【原创】云计算中的三种存储技术

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）
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。

以上，就是今日思博为你带来的云计算存储技术解析，希望对你能有所启发~

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