Server SAN：云计算时代的弄潮儿

云计算时代，IOE适应不了云计算的弹性横向扩展。于是，计算与存储又重新统一，美其名曰软件定义存储。研究机构Wikibon将其定义为Server SAN。

4月30日，Red Hat宣布1.71亿美元收购Ceph开发商Inktank，加上2011年收购的Gluster，Red Hat已经将两大著名开源分布式文件系统纳入旗下。Nutanix和VSAN在虚拟化中大行其道，更是把分布式存储推到了风口浪尖，Server SAN一时间成为了高大上的东西。为什么会出现这番场景？分布式存储说来也不是新奇玩意，2000年诸如GPFS、Lustre、Panasas及PVFS就出现了，但之后十年发展一直不温不火。其实说到底还是实际应用需求的推动，当前的繁荣源于数据在爆炸式增长。

分布式存储的发展演变

回顾发展简史，大致可以把分布式存储分为四个发展阶段。

第一阶段是20世纪80年代的网络文件系统。这一时期历史背景是以太网技术蓬勃发展，主要研究重点是实现网络环境下的文件共享，解决客户端与文件服务器的交互问题。这一阶段的主要成果包括CMU/IBM合作研制的AFS文件系统和SUN公司推出的NFS文件系统。

第二阶段是20世纪90年代的共享SAN文件系统。这一时期存储系统开始独立于计算机系统快速发展，存储网络SAN兴起，研究重点转变为解决存储系统的可扩展性和面向SAN的共享文件系统。这一阶段重量级的产品是IBM研制的GPFS，以及由Red Hat支持的开源项目Global FS。

第三阶段是21世纪前十年间的面向对象并行文件系统。计算机技术不断发展，尤其是高速网络技术的发展，这对存储系统扩展性提出了更高的需求，急需突破容量和性能方面的瓶颈。研究重点主要集中在对象存储技术，如何进行高效的元数据管理和提高数据访问的并发性。这一阶段可谓是百家争鸣，尤其是开源系统异常繁荣，包括PVFS、Panasas、Lustre、Ceph、Google FS等。

第四阶段是2010年之后的云文件系统。云计算和大数据现在已开始真正落地。在这样的背景下，数据呈爆炸式增长。据研究，2020年数字宇宙将达到40ZB。云存储要求弹性扩展、高可用、高性能、多租户和QoS，大数据则有4V特征，这对数据存储和管理提出新挑战。在这一阶段，研究重点是EB级大规模存储系统、数据高可用性方法、高效智能存储技术，以及新型的计算存储融合系统和应用感知存储。目前很多分布式文件系统都在朝云方向发展，诸如GPFS、ISILON、OceanStor 9000、GlusterFS、Ceph等。

Server SAN——云计算时代的弄潮儿

存储和计算分离后，IOE基本垄断了IT企业应用市场。然而IOE却适应不了云计算时代要求的弹性横向扩展，要么无法满足应用需求，要么构建和维护成本过高。于是，标准x86服务器+存储软件这种融合系统出现了，计算和存储又重新统一，美其名曰软件定义存储，Wikibon还给出了一个Server SAN的定义。简单地说，Server SAN是由多个独立服务器存储组成的一个存储资源池，有着良好的性价比和扩展性。按照这个定义，Nutanix、VSAN、Nexenta、Ceph及Gluster等都属于Server SAN。Server SAN存储目前主要是互联网公司研发使用，即Hyperscale Server SAN，这占据了Server SAN存储的绝大部分份额，但Server SAN已经逐渐进入了企业的数据中心。

Nutanix目前是风头正劲，它在应用层面对计算和存储进行超融合，主要针对虚拟化应用，甚至连自身的控制器都是VM。VSAN更是当下大潮，刚刚发布第一个版本，就有大量用户迫不急待地测试和上线。根据Wikibon的调查结果，Server SAN 五年后将超过传统企业存储，成为市场主流；十年后传统存储只有10%的份额。虽然这个预测有点太过乐观，但大的趋势没错，Server SAN已经成为云计算时代的新宠儿。那么，为什么 Server SAN会如此受到市场热捧呢?

究其缘由，归结于Server SAN生得逢时。运行于标准x86服务器或虚拟机之上的软件定义存储概念已经深入人心。x86服务器架构的可靠性和性能已经得到充分验证，Server SAN可以利用服务器的大量Core。存储软件和服务独立于硬件，性价比高而且管理简便，可以提高竞争力。传统存储网络主要基于FC，传输带宽和延迟远远优于千兆以太网，但随着10Gb/40Gb以太网和Infiniband RDMA网络技术的引入，反而成了系统性能瓶颈。而采用Server SAN，计算和存储网络统一，就没这个问题。最为重要的一个因素是闪存SSD技术，高I/O性能、极低延时和高带宽是闪存的显著特点。闪存这种革新性的存储技术使得Server SAN可以具有超高性能，完全可以和高端存储相媲美。正是由于x86服务器、高速网络、闪存和软件定义存储等技术的发展和广泛应用，才造就了Server SAN的生态环境，使其在恰当的时候成为了云计算时代的弄潮儿。

分布式存储的发展展望

存储技术发展日新月异，从来都不缺少新的概念和名词，但铅华褪去，真正留下来的才是精髓。五年或十年后，分布式存储到底会是一个什么样子？这里不妨大胆展望一下。

• 超高Scale-Out扩展能力：单一EB级存储系统，支持万级集群规模，可全球范围内全局部署；
•  CompuStor超融合：类似Nutanix架构，计算、存储，甚至应用高度融合；
• 闪存技术应用：从主存、Cache到Tier分层，闪存无处不在；
• 高速网络互联：四/十万兆以太网和Infiniband网络得到普及；
• 应用感知：I/O更加智能，性能和效率动态自适应和优化；
• 纠错码技术：基于纠错码提供可用性，复制技术作为辅助；
• Online消重/压缩：成为系统标准配置，提高存储效率；
• 统一存储：池化存储，同时支持对象、块和文件存储。

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