如何選擇高性能的存儲產品

目前,高性能的文件系統有很多種,例如:Sun 的QFS 、IBM的GPFS ,昆騰的StorNext ,Red Hat 的GFS和Panasas。因此,如果要問那個是最好的?答案取決於你諮詢的對象以及需求的產品。

Quantcast File System (QFS) 是一個高性能、容錯、分佈式的文件系統,其開發是用於支持 MapReduce 處理或者需要順序讀寫大文件的應用。

如何選擇高性能的存儲產品

GPFS(General Parallel File System ,GPFS) 是 IBM 公司第一個系統,起源於 IBM SP 系統上使用的虛擬共享磁盤技術( VSD )。作為這項技術的核心, GPFS 是一個並行的,它保證在資源組內的 所有可以並行訪問整個文件系統;而且針對此文件系統的服務操作,可以同時安全地在 使用此文件系統的多個節點上實現。 GPFS 允許客戶共享文件,而這些文件可能分佈在不同節點的不同硬盤上;它提供了許多標準的 UNIX 文件系統接口,允許應用不需修改或者重新編輯就可以在其上運行。

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StorNext通過對資源的整合,在充分的保護用戶現有IT投資的基礎上,通過打破瓶頸和降低消耗實現數據中心整體性能的提升,並最大限度的簡化管理,因而得到了眾多用戶的一致認可。

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Panasas 公司的首席營銷官Len Rosenthal 說:"通常,我們要與NetApp的 OnTap或者On Tap GX, EMC公司, IBM的GPFS ,惠普的Polyserve以及Sun的開源研究項目即所謂的Lustre進行競爭"," 雖然我們已經取代了運行Sun QFS的系統,但是從來沒有與他們展開真正的銷售競爭。"

Rosenthal說昆騰的StorNext以及惠普的Polyserve只能處理最多16個集群NFS服務器,所以在規模性的NAS需求中並不具有挑戰性。同樣,他說, IBM 的GPFS和Sun的Rosenthal,與Panasas 的PanFS類似,是兩個並行文件系統,主要用於大學和政府研究機構的便條存儲,因為他們並不具備足夠高的I/O速率或者足夠多的數據管理工具,如快照。

上述言論來自Panasas。那麼,我們來看看他的競爭對手對於這些言論又是怎麼說的呢?

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Todd Neville,IBM公司(納斯達克股票代碼: IBM公司)GPFS供應經理說,GPFS能夠實現多樣安裝,包括HPC、零售、媒體和娛樂、金融服務、生命科學、醫療保健、Web 2.0以及電信業和製造業。Neville也對I / O速率要求不屑一顧。

昆騰公司軟件業務主管Greg Nuss的回答更加強勢,他指出Panasas公司對於StorNext能力的有關評論是完全錯誤的。

"StorNext集群中的每個節點都可以作為一個單獨的NFS服務器,在後端呈現出共同的文件系統命名空間,"他說。 "現在,我們的特定節點每個支持1000個節點,支持SAN連接以及LAN到群集的連接節點。我們實際安裝了300-40個節點,通常不會在市場中運行Panasas,因為StorNext通常不是部署在向外擴展的NAS構架中,而是工作在高性能的工作流程和檔案配置。 "

同時,惠普公司也對Panasas的言論表示不快。該公司表示,惠普可擴展NAS並沒有NAS文件服務的服務器節點數量限制,客戶可以放心的在集群中採用。

"所列舉的16個服務器節點限制僅僅是一個測試限制,"HP StorageWorks營銷總監 Ian Duncan說。"惠普有很多用戶使用集群超過16個服務器節點的NAS文件服務。"

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Duncan說Panasas 、Sun 的QFS 、IBM的GPFS和昆騰的StorNext並不是真正的對稱文件系統,而是基於主服務器的集群文件系統。無論是數據業務,鎖定運行抑或兩者-在傳統的單節點系統中都是比較容易配置的。然而,Duncan認為他們的性能和可用性會受到主機服務器內在條件的制約。

"隨著服務器的增加,主服務器的負荷也在增加,一旦主服務器失敗,就會削弱性能使更多的節點遭受損失,"Duncan說。"相比之下, 4400可擴展NAS文件服務利用惠普集群文件系統(CFS),利用多個相互獨立的服務器能夠提供更好的可擴展性和可用性,在任何人為或者性能受限的失誤情況下絕緣集群。 "

為了更加方便理解,我們來仔細分析下其中的一些文件系統。

Panasas PanFS

Panasas PanFS的並行文件系統是為I/O和帶寬高性能對象文件系統而設計的應用擴展,不同與CIFS或NFS,Panasas也支持,PanFS使用並行的DirectFLOW協議,也是未來pNFS (並行NFS)標準的基礎,是即將發佈的NFS的4.1版本主要改善部分。Panasas並行存儲的主要優勢據說是其卓越的應用性能。

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NFS服務器要求所有I / O請求通過一個單一的NAS陣列,PanFS能夠使得並行數據直接從客戶端或服務器節點傳輸到存儲系統。通過Panasas,NAS從採用數據路徑並不再擔心I / O瓶頸。例如:Panasas並行存儲安裝在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室中世界上性能最高的計算機系統上,在共享文件中的速率接近100 Gb / s。

"由於這個架構, Panasas並行存儲系統能夠達到支持數以千計的用戶/服務器的規模,在超過100GB / s的帶寬上形成數以萬計的容量,"Rosenthal說。"其他主要功能包括基於軟件的磁盤陣列(RAID)架構,能夠使重建的平行RAID比大多數存儲系統速度提升 5倍至10倍。"

PanFS還包括Panasas分層校驗技術,自動檢測並糾正不可恢復的介質故障,這在重建過程中非常重要。最後,在對這個文件系統通過多次仿真與建模應用進行優化。

需要注意的是,Panasas系統是為文件存儲而設計的,並不是模塊存儲。因此,並不適合應用在例如ERP、順序登陸或者CRM等導向性的應用當中。相反,它比較適合應用在具有大量用戶或者服務器節點需求的大型文件共享接入系統當中。

HP 文件服務器

惠普服務器在通過平行處理後表現的非常優越,應用市場瞄準需要與傳統NAS產品相比具有更多的無縫申請需求以及無服務器中斷的簡易在線存儲容量增長的中型企業用戶。惠普 StorageWorks 4400可升級NAS文件服務器包括具備雙陣列控制器以及4.8 TB存儲容量的HP StorageWorks 4400 企業虛擬陣列、三個文件服務節點、管理和複製軟件、以及支持Windows 或者Linux的程序。由於具備3個文件服務節點和雙陣列控制器,4400可升級NAS文件服務器並不存在單點失誤。

那麼缺點呢?

"4400可升級NAS文件服務器並不適合吞吐量超過6 GB/S的高性能計算應用,"Duncan說。

昆騰StorNext

當然,StorNext是所有選擇Apple產品人的選擇。未來,在媒體充裕的環境下蘋果、Windows抑或其他的系統肯定會相互影響,StorNext也會大量應用在類似環境中。例如,StorNext通常被用在要求視頻產品中重複應用,因為其具備處理大容量以及高清內容幀速的能力。那麼在線環境下它的表現又是什麼樣的呢?

"StorNext和其他共享文件系統最大的區別是StorNext採用了分層歸檔以及充足的磁帶支持,所以整合的非常精密,以及主要的OS平臺支持,"Nuss說。"其他沒有任何一個文件系統能夠在單集群的環境下支持Linux、Unix、Apple 和Windows等多項系統。"

StorNext文件系統的於眾不同之處在於通過完整歸檔能力共享文件系統。可以是系統在SAN或者LAN環境下快速處理或者分配類似圖像、媒體、內容、分析數據以及其他類型的高速共享數據庫文件,Nuss介紹道。根據文件大小以及文件系統中文件的數量而言,StorNext無論在高性能數據速率或者大容量系統中都非常出色。

IBM GPFS

IBM普通並行文件系統(GPFS)面市的時間並不是很舊。

"GPFS是支持AIX 和 Linux的高性能、共享磁盤的集群文件系統,"Iluminata公司分析師John Webster說。

GPFS最初的設計目的是針對高性能計算(HPC),現在已經被發現到類似關係數據庫、CRM、Web 2.0、媒體應用、工程學、財政應用、數據歸檔等需要具備高性能、誤差允許以及大容量的系統環境當中。

"GPFS是基於SAN模型的,所有服務器都能夠了解存儲情況,"Neville說。"為了幫助非SAN數據接入,GPFS提供啦一款仿真SAN的軟件,允許數據通過普通網絡接入,例如:以太網。"

在每個文件系統中數據是呈條狀分佈的,使得每個磁盤的帶寬可以在服務器單個文件或者生成的多個文件集合性能中使用。這種性能可以被傳遞到所有構成集群的節點之上。GPFS還是一款可配置服務,所以不存在單點錯誤。這款文件服務器的主要特點之一是GPFS能夠提供類似在集群以及數據在不同存儲層移動(包括磁帶)的基於政策信息的生命週期管理(ILM)工具的數據共享能力。

此外,GPFS還能夠被應用在數據通過NFS、CIFS、FTP或者HTTP等集群的所有節點同時工作的文件服務NAS集群核心。根據需求,更多的節點或者存儲設備都夠被添加或者從集群中去除。IBM Scale Out 文件服務器 (SoFS)基於GPFS,也具備附件功能。

"由於文件中心數據以及存儲依然在快速增長,人們希望NAS的發展能夠跟的上HPC、Web服務其他類似基於低功耗成分的標準的工業應用發展趨勢,這也是GPFS的核心競爭力所在,"Neville說。

更多

儘管上述的大多數廠商都在宣稱自己的多方面全球性優勢,但是他們中的大多數也很樂於承認自己在某些方面存在的一些薄弱環節。底線就在站點測試以及通過試用期的自由使用,判斷在你需要環境下的不同文件系統工作狀態。

這篇文章僅僅是基於表面的東西做啦介紹,未來我會在整理一篇涵蓋更多NetApp, Sun以及一些類似CIFS和NFS的傳統文件系統協議數據的文章。畢竟,並不是所有的人都需要超高性能。


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