服务将自动切换到另一个站点。

当数据中心之间的物理距离超过100公里以上时，道熵分布式存储支持两地或多站点之间，通过异步复制技术手段实现远程容灾与恢复。其原理非常类似数据库如PostgreSQL或Mysql的主从同步机制，基于日志回放(replay)实现本地站点和远端站点数据同步。基于异步复制的远程容灾与恢复方法，可实现RTO < 数分钟，RPO 约等于零的容灾保护级别。

道熵分布式存储还具备存储虚拟化网关功能，可针对异构存储系统，实现统一数据管理与容灾备份管理，并可实现连续数据保护功能。

5、业务更稳定、数据更安全

在分布式存储的演进过程中，系统中可能会同时存在新增硬件和老旧硬件，而老旧硬件的故障率通常远高于新增硬件，这对分布式存储的数据可靠性提出了更高的要求，即要求分布式存储具有更强的抵御硬件故障的能力。而常见的三副本分布式存储，在存储规模稍大，存在硬件老化现象的情况下，系统同时出现两个或以上硬盘故障的概率不可忽视，可能导致系统崩溃或数据丢失。

双重RAID架构，由于每个节点都具有本地RAID数据保护，可容忍的故障硬盘数目随节点增加而增加，可持续对硬件生命周期进行有效管理。当系统需要扩容时，可以在不停止业务的前提下，通过增加节点给存储加增CPU计算能力，内存，SSD，机械硬盘，以及网络资源，且能够实现数据自动迁移与平衡。同时，系统可以在线对故障硬件或老化硬件进行更换，甚至剔除整个节点。通过持续增加新硬件，剔除故障或老旧硬件，从而提高硬件的生命周期，有效降低硬件采购成本。

6、故障隔离与自动化运维能力强

在传统架构下，随着 IT 规模增大，数据中心将引入更多不同的设备以及技术，这无疑增大了运维的复杂性，使得企业的 IT 人员经常上演“消防员”角色，即便是这样也难以达到“不间断”运行的目标。

道熵分布式存储的节点内RAID功能，不是采用常见的硬件RAID控制卡来实现，而是通过功能更强大的存储虚拟化管理（Storge Virtualization Manager，SVM）来实现。SVM不仅实现了RAID10/50/60等RAID功能，而且具备池化管理和IO负载均衡能力，IO工作负载均匀分布在节点内所有磁盘上。SVM具备在线数据完整性校验和数据自修复功能，对硬件故障进行在线监测和有效隔离，即使在硬件老化时仍然能保证数据安全；功能强大的Web管理页面具有专门的自动化故障诊断模块，通过图形可视化收到实现监控各种运行状态，包括CPU、内存、网络、IOPS与带宽指标，同时具备对磁盘监控状态、网络、电源、主板等硬件的故障监控、报警、及自动化诊断功能，使得整个系统的运维与管理变得简洁直观。