從硬件角度講解 分布式存儲是什么？

什么是分布式存儲系統？

分布式存儲又稱去中心化存儲，要理解它，首先我們需要了解中心化存儲。中心化存儲，從概念上可以看出來是具有集中性的，也就是整個存儲是集中在一個系統中的，但集中式存儲並不是一個單獨的設備，是集中在一套系統當中的多個設備。這個存儲設備雖然可以縱向擴展，但還是共享同一個機頭，設備本身會成為系統性能的瓶頸，同時也是系統可靠性和安全性的焦點，無法滿足大規模存儲應用的需要。

在這個存儲系統中包含很多組件，除了核心的機頭（控制器）、磁盤陣列（JBOD）和交換機等設備外，還有管理設備等輔助設備。

結構中包含一個機頭，這個是存儲系統中最為核心的部件。通常在機頭中有包含兩個控制器，互為備用，避免硬件故障導致整個存儲系統的不可用。機頭中通常包含前端端口和後端端口，前端端口用戶為服務器提供存儲服務，而後端端口用於擴充存儲系統的容量。通過後端端口機頭可以連接更多的存儲設備，從而形成一個非常大的存儲資源池。

在整個結構中，機頭中是整個存儲系統的核心部件，整個存儲系統的高級功能都在其中實現。控制器中的軟件實現對磁盤的管理，將磁盤抽象化為存儲資源池，然後劃分為LUN提供給服務器使用。這裏的LUN其實就是在服務器上看到的磁盤。當然，一些集中式存儲本身也是文件服務器，可以提供共享文件服務。無論如何，從上面我們可以看出集中式存儲最大的特點是有一個統一的入口，所有數據都要經過這個入口，這個入口就是存儲系統的機頭。這也就是集中式存儲區別於分布式存儲最顯著的特點。

分布式存儲系統是將數據分散存儲在多臺獨立的設備上，並且能夠橫向擴展，利用多臺存儲設備分擔存儲負荷，利用元數據服務器定位存儲信息，它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率，還易於擴展。同時，可以將這些分散的存儲設備構建成一個虛擬的大存儲池，供上層應用來使用。市場上諸多集群存儲、並行存儲，雲存儲等，其實都是基於分布式的架構，只是廠商不同叫法不同。最近幾年，這種分布式架構的存儲系統正在逐步替代傳統的存儲架構，尤其是在非結構化數據的存儲領域發展非常迅猛。

分布式存儲最早是由谷歌提出的，其目的是通過廉價的服務器來提供使用與大規模，高並發場景下的Web訪問問題。它採用可擴展的系統結構，利用多臺存儲服務器分擔存儲負荷，利用位置服務器定位存儲信息，它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率，還易於擴展。

分布式存儲系統特點

1、大容量：系統節點可採用通用的X86架構存儲服務器作為構建單元，可根據用戶需要橫向無限擴展存儲節點，並且形成一個統一的共享存儲池。

2、高性能：相比傳統存儲而言，分布式存儲系統能提供高出數倍的聚合IOPS和吞吐量，另外可以隨着存儲節點的擴容而线性增長，專用的元數據模塊可以提供非常快速精准的數據檢索和定位，滿足前端業務快速響應的需求。

3、更可靠：整個系統無任何的單點故障，數據安全和業務連續性能夠得到保障。每個節點可看成是一塊硬盤，節點設備之間有專門的數據保護策略，可實現系統的設備級冗余，並且可在线更換損壞的硬盤或者節點設備。

4、易擴展：系統可以支持在线無縫動態橫向擴展。在採用冗余策略的情況下，任何一個存儲節點的上线和下线對前端業務沒有任何影響，完全是透明的。並且系統在擴充新的存儲節點後，可以選擇自動負載均衡，所有數據壓力會均勻分配在各存儲節點上。

5、易整合：兼容任何品牌的X86架構通用存儲服務器，在標准的IP/IB網絡環境下即可輕松實施，無須改變原有網絡架構。

6、易管理：通過一個簡單的Web界面就可以對整個系統進行配置管理，運維簡便，極低的管理成本，一個管理員就可以輕松管理PB級別的存儲系統。

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