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信創(chuàng)云環(huán)境下，一般類應用服務器的應用場景就是絕大多數(shù)應用的部署場景。信創(chuàng)云環(huán)境就是要整合對象存儲和NAS存儲的優(yōu)點，實現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)存儲和管理。對象存儲在大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和備份方面具有優(yōu)勢，而NAS則更適合小規(guī)模數(shù)據(jù)的共享和訪問，因此可以根據(jù)實際需求進行選擇和部署。
【欄目主編】張鵬某金融科技公司高級技術主管：本議題由招商證券平臺架構師張錁斌、江蘇農信存儲架構師康建國發(fā)表針對議題下關鍵點的主張，幾位專家的主張在某金融行業(yè)公司技術經理陳橙、某金融公司架構師劉艷春及我本人等多位專家的復議后，形成了一定的共識，希望可以對同行有一定的參考。
張錁斌 招商證券平臺架構師：
企業(yè)對數(shù)據(jù)中心的依賴度不斷提高，對數(shù)據(jù)可用性的需求也隨之增加。因此，在未來，NAS和對象存儲對于數(shù)據(jù)的高可用性和容錯性將會越來越重要，可以提供高可用性的存儲服務。
隨著中國基礎設施能力的快速崛起，使用全信創(chuàng)的技術棧支持生產系統(tǒng)已經從嘗試走向正式落地。在落地的過程中，存儲作為IT基礎設施的三大件（服務器/存儲/數(shù)據(jù)庫），是最重要也是技術最復雜的一個基礎能力，存儲的好壞，不僅影響系統(tǒng)的并發(fā)和性能，還極大地影響了系統(tǒng)的可用性和可靠性。
一、NAS和對象存儲技術對比
NAS和對象存儲雖然都是存儲分離方案，一般都是采用分布式架構，但是在功能和非功能上存在較大的差異。針對不同的應用場景對比如表1：
表：NAS和對象存儲技術對比
可以看出NAS和對象存儲有著各自的側重，在實際應用中，可以結合NAS和對象存儲能力，從具體的業(yè)務需求、數(shù)據(jù)訪問模式、數(shù)據(jù)容量和增長速率等多個因角度行評估，選擇合適的存儲方案。
NAS存儲文件級別的存儲和控制，可進行多種協(xié)議訪問，通過操作系統(tǒng)層接入，對于應用的侵入性低?？梢酝ㄟ^操作系統(tǒng)自帶的工具（SMB等）進行訪問，易于管理和維護。使用文件接口訪問方式，入門門檻低。適合用于應用存儲需要隨機訪問的熱數(shù)據(jù)，不建議用于存儲大規(guī)模的數(shù)據(jù)。
對象存儲采用一種無文件系統(tǒng)的存儲方式，可以避免傳統(tǒng)NAS存儲中出現(xiàn)的文件系統(tǒng)碎片等問題。同時通過數(shù)據(jù)拆分，提供更高的并發(fā)能力。對象存儲靈活性高，可輕松擴展；能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲，適用于需要高可靠性的應用程序；提供數(shù)據(jù)備份和冗余；能夠在任何地方較快地存儲和檢索數(shù)據(jù)。對象存儲適合大規(guī)模、高可靠性的分布式數(shù)據(jù)存儲場景，如云存儲、大數(shù)據(jù)存儲、長期存儲等。
二、部署方案
1.一體機方案
一體機方案采用專用的存儲硬件架構設計，提供開箱即用的部署便利。一體機的方式是傳統(tǒng)存儲設備的延伸，類似于傳統(tǒng)的集中式存儲部署方案。
適用場景：
-適用于數(shù)據(jù)規(guī)模不大，對響應性能要求高，運維能力受限的場景。比如中小企業(yè)，大型企業(yè)分支機構，邊緣節(jié)點的存儲等場景。數(shù)據(jù)量不大、可靠性要求很高的核心交易系統(tǒng)存儲需求，也可以考慮一體機方案。
特點：
-存儲設備單元化，易于管理和維護。
-部署相對簡單，不需要太多專業(yè)知識和技能。
優(yōu)點：
-集成度高，構造簡單，易于維護。
-設備型號標準化，采購方便，容易部署。
-專用存儲架構，存儲利用率更高
缺點：
-存儲容量有限，難以擴容，不適合大量數(shù)據(jù)應用場景。
-存儲性能存在上限，難以滿足高并發(fā)業(yè)務需求。
-存儲單點故障風險高，對業(yè)務運行的穩(wěn)定性有影響。
-專用設備，廠商鎖定。
2.分布式方案
分布式存儲是基于通用服務器的存儲方案，通過軟件能力實現(xiàn)高可用的存儲方案。分布式方案是和云計算緊密相關聯(lián)的。AWS的第一個云服務就是對象存儲S3服務。
適用場景：
-適用于大數(shù)據(jù)或高訪問量的應用場景，比如中大型企業(yè)的云NAS和對象服務，大數(shù)據(jù)和AI訓練等場景。
特點：
-分布式存儲系統(tǒng)可以無限水平擴展，適合大數(shù)據(jù)或高訪問量的應用場景。
-可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、容錯、負載均衡等功能，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。
-支持多種協(xié)議和接口，可以滿足不同類型的應用需求。
優(yōu)點：
-存儲容量、性能擴展方便，靈活性高。
-分布式可靠性，可支持同城的數(shù)據(jù)多副本和容錯。
-數(shù)據(jù)分散存儲，不易發(fā)生單點故障。
缺點：
-系統(tǒng)部署和維護需要較高的技能和經驗。
-系統(tǒng)復雜度較高，把握系統(tǒng)整體性能需要較多資源和精力。
-系統(tǒng)通信延遲存在，會對性能產生影響。
三、部署實踐
對象存儲作為歸檔存儲服務，同時也作為鏡像倉庫，支持業(yè)務的異地部署和恢復，承載了企業(yè)數(shù)據(jù)的最后一道防線的職責。對象存儲的高可用方案對于整個業(yè)務系統(tǒng)的可用性起到決定作用。對象存儲是云服務的一種，可以采用云服務的部署方式，將距離相近，而且具備一定隔離能力的機房作為獨立的可用區(qū)（Available Zone），將對象存儲集群的部署在不同的可用區(qū)，確保在一個甚至是兩個獨立可用區(qū)出現(xiàn)問題時，對象存儲可以對外提供服務。異地災備采用異步復制的方式，根據(jù)RPO/RTO和帶寬能力，設置合適的同步策略。
分布式NAS可以參考對象存儲的部署方式。對于一體機的NAS可以選擇采用兩地三中心的高可用方案。本地進行實時同步備份，異地采用異步備份。
對于比較成熟的應用框架，可以考慮單中心部署，由應用負責數(shù)據(jù)的同步復制，這個方案的好處是應用可以只復制少量的重要數(shù)據(jù)，大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>
四、技術展望
近年來，云存儲一直在不斷發(fā)展，其中NAS和對象存儲也不例外。以下是它們的一些發(fā)展趨勢：
1.數(shù)據(jù)安全性：數(shù)據(jù)安全一直是云存儲的熱點話題，NAS和對象存儲也不例外。未來，資料的安全性將成為更加關注的焦點，云存儲方案需要加強安全措施，保證資料的機密性和完整性。
2.高速度和低延遲：隨著云計算的不斷普及，越來越多的用戶希望能夠快速地存取、管理和分析存儲在云上的數(shù)據(jù)。因此，包括NAS和對象存儲在內的云存儲，都通過底層技術的革新，如存儲介質的更新?lián)Q代，NOF（NVMeover Fabrc）等新的協(xié)議，提供高速度和低延遲的存儲服務，以滿足用戶的需求。
3.高可用性:隨著企業(yè)對數(shù)據(jù)中心的依賴度不斷提高，對數(shù)據(jù)可用性的需求也隨之增加。因此，在未來，NAS和對象存儲對于數(shù)據(jù)的高可用性和容錯性將會越來越重要，可以提供高可用性的存儲服務。
4.人工智能技術：隨著人工智能技術的發(fā)展，NAS和對象存儲的應用場景也在不斷擴展。未來，云存儲提供商可以利用人工智能技術，提供更加智能化的存儲服務，包括數(shù)據(jù)分析、自動化管理、數(shù)據(jù)分類和識別等功能。
5.大數(shù)據(jù)處理：隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，處理海量數(shù)據(jù)的需求也在不斷增長。未來，NAS和對象存儲需要進一步提高對海量數(shù)據(jù)的處理能力，提供更加高效的數(shù)據(jù)處理和管理服務。
康建國 江蘇農信存儲架構師：
對于云環(huán)境上需要文件共享服務，同時有高并發(fā)低時延要求的應用系統(tǒng)，可以選擇從雙活NAS存儲上分配資源使用。當然，由于集中式NAS資源和處理能力有限，需要對分配使用的應用數(shù)量做一定控制。
近年來，隨著電子商務、云原生、微服務、分布式應用、DevOps等現(xiàn)代應用架構的流行，用戶開始將越來越多的傳統(tǒng)應用進行改造和重構，遷移到云環(huán)境。同時，當下國產化進程推進迅速。在這樣的背景下，在云環(huán)境下針對非結構化數(shù)據(jù)如何規(guī)劃和部署NAS和對象存儲值得仔細考量。
一、云環(huán)境下NAS和對象存儲的使用場景
1.NAS的使用場景
NAS存儲使用標準的文件系統(tǒng)和協(xié)議（如CIFS、NFS），主要操作對象是文件和文件夾，主機端通過文件夾路徑直接訪問存儲的文件，適用于小型和中型的文件應用，例如普通的文檔、圖片、視頻等數(shù)據(jù)。NAS存儲適合用于多主機共享數(shù)據(jù)，它提供了高效的文件訪問和管理，支持多用戶并發(fā)訪問。
相對于對象存儲，NAS存儲在集成和應用上更具備廣泛性和兼容性，應用無需改造，開箱即用，適合小規(guī)模應用集群快速部署。
集中式NAS和分布式NAS的使用場景有所不同，前者憑著自身的高性能優(yōu)點適用于高并發(fā)低時延的小文件應用場景，后者適用大文件順序寫場景，比如票據(jù)影像的備份歸檔等。
2.對象存儲的使用場景
對象存儲接近無限擴展能力使其可以真正意義上實現(xiàn)非結構化數(shù)據(jù)的海量存儲。其扁平化的存入和讀取數(shù)據(jù)對象方式，使其使用方式簡單，應用經過標準API接口進行調用，十分契合互聯(lián)網大數(shù)據(jù)的存儲。對象存儲適合存儲包括多媒體、音樂、圖片、視頻監(jiān)控文件、軟件、鏡像、掃描件等種類在內的海量文件。
第一類場景是使用與應用系統(tǒng)保存業(yè)務所需要存儲的各類文件、視頻、音頻、圖片等對象，比如金融行業(yè)的票據(jù)影像與雙錄等。第二類場景是可以作為云上數(shù)據(jù)的長期備份和歸檔使用。對于需要透明保存但很少被訪問的溫冷數(shù)據(jù)，可以從在線高性能存儲遷移備份至對象存儲做長期保存，兼顧了成本效益與數(shù)據(jù)可用性。
圖1 NAS與對象存儲對比圖
二、云環(huán)境下的NAS和對象存儲的部署
在明確了NAS和對象存儲的各自特點和各自適用場景之后，我們可以考慮以下基礎設施如何部署了。當然不管是NAS存儲還是對象存儲，首先需要滿足信創(chuàng)基礎環(huán)境的兼容性要求，包括芯片、操作系統(tǒng)、網絡等等。
（1）集中式NAS
在云環(huán)境之外單獨部署一套雙活架構的集中式NAS存儲，配置閃存盤和足夠前端萬兆接口卡，連接兩臺萬兆交換機，組建一套完整的高性能雙活NAS架構，為云上需要使用集中式NAS的應用系統(tǒng)提供文件共享服務。
對于云環(huán)境上需要文件共享服務，同時有高并發(fā)低時延要求的應用系統(tǒng)，可以選擇從雙活NAS存儲上分配資源使用。當然，由于集中式NAS資源和處理能力有限，需要對分配使用的應用數(shù)量做一定控制。
（2）分布式NAS
分布式NAS使用和對象存儲一套分布式存儲上提供的文件存儲服務?？梢允褂脤ο蟠鎯Φ膽靡宦墒褂脤ο蟠鎯?，只有那些應用程序無法改造適配對象存儲，而對時延要求不高的應用系統(tǒng)，才推薦使用分布式NAS。
（3）對象存儲
對象存儲的部署一般有兩種方案，一個是軟硬一體的方案，即超大規(guī)模分布式存儲平臺，另一個是軟硬分離，采用“軟件定義和通用服務器”。用戶可以根據(jù)自己的部署、運維能力選擇采用。
另外，建議搭建對象存儲的跨站點高可用架構，采用跨站點多活或者遠程復制技術實現(xiàn)容災，提升對象存儲的高可用能力。
三、NAS部署方案實踐
在信創(chuàng)云環(huán)境中確實需要使用集中式NAS的系統(tǒng)，可以在云環(huán)境之外獨立部署集中式NAS，如今隨著業(yè)務連續(xù)性要求越來越高，行業(yè)已經默認采用雙活NAS架構。典型的雙活集中式NAS物理部署結構參考圖2、圖3。
圖2 NAS雙活物理架構
圖3 NAS雙活容災方案組網拓撲圖
結束語
信創(chuàng)云環(huán)境下，對象存儲和NAS存儲的部署需要考慮服務器的負載情況、網絡架構、安全措施、資源利用率和性能優(yōu)化、高可用性、可擴展性和靈活性。針對不同應用場景選擇適合的存儲方式。如高負載應用采用分布式存儲架構，頻繁讀寫采用NAS存儲，大量存儲非結構化數(shù)據(jù)采用對象存儲。同時部署時需要選擇完善的高可用和災備解決方案，并經過測試和驗證，確保存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性和數(shù)據(jù)安全性。
