2.4 存储

2.4.1 概述

存储是数据的载体，称它是企业IT基础设施的根基也不为过。就如同“百花齐放”的数据库技术一样，出于自身业务场景适用性和成本等因素的考虑，企业在进行IT架构设计时也需要对存储进行技术选型。

在传统的数据中心或自建的机房中，实现大规模存储通常需要购买独立的存储设备，即俗称的“磁盘阵列”。对于任何一家主流的存储设备厂商，登录其网站首页，都会看到数种乃至数十种存储产品同时在售卖。此时企业需要先根据业务场景决定选择哪种存储类型，常见的存储类型有：

● SAN（Storage Area Network，存储区域网络），一种在服务器和外部存储资源或独立的存储资源之间实现高速、可靠访问的专用高速网络。

● NAS（Network Attached Storage，网络附属存储），一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现的文件数据存储。

● OSD（Object-based Storage Device，对象存储设备），又称KV（Key-Value，键值）存储，一种基于对象存储设备构建的存储系统，存储单元是“对象（Object）”。

限于篇幅，这里不对它们的技术细节进行展开介绍了，感兴趣的读者可以自行在网上搜索。这三种存储类型之间的性能对比如图2-46所示。

图2-46 三种存储类型之间的性能对比

由此，我们大概可以知道它们各自“擅长”和“不擅长”的领域。

● SAN：高性能、高单位容量成本，常见于高IOPS（Input/Output Operations Per Second）的随机读/写场景，如大型券商交易系统。

● NAS：易共享性、较高的连续读/写IOPS，常见于企业内文件共享场景，如分布式视频渲染。

● OSD：大容量、低单位容量成本、无结构化数据存储，常见的场景是海量图片存储，如大型网站的静态数据存储。

然而，即使根据业务场景选择了最合适的存储类型，也还需要在存储介质中进行选择，以平衡性能、容量和成本。如图2-47所示，目前主流的存储介质有HDD、SATA SSD和NVMe SSD三种，其中NVMe SSD正在迅速取代SATA SSD，其单位容量成本也逐渐向后者靠拢。总体来说，从上至下，三种存储介质的单位容量成本和性能均递增。

图2-47 数据中心常见的存储介质

这样一来，单是以上列出的存储类型+存储介质的组合，就有9种，还不算各种存储类型内的细分和同时使用多种存储介质的混合存储。目前阿里云官网上提供超过15种存储产品，各产品内部又有多种性能规格可供选择。如果每一种产品背后都需要一个硬件架构单独设计的阵列，这对于一个云厂商来说将是不可想象的。

那么，是否能有一种设计，在满足存储最本质的功能——作为数据的载体后，通过软件在这个载体的上层实现存储协议，从而大规模、高性能、低成本地提供各种存储产品供用户选择呢？阿里云所有存储产品的共同底座——盘古（pangu）便是这样一种产品。

另外，云计算又面对各种场景的存储需求，如ECS对块存储和快照有需求、面向互联网有对象存储需求等。所以，阿里云形成了以盘古为底座的多层次存储架构，如图2-48所示。

图2-48 阿里云存储架构

从图2-48可以看出，Block Server为ECS提供块存储服务，同时通过Snapshot Server为ECS提供快照服务；OSS Server通过RESTful API对外提供对象存储服务，盘古组件则为其提供一个分布式存储底座（后面将详细介绍盘古组件）。