数据中心高端存储选型的方法论

2020-12-11康建国

缔客世界 2020年8期

关键词：容灾存储设备集中式

康建国

（江苏省农村信用社联合社江苏南京 210019）

引言

存储设备作为数据中心内最关键的硬件资源，其重要性不言而喻。随着数据中心发展规模的不断壮大，存储设备需要升级扩容、更新换代时，我们如何开展存储选型工作呢？

1 选型需求分析

在开展存储选型工作之前，对自身存储使用的需求进行充分剖析，为接下来制定指标体系做准备。存储采购时需要考虑的需求基本上包含在以下各个方面。

1.1 稳定性

对各行各业的数据中心而言，数据存储动一发而牵全身，存储架构的稳定性和可靠性是数据中心存储选型最基本也是最重要的需求。稳定性和可靠性体现在几个方面，一是存储架构冗余度高，各个部件均为冗余设计、支持热插拔。二是存储设备的可维护性高，各个部件的维修和更换均为在线操作，能在线升级微码，轮流重启时不影响到上层业务。

1.2 产品架构

选择集中式存储还是分布式存储是当下做存储选型时的一大热门话题。集中式架构的存储采用的块机制，以块为单位实现数据的更新和锁机制，其机制跟数据库管理数据文件的方式可以说是比较协同一致，性能及安全也就自然可以保障。分布式架构现在常见的有两种做法，一种是基于对象存储机制实现的分布式架构，一种是基于分布式文件系统实现的分布式架构。对于这两种架构的选择，需要结合上层应用配套考虑。

对于高IO同时对时延敏感的核心或者其他重要系统，高吞吐低时延的集中式高端存储更为合适，安全性和稳定性也经过多年磨练。

1.3 性能

对数据中心而言，存储建设事关重大，一旦建设完成，需要保证至少 5 年内上层应用不出现存储层的性能瓶颈，随着闪存技术的快速发展，目前全闪存存储已经成为各家主流存储厂商的标准配置，同时结合控制器和硬盘框的NVMe技术应用，IOPS已经从传统机械硬盘存储的几万十几万上升到几百万级别，性能得到极大提升，因此在如今年形势之下全闪存储已成为首选。

1.4 可扩展性

存储设备必须具有灵活的体系架构，随着容量需求的增加可以按需进行在线扩容，包括存储柜内的纵向扩容和多柜的横向扩展，扩展之后实现存储资源的在线自动平衡。

1.5 容灾能力

存储架构的容灾能力指的是本身高可用性之外对于各个灾备特性的支持，包括存储层双活以及两地三中心架构的支持度，双活仲裁机制是否可以保证常见故障场景下业务的连续性和数据不丢失。

1.6 标准容量下的成本

对于企业采购来说，高端存储选型一个重要的参考就是单位TB 可用容量下的成本，这就对存储设备的架构能力和存储厂商的商业模式提出了一定的要求，最终的选择需要根据客户实际情况去做抉择。

2 选型指标体系设计

在对自身的需求进行了充分分析之后，可以基于分析结果制定相应的指标体系。

①产品架构选择集中式还是分布式。如果上层应用有特定的分布式文件存储、对象存储或者海量数据存储需不断扩展的需求，同时对存储稳定性和时延要求不高的，可以选择分布式存储。对于大多数数据中心中掌握重要核心数据的应用，具有高稳定性、高吞吐量和低时延等特性的集中式存储可能是更好的选择。

②稳定性方面，主要从两个维度去考量。第一，整个存储系统要具有全冗余与安全性设计，没有单点故障。包括控制器、缓存、硬盘、端口、电源、风扇等部件均具有冗余，硬件维护对上层主机访问无感知。第二，各部件可以进行微码在线升级，对主机访问无影响。

③性能方面，如今主流高端存储的基本配置规格为四个控制器，CHACHE数TB甚至更高，主机接口模块FC口速率达到32GB。同时，闪存盘凭借着大容量、高IOPS、低耗时和低返厂率已成为主流配置。

④扩展性包括纵向扩展和横向扩展。纵向扩展指的是在单个柜子中增加硬盘框和前端接口卡，从而实现容量和主机接口数量的扩容。随着闪存盘的普及，单盘容量规格达到3.84T或者7.68T，因此单个硬盘框体积相对于上一代存储大大缩小，存储单柜可以扩展的硬盘框数量也大大增加。横向扩展则是指通过横向增加扩展柜增加控制器、CACHE和硬盘框，实现容量和处理能力翻番增加。

⑤容灾能力。集中存储的容灾特性主要体现在三个方面。第一，支持免网关双活A-A架构。第二是数据同步和异步复制功能，可以与双活特性实现免网关的双活+异地容灾的三副本数据容灾架构。第三是快照功能。这三个方面的功能是当前采购高端存储时尽量要求满足的特性。

⑥成本主要包括硬件配置成本、软件许可成本以及后期管理维护成本。