ANSI 推出了基于對象的存儲設(shè)備(OSD)的1.0版本規(guī)范。
塊形式的存儲在滿足數(shù)據(jù)可擴展性和數(shù)據(jù)安全性的增長方面,日益顯現(xiàn)出其局限性和不足。國際上主要有兩類網(wǎng)絡(luò)化存儲架構(gòu),它們是通過命令集來區(qū)分的。第一類是SAN(Storage Area Network)結(jié)構(gòu),它采用SCSI 塊I/O的命令集,通過在磁盤或FC(Fiber Channel)級的數(shù)據(jù)訪問提供高性能的隨機I/O和數(shù)據(jù)吞吐率,它具有高帶寬、低延遲的優(yōu)勢,在高性能計算中占有一席之地,但是由于SAN系統(tǒng)的價格較高,且可擴展性較差,已不能滿足成千上萬個CPU規(guī)模的系統(tǒng)。第二類是NAS(Network Attached Storage)結(jié)構(gòu),它采用NFS或CIFS命令集訪問數(shù)據(jù),以文件為傳輸協(xié)議,通過TCP/IP實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化存儲,可擴展性好、價格便宜、用戶易管理,如目前在集群計算中應(yīng)用較多的NFS文件系統(tǒng),但由于NAS 的協(xié)議開銷高、帶寬低、延遲大,不利于在高性能集群中應(yīng)用。
針對Linux集群對存儲系統(tǒng)高性能和數(shù)據(jù)共享的需求,國際上已開始研究全新的存儲架構(gòu)和新型文件系統(tǒng),希望能有效結(jié)合SAN和 NAS系統(tǒng)的優(yōu)點,支持直接訪問磁盤以提高性能,通過共享的文件和元數(shù)據(jù)以簡化管理,目前對象存儲設(shè)備系統(tǒng)已成為Linux集群系統(tǒng)高性能存儲系統(tǒng)的研究熱點,如Panasas公司的Object Base Storage Cluster System系統(tǒng)和Cluster File Systems公司的Lustre等。
基于對象的存儲
基于對象的存儲設(shè)備(OSD)的1.0版本規(guī)范。它定義了基于對象的存儲設(shè)備的通訊協(xié)議。對象的存儲設(shè)備(OSD)規(guī)范描述了一個 SCSI 命令集合,由他提供一個高水平的OSD接口。這個接口允許客戶端, 比如文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫存放和索引數(shù)據(jù)。 SNIA’S 技術(shù)工作組當(dāng)前正在開發(fā)對象的存儲設(shè)備(OSD)規(guī)范的2.0版本,這個版本年內(nèi)完成。
一個對象的存儲設(shè)備(OSD)存放著對象,他控制著從對象到物理介質(zhì)的映射圖。設(shè)備同時也跟蹤作為屬性的元數(shù)據(jù),例如建立時間標(biāo)記,從而允許在客戶端非常容易地共享數(shù)據(jù)。
可以說,對象的存儲設(shè)備(OSD)最大的賣點在于它結(jié)合了SAN的可擴展性和NAS的數(shù)據(jù)共享。早期的NAS架構(gòu)的擴展性能并不好,因為所有的元數(shù)據(jù)的處理都集中在NAS服務(wù)器上。在有限的NAS頭下擴張更多的存儲受到限制,而且這個時候,NAS上的元數(shù)據(jù)處理變成了瓶頸。如果想擴展,就需要增加更多的NAS服務(wù)器,但是此時的管理成為頭疼的事情,因為數(shù)據(jù)是分散的, 這就是我們常說到的“NAS 孤島”。
OSD的能力在于它將客戶端和對象的存儲設(shè)備(OSD)設(shè)備直接聯(lián)系起來,并不需要中間環(huán)節(jié)管理元數(shù)據(jù)。Panasas 公司,全球第一家提供商用OSD產(chǎn)品的公司,同時提供面向?qū)ο蟮拇鎯筒⑿形募到y(tǒng)。Panasas 公司的 DirectFLOW 的設(shè)計,客戶端從帶外管理的控制刀片得到目標(biāo)的分布和安全屬性。所有的數(shù)據(jù)流都直接從OSD存儲刀片到客戶端。盡管商用的OSD產(chǎn)品還只是鳳毛麟角,但是 OSD技術(shù)還是在日新月異。希捷和IBM已經(jīng)展示了OSD產(chǎn)品。HP已經(jīng)和開放源代碼廠家Lustre文件系統(tǒng)合作,使用OSD作為他的StorageWork 可擴展文件系統(tǒng)的重要部分。
對于對象的存儲設(shè)備(OSD)來講,不光是解決了數(shù)據(jù)存儲的問題,同時它還解決了數(shù)據(jù)安全性的問題。存儲通常已經(jīng)依賴于客戶端和私有網(wǎng)絡(luò)的認證來保護系統(tǒng)的安全性,不管在文件服務(wù)器內(nèi)用的是FC SAN或SCSI陣列。對象存儲體系結(jié)構(gòu)在每一個級別上都提供了安全性:存儲系統(tǒng)對存儲設(shè)備的認證;存儲系統(tǒng)對計算節(jié)點的認證;存儲系統(tǒng)對計算節(jié)點命令的認證;所有命令都經(jīng)CRC的完整性檢查;數(shù)據(jù)和命令經(jīng)由IP的私有性。這樣的安全水平能給用戶以信心,他們可以用更經(jīng)濟高效,可管理并容易訪問的網(wǎng)絡(luò),如以太網(wǎng),作為存儲的傳輸工具,同時還提高了整個存儲體系的安全性。
以上就是本文對基于對象的存儲設(shè)備(OSD)的的分析,希望對大家會有些許的幫助。