到底什么是分布式存儲

存儲進階史要深入理解分布式存儲，我們需要先了解下存儲技術(shù)的發(fā)展史。在1945年，馮·諾依曼提出了存儲程序邏輯架構(gòu)，現(xiàn)有的計算機都遵循"馮·諾依曼體系架構(gòu)"，具體如下圖：

馮·諾依曼體系架構(gòu)通常把運算器和控制器合并為中央處理器（CPU），內(nèi)部小容量的存儲提供快速訪問，外部存儲器提供大量的存儲空間。在不同的計算機時代，我們可以依照馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)來劃分存儲。在單機計算時代（大型機、小型機、微機），內(nèi)部存儲器可以理解為內(nèi)存（即Memory），外部存儲可以理解為物理硬盤（包括本地硬盤和通過網(wǎng)絡(luò)映射的邏輯卷）。外掛存儲根據(jù)連接的不同方式又可以分為：直連式存儲（Direct-AttachedStorage，簡稱DAS）和網(wǎng)絡(luò)化存儲（Fabric-AttachedStorage，簡稱FAS）；而網(wǎng)絡(luò)化存儲根據(jù)傳輸協(xié)議又分為：NAS（Network-AttachedStorage）和SAN（StorageAreaNetwork）。這些概念的很容易混，大家千萬別暈，畫個圖大家看得更明白一些：▉DAS、NAS和SAN有何區(qū)別？了解了存儲產(chǎn)品分類，接下來我們來看下DAS、NAS和SAN三者有什么區(qū)別？在90年代之前，由于存儲需求有限，外部存儲基本都是采用的直連方式（DAS）。DAS目前在很多中小企業(yè)中依然很常見，PC中的硬盤或只有一個外部SCSI接口的JBOD都屬于DAS架構(gòu)。DAS一般使用專用線纜（例如SCSI）連接到服務(wù)器內(nèi)部總線上，存儲設(shè)備只與一臺獨立的主機連接。DAS的好處是連接簡單、易于配置且安全、可靠，費用低，但擴展能力差且無法共享。為了解決外部存儲共享和擴展的問題，NAS和SAN存儲相繼出現(xiàn)。NAS通常是指為用戶提供文件存儲服務(wù)的共享網(wǎng)絡(luò)存儲，支持NFS、SMB/CIFS等協(xié)議。NAS大大提高了存儲的安全性、共享性和成本。但是I/O（輸入輸出）漸漸成為性能瓶頸，為了解決這個難題，出現(xiàn)了SAN。SAN是在NAS基礎(chǔ)上做的演進。它通過專用光纖通道交換機訪問數(shù)據(jù)，采用ISCSI、FC協(xié)議。如上圖，如果說SAN可以理解是一塊網(wǎng)絡(luò)硬盤的話，NAS基本上已經(jīng)像一臺獨立的服務(wù)器了。目前很多家庭都開始使用小型NAS設(shè)備，相當(dāng)于一個小型服務(wù)器。目前國內(nèi)比較主流的NAS廠商有群暉、威聯(lián)通等。NAS和SAN共享網(wǎng)絡(luò)存儲，極大地提高了存儲資源的利用率，統(tǒng)一集中管理模式降低了存儲運維成本，提供了豐富的企業(yè)級存儲解決方案。但NAS、SAN存儲也有自己的缺點，其主要性能受控制器的影響，雖然在擴展能力方面相比DAS有了明顯提升，但仍然有限，在PB級以上的需求就無能為力。

同時，設(shè)備到了生命周期要進行更換，數(shù)據(jù)遷移需要耗費大量的時間和精力，于是分布式存儲應(yīng)運而生！▉什么是分布式存儲？接下來就是本篇文章的重點了——分布式存儲。隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，人們對存儲的需求越來越大，采用集中式的存儲成為數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的瓶頸，不能滿足大規(guī)模存儲應(yīng)用的需要。受益于服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展和成熟，標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的分布式存儲開始出現(xiàn)，分布式存儲開始被廣泛地應(yīng)用起來。分布式存儲就是將數(shù)據(jù)分散存儲到多個存儲服務(wù)器上，并將這些分散的存儲資源構(gòu)成一個虛擬的存儲設(shè)備，實際上數(shù)據(jù)分散在企業(yè)的各個角落。分布式存儲的好處是提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率，還易于擴展。為了便于大家理解，這里打個簡單的比方。我們可以將數(shù)據(jù)比作成貨物，存儲比作成拉貨的卡車貨，直連存儲就相當(dāng)于用普通貨車?yán)洝ｋS著存儲需求的逐漸增多，為了提升拉貨的效率，我們就得不斷地對卡車進行升級，變成更大型的貨車，才能滿足需求，這種擴展就相當(dāng)于Scaleup（縱向擴展）方式。Scaleup的優(yōu)勢是擴展簡單，成本增長較慢，但是擴展能力有限，很難滿足大容量存儲的需求。于是隨著業(yè)務(wù)量的持續(xù)增長，擴展單機能力已經(jīng)不能解決當(dāng)前的問題，需要Scale-out，這也就是分布式存儲系統(tǒng)。分布式存儲就像我們的拉貨的貨車，用一節(jié)一節(jié)連接起來的火車?yán)?，?dāng)不能滿足存儲需求的時候，我們只需要添加一節(jié)一節(jié)的車廂就能滿足需求了。分布式系統(tǒng)的出現(xiàn)是讓企業(yè)客戶可以用普通的服務(wù)器完成單個計算機無法完成的計算、存儲任務(wù)。讓企業(yè)用戶可以利用更多的普通機器，處理更多的數(shù)據(jù)需求。▉分布式存儲的優(yōu)勢最后我們來匯總看下分布式存儲額優(yōu)勢：1、易于擴展得益于合理的分布式架構(gòu)，分布式存儲可預(yù)估并且彈性擴展計算、存儲容量和性能。2、高性能一個具有高性能的分布式存儲通常能夠高效地管理讀緩存和寫緩存，并且支持自動的分級存儲。3、支持分級存儲由于通過網(wǎng)絡(luò)進行松耦合鏈接，分布式存儲允許高速存儲和低速存儲分開部署，或者任意比例混布。4、多副本一致性與傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)使用RAID模式來保證數(shù)據(jù)的可靠性不同，分布式存儲采用了多副本備份機制，最小化對業(yè)務(wù)的影響。5、存儲系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化隨著分布式存儲的發(fā)展，存儲行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進程也不斷推進，分布式存儲優(yōu)先采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口（SMI-S或OpenStackCinder）進行存儲接入，用戶可以實