【存储知识小讲堂系列】为什么横向扩展很重要

  这种方法已经越来越不合时宜

  你需要一种全新的扩展方式!

  先看看由戴尔科技员工配音的

  存储知识小讲堂吧

  2分钟快速了解

  为什么横向扩展很重要

  (此处有视频,视频地址:)

  横向&纵向扩展小科普

  什么是纵向扩展?

  纵向扩展(Scale up)意味着将资源添加到系统中的单个节点。就像我们往PC里加一块硬盘一样,是过去数十年来企业进行存储升级的常见方式。不过随着时间的推移,这种方法也暴露出了越来越多的局限性

  对存储系统来说,由于纵向扩展只是在现有体系结构中添加硬盘或闪盘来增加存储容量,而没有增加CPU、内存来帮助整个系统处理更多的容量交付给主机。这就意味着当存储容量增加后,存储性能往往会下降

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  比如,当前的阵列处理性能已经达到瓶颈,此时再扩充容量,就会影响以前映射给主机的LUN的整体性能,因为有更多的LUN竞争已经达到瓶颈的系统资源。反过来,还会影响备份和恢复时间以及其他关键任务流程

  什么是横向扩展?

  横向扩展(Scale out)是向现有IT系统替换或添加新硬件的过程。在扩展容量的同时,性能随着容量线性提升。因为扩展的每一个节点都有独立的CPU,独立的内存等,所以在扩展空间后,整个集群的性能不会随着容量的增加而下降,反而是提升

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  横向扩展设计适用于非结构化数据,其中的数据可以分布在多个节点上,以提高弹性和性能。通常,使用这种类型的数据,I/O配置文件不需要块级的确定性延迟(就像基于块的I/O一样)。这就是为什么横向扩展和对象存储解决方案中的突出设计。横向扩展解决方案还允许单个卷的容量超过单个节点,因此在需要支持大容量的对象存储或文件系统非常适合横向扩展设计

  从本质上讲,横向扩展让以往纵向扩展的不足得以迎刃而解,其核心优势包括:

  摆脱限制旧设备的容量和性能约束;

  降低复杂的基础架构成本,无需进行昂贵的叉车升级即可快速受益于较新的体系结构和磁盘驱动器密度;

  更好的硬件简化系统管理,促进冗余和提高正常运行时间变得更加容易;

  使组织在将来相对轻松地实际扩展规模。传统纵向扩展架构的复杂性可能会在升级时带来业务中断的风险,而横向扩展则相对轻松许多。

  此外,在横向扩展流行之前,企业购买的存储系统常常要比所需容量大得多(比如RAID方案需要超额购买磁盘以用作奇偶校验和热备用),以确保有足够的磁盘空间可用于将来的扩展。但如果这种扩展从未发生过,或者需求没有达到预期的水平,那么许多最初购买的磁盘空间就会浪费掉

  而借助横向扩展架构,就避免了初始投资成本过高的问题,如果存储需求增加到超出预期的水平,则可以根据需要添加新的阵列,基本没有限制

  纵向扩展并非从此淘汰

  数据爆炸的今天,强大的扩展能力是任何IT环境的必备条件,既然横向扩展弥补了纵向扩展的许多不足,纵向扩展是否会被淘汰呢?其实不然,纵向扩展依然有用武之地。

  对于小规模的部署,纵向扩展架构可以满足应用程序的所有要求。而超过PB(或在需要大型单一命名空间的情况下),更好的选择肯定是横向扩展。横向扩展架构通过使用擦除编码而不是RAID保护,在规模上引入了更好的弹性。与完全复制整个设备相比,横向扩展设计还可以在地理分布模型中提供更高的效率

  不过长远来看,IDC预计到2025年,80%的数据将是非结构化数据。Gartner的数据也显示,从2019年到2024年,非结构化数据容量预计将增加两倍。可见,在未来数十年里,大量的非结构化数据将对企业的使用和管理和存储提出了更高要求,同时也对存储基础设施的性能和可扩展性提出了前所未有的挑战

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