云原生世界需要什么样的存储系统？
发布时间：2022-07-16 14:10:10 所属栏目：云计算 来源：互联网
导读：1 导读 本文介绍了目前云原生环境下，支持有状态应用的几种典型存储方案的特点，并对市场主流的几个云原生存储产品实际测试性能进行对比。 2 现状 当前，云原生已经成为应用开发者在选择架构设计时的首
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1 导读 本文介绍了目前云原生环境下，支持有状态应用的几种典型存储方案的特点，并对市场主流的几个云原生存储产品实际测试性能进行对比。 2 现状 当前，云原生已经成为应用开发者在选择架构设计时的首选。云原生让应用开发者可以将所有精力都集中在开发业务逻辑本身，这极大降低了应用开发者的负担。 而应用系统的敏捷性、扩展性、可靠性、高可用等，则由基础设施软件和运维团队共同承担。一方面，运维团队需要利用基础设施软件，快速响应业务系统提出的部署、扩容、迁移等需求，另一方面，也要时刻保持业务系统和基础设施软件的稳定运行。这为基础设施软件和运维团队都带来了更大的挑战。 如何正确的为基础架构软件进行设计和选型，就成为了运维主管们最具挑战的任务之一。 3 云原生场景下的存储系统 存储系统一直以来都是基础设施软件中的核心之一。无论业务采用什么样的运行环境和架构，都离不开存储系统的支撑。 在过去的 30 年中，业务系统的运行环境经历了巨大的变化，从单独部署的物理机，小规模部署的虚拟化环境，大规模部署的云环境，以及目前的 K8s 平台。在这个变革的过程中，业务系统对平台敏捷性的要求越来越高。在物理机时代，运维人员需要手动配置存储系统和部署业务系统，业务上线以周为单位。而在云原生时代，每分钟都可能发布新的应用版本，每天都可能有大量的业务要上线。 4 云原生的存储方案 云原生时代需要什么样的存储系统？ 图 1. 使用/部署容器的主要挑战（图片来源于 CNCF 报告） 从 CNCF 的调查可以看出，目前存储系统依然是云原生场景使用和部署中面临的最主要障碍之一。接下来我们来介绍一下云原生场景下不同存储方案的优劣点。 本地磁盘 本地磁盘是最容易想到的方式，也是从物理机时代就一直在使用的方式。 在服务器的硬盘槽上插上硬盘，并利用 HBA 卡或软件的方式制作 RAID，划分逻辑卷，格式化成某种文件系统后，挂载到容器中。 由于磁盘和应用系统中间的 IO 路径最短，本地磁盘可以提供最佳的性能。同时 RAID 提供了一定程度的可靠性的保证，可以避免因单个磁盘故障而导致的数据丢失。因此，目前有大量用户采用这种方式为有状态的应用提供存储服务。 然而本地磁盘方案也存在着巨大的缺陷。 首先，本地磁盘无法提供节点级别的高可用，当物理节点发生故障时，由于数据都存储在故障节点上，所以应用无法被恢复到其他节点。如果业务系统有节点级高可用的要求，则必须由业务系统自己实现数据层面的高可用，这极大的增加了业务系统的复杂度。 其次，本地磁盘在敏捷性上也无法满足业务需求，业务使用的存储空间受限于本地磁盘的大小，如果达到磁盘空间的上限后难以扩容。部署 RAID 也是相当耗时的操作，难以实现在短时间内部署大量的应用系统。 此外，该方案无论是部署还是故障后的修复，都需要大量人力的参与，这使得本地存储方案的运维成本非常高。同时由于节点间的存储空间无法共享，也很容易造成存储空间的浪费。 总的来说，本地磁盘的方案只适合在业务容器化的初期阶段进行小规模试用，难以在大规模场景下被广泛使用。 很多商用存储都采用集中式存储架构，除了基本的数据读写能力外，还提供了很多高级功能，包括快照、克隆、容灾等等，进一步提升业务数据的可靠性。 然而集中式存储的架构决定了它不适合云原生的场景。 分布式存储 分布式存储的诞生就是为了解决集中式存储无法解决的问题。 分布式存储天然具有横向扩展能力，在性能和高可用方面远优于集中式存储，非常适合应对大规模虚拟化场景。与此同时，分布式存储也逐渐具备了企业级存储的能力，包括快照、克隆等等。 不过，尽管分布式存储在架构上具备众多优点，但在实现难度上具备非常大的挑战，并不是所有的分布式存储都能够充分发挥出分布式架构的优势。在实际的使用过程中，大部分分布式存储的性能和稳定性都难以达到生产级别的标准，这使得很多运维团队不敢轻易地部署分布式存储产品。 （编辑：开发网_开封站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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