為什麼基於閃存的對象存儲將成主流

四年前,Pure Storage率先在業內推出了閃存對象存儲方案——FlashaBlade,如今,閃存對象存儲漸漸成為主流,市場上有六家廠商在倡導這一概念。

为什么基于闪存的对象存储将成主流

自從1998年由Paul Carpentier和Jan van Riel在FilePool設計出第一個內容尋址系統(CAS)以來,對象存儲一直是以低性能、存儲海量數據為主要特徵。(EMC於2001年收購了FilePool)

市場上,包括Amplidata, Bycast, CleverSafe, Cloudian, Scality等在內初創公司都曾經在做對象存儲,不過,後來大都被大廠給收購了,HGST收購了Amplidata,NetApp收購了Bycast,IBM收購了Cleversafe。

對象存儲是文件和塊存儲之外的第三種存儲,主要是面向非結構化數據的,在擴展性,靈活性等方面優勢非常明顯。

一般來說,對象存儲都是用的磁盤介質,靠橫向擴展的節點組成的,一般都不用閃存,PureStorage在2016年打破了這個局面,此後不久,又有NetApp的StorageGRID也推出了閃存對象存儲方案。

存儲行業的人都比較保守,很少有人做太多“出格”的事兒。一般而言,磁盤比閃存要便宜的多,而且對象存儲對性能的要求通常都比較低,不過,事情正在起變化,像機器學習這種就需要快速訪問成百上千的數據片段,對象存儲是比較合適的方案,之所以這麼說是因為:

大家都普遍遵循S3對象存儲標準

對象存儲中可以添加文件存儲網關

可使用全閃硬件配置,

從根本上改變了對象存儲軟件堆棧,

邊緣側機器學習的興起;

我們來看看MinIO,OpenIO, NetApp, Pure Storage, Scality和Stellus在對象存儲方面有哪些創新?

Minio

MinIO開源的對象存儲軟件的速度非常快,公佈的許多基準測試數據都能證明這點。

比如它比Hadoop要快;比如在AWS上運行的一個MinIO的demo顯示,使用了NVMe SSD之後,實測讀取帶寬超1.4Tbit/s。

MinIO的應用生態現在也比較強大。比如面向Infinidat等廠商開放了一個NAS網關;VMware正在考慮使用MinIO軟件為Kubernetes pod提供存儲服務;Nutanix的Bucket對象存儲使用了MinIO S3適配器;

同類型的企業中,MinIO的知名度算比較高的。

OpenIO

OpenIO拿出了業內第一個寫速度超過1Tbit/s的對象存儲服務,高達1.372Tbit/s (171.5GB/sec),這比日立Vantara的高端VSP 5500系列的148GB/s還快,不過,比Dell EMC的PowerMax 8000的350GB/s還差不少。

OpenIO用SSD管理元數據,用磁盤存放普通對象數據。OpenIO表示,數據層、元數據層、S3訪問層都能實現線性擴展,而且有負載均衡技術來應對熱點節點問題。

NetApp StorageGRID

2019年,NetApp發佈了全閃的StorageGRID SGF6024,它面向大量小對象需要高併發訪問的存儲場景

为什么基于闪存的对象存储将成主流

NetApp StorageGRID軟件負責人表示,SGF6024的軟件堆棧做了很大調整,而且,還有進一步改進的空間。現在系統效率提高了很多,系統在磁盤尋道時間就能完成這些操作。

Pure Storage FlashBlade

FlashBlade的發佈非常具有突破性,FlashBlade是一個分佈式的對象存儲系統,採用的是專有硬件和閃存盤,一開始就支持NFS v3,現在還支持CIFS和S3,提供最高85GB/s的性能。

为什么基于闪存的对象存储将成主流

Pure Storage的FlashBlade主要面向AI,機器學習和實時分析型應用,PureStorage還宣稱FlashBlade在NAS裡管理非結構化數據的能力比較強,FlashBlade將NAS訪問層包裝在其對象服務當中。

Scality

Scality是一家典型的對象存儲供廠商,它在邊緣計算領域有著廣闊的應用前景。

Scality認為邊緣場景中使用基於閃存的對象存儲特別合適,比如獲取來自手機、物聯網設備以及別的設備產生的各種數據,日誌,傳感器數據,流數據,圖像和視頻數據什麼的。

Stellus

Stellus Technologies推出了一個可擴展的高性能文件存儲系統,這是一個全閃存的,KV軟件存儲方案。KV存儲是一種特殊的對象存儲,它的元數據與對象的鍵(標識符)沒有分離。

對象存儲通常包含一個對象,還有標識符(標識符指的是內容地址或者鍵),以及描述對象數據屬性的元數據。對象存儲可以通過元數據來索引和搜索對象,而KV存儲只能通過鍵來搜索。

通常一個KV存儲只能存放少量數據,而對象存儲存儲PB級別的數據。Stellus腦洞打開,做了很多個KV存儲,它在每個SSD裡最多能放4個,每個服務器節點裡就能放置更多KV存儲。

Stellus這種在每個硬盤裡放置多個KV存儲的方案,結合上NVMeoF方案後,向外提供高性能並行訪問能力,性能能與全閃存比肩。

結語

加速對象存儲的方法主要有兩種。

一種是將閃存硬件與經過優化的軟件結合使用,也就是所謂軟硬一體,比如NetApp和Pure Storage就是這種套路。另一種是依靠經過優化的軟件,純軟方案,比如,MinIO和OpenIO就是這條路線。

Stellus結合了這兩種方法,使用了閃存硬件和基於新的KV存儲的軟件堆棧,而不是完整的對象存儲。

Scality瞄準的是基於全閃存的對象存儲方案這一新趨勢,但並沒有很好的發揮出價值,著名企業級存儲媒體人Chris Mellor建議Scality與硬件廠商合作,開發一個針對邊緣場景的,精簡優化版的閃存對象存儲方案。

Chris Mellor認為,Cloudian、Dell EMC(ECS),日立Vantara,IBM和昆騰等廠商很快也會意識到需要開發閃存對象存儲了,眼看著QLC又一次拉低了閃存的成本,而MinIO、OpenIO和Stellus在軟件方面的優化創新也是值得學習的。

我們有理由認為,基於閃存的對象存儲可能是接下來存儲圈的又一個熱點吧

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