聯(lián)想超融合存儲(chǔ)系統(tǒng)是一款自主研發(fā)，面向?qū)ο蟮姆植际酱鎯?chǔ)系統(tǒng)。通過將所有硬盤池化管理，大幅度的提高并發(fā)I/O;采用虛擬存儲(chǔ)控制器，更加靈活智能的管理;利用無單點(diǎn)原則，水平擴(kuò)展的分布式架構(gòu)，構(gòu)建了一個(gè)高性能、易擴(kuò)展、高可靠的超融合存儲(chǔ)系統(tǒng)。
分層持久存儲(chǔ)
超融合是指在同一套單元設(shè)備(x86服務(wù)器)中不僅僅具備計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和服務(wù)器虛擬化等資源和技術(shù)，而且還包括云管理軟件，數(shù)據(jù)重構(gòu)，多副本，快照技術(shù)等元素，而多節(jié)點(diǎn)可以通過網(wǎng)絡(luò)聚合起來，實(shí)現(xiàn)模塊化的無縫橫向擴(kuò)展，形成統(tǒng)一的資源池。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案相比，超融合存儲(chǔ)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)存儲(chǔ)橫向擴(kuò)展能力不足的問題。
眾所周知，相較于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤，SSD 具有很好的彈性，并提供對(duì)數(shù)據(jù)的快速訪問，但其擁有寫入次數(shù)限制。結(jié)合兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，聯(lián)想超融合存儲(chǔ)系統(tǒng)采取SSD+HDD的混合存儲(chǔ)方式，將所有物理服務(wù)器上的硬盤組成一個(gè)存儲(chǔ)資源池。其中所有機(jī)械硬盤組成存儲(chǔ)容量層，SSD閃存盤組成存儲(chǔ)性能層，兩者一起構(gòu)建了分層持久存儲(chǔ)。(TPC：Tiered Persistence Store)
聯(lián)想超融合存儲(chǔ)把混合存儲(chǔ)成本效益最大化，最大限度地提高性能。LHS從數(shù)據(jù)中分離出元數(shù)據(jù)，為實(shí)際的數(shù)據(jù)提供關(guān)鍵信息，并將元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高性能設(shè)備中(SSD)，這種方式大大加速了元數(shù)據(jù)的讀取和寫入操作。
SSD存儲(chǔ)了一些關(guān)鍵的組件，包括：LHS Home(VSC虛擬存儲(chǔ)控制器核心)、Metadata(元數(shù)據(jù))、OpLog(寫緩存)、Cache(緩存)和Persistence Store(持久存儲(chǔ))。下圖展示了SSD的存儲(chǔ)分解：
HDD只作用于持久存儲(chǔ)，分解更簡(jiǎn)單：
數(shù)據(jù)分片存儲(chǔ)
聯(lián)想超融合系統(tǒng)利用分片機(jī)制來解決單個(gè)服務(wù)器不能滿足的大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和大吞吐量的系統(tǒng)讀寫等問題。分片是一種水平擴(kuò)展方式，把一個(gè)大的數(shù)據(jù)集分散到多個(gè)服務(wù)器上，所有的服務(wù)器將組成一個(gè)邏輯上的數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)這個(gè)大的數(shù)據(jù)集。分片對(duì)用戶是透明的。
數(shù)據(jù)從虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)寫入物理存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，分片機(jī)制會(huì)涉及到如下概念：block、object。block 是一塊磁盤當(dāng)中最小的單位，其大小取決于不同的操作系統(tǒng)。一個(gè)object由n個(gè)連續(xù)的block組成,并被保存在磁盤上。
下圖展示了文件寫入物理存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)各部分的組成關(guān)系：
如上圖，虛擬機(jī)上的文件系統(tǒng)寫入物理存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，文件被磁盤的最小單位block所劃分，n個(gè)連續(xù)的block又組成一個(gè)object，并直接存入磁盤。
數(shù)據(jù)多副本機(jī)制
聯(lián)想超融合存儲(chǔ)使用復(fù)制因子(RF：Replication Factor)來保證當(dāng)節(jié)點(diǎn)或硬盤失效時(shí)，數(shù)據(jù)的冗余度和可用性。當(dāng)數(shù)據(jù)寫入本地TPS時(shí)，數(shù)據(jù)被同步復(fù)制到另1個(gè)或者2個(gè)節(jié)點(diǎn)(取決于RF設(shè)置)，當(dāng)這個(gè)操作完成后，此處寫操作才被確認(rèn)(Ack)，以此來保證數(shù)據(jù)至少存在于2個(gè)或3個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)上，保證數(shù)據(jù)的冗余度。
多副本機(jī)制
在同一集群中可以為不同的工作負(fù)載配置不同的容錯(cuò)等級(jí)(RF1/2/3…)。當(dāng)RF=1時(shí)，表示系統(tǒng)中僅有1個(gè)副本，則系統(tǒng)不能承受任何節(jié)點(diǎn)或硬盤故障;當(dāng)RF=2時(shí)，表示系統(tǒng)中有2個(gè)副本，即系統(tǒng)可以承受一個(gè)節(jié)點(diǎn)或硬盤故障;同理，RF=n時(shí)，表示系統(tǒng)中有n個(gè)副本，即系統(tǒng)可以承受n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)或硬盤故障。
聯(lián)想超融合存儲(chǔ)具有硬盤/節(jié)點(diǎn)/機(jī)柜的感知能力，以此來保證最大的可用域，盡可能的把多個(gè)副本分散到多個(gè)硬盤/節(jié)點(diǎn)/機(jī)柜，提供硬盤級(jí)、節(jié)點(diǎn)級(jí)、機(jī)柜級(jí)的高可用。一般來說，隨著集群規(guī)模的增長(zhǎng)，具有多個(gè)機(jī)架時(shí)，才會(huì)提升到機(jī)柜感知，盡可能的把副本分散到多個(gè)機(jī)柜。
聯(lián)想超融合存儲(chǔ)還具有系統(tǒng)自我修復(fù)能力，無需運(yùn)維人員介入。當(dāng)發(fā)生節(jié)點(diǎn)或硬盤失效時(shí)，且RF>1時(shí)，可用數(shù)據(jù)塊會(huì)重新在所有節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行復(fù)制，以滿足RF的設(shè)置。
關(guān)于聯(lián)想超融合
聯(lián)想超融合，是利用分布式存儲(chǔ)和計(jì)算虛擬化技術(shù)整合服務(wù)器集群、對(duì)外提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源的IT基礎(chǔ)架構(gòu)。聯(lián)想超融合簡(jiǎn)化客戶的IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、降低硬件配置和管理成本以及基礎(chǔ)設(shè)施交付成本，同時(shí)改善系統(tǒng)平臺(tái)的可靠性，提供水平擴(kuò)展的能力，幫助客戶大幅度降低各種規(guī)模數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜性。聯(lián)想超融合在虛擬化和分布式存儲(chǔ)領(lǐng)域有超過十年的技術(shù)儲(chǔ)備，積累了全球70多項(xiàng)國(guó)際技術(shù)專利。
聯(lián)想作為中國(guó)超融合聯(lián)盟的發(fā)起者和第一屆理事長(zhǎng)單位，將致力于推進(jìn)超融合市場(chǎng)的發(fā)展和成熟，引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代IT架構(gòu)的革新。目前，聯(lián)想超融合在醫(yī)療、政府、教育、企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，未來，聯(lián)想超融合解決方案將繼續(xù)憑借持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和深入的行業(yè)洞察，為合作伙伴和客戶提供更優(yōu)質(zhì)、更有針對(duì)性的全新IT體驗(yàn)。
