集中式存储的分类
直接连接存储 (Direct Attached Storage DAS)
网络附加存储 (Network Attached Storage NAS)
存储区域网络 (Storage Area Network SAN)
集中式存储的分类
直接连接存储是指将存储设备通过计算机主机的接口直接链接到服务器上的一种集中式存储方式。在这种存储架构中,信息被直接存放在服务器上的本地存储设备中,节点通过指令可随时读写存储的信息,实现对存储信息的维护管理。DAS 具有便捷、高效的优点,因为存储设备直接连接到服务器,可以提供较快的数据访问速度。但是,DAS 无法满足高性能的需求和大规模的使用场景,也无法支持高并发访问,因为每个服务器只能访问自身的本地存储。
网络附加存储是一种集中式存储架构,将存储设备通过网络拓扑结构接入到节点上。在 NAS 中,存储设备的文件系统被迁移到中心节点的网络设备上,任一节点都可以通过网络协议读写其他节点的文件。NAS 设备易于部署,具有即插即用、灵活的特点,可以轻松地扩展存储容量。但是,由于所有节点都需要通过网络访问文件系统,因此文件系统的备份和数据传输会消耗大量的网络带宽。
存储区域网络是一种集中式存储架构,通过专用高速网络连接存储阵列和服务器主机,形成一个专用的存储网络。SAN 通过光纤媒介支持广泛使用的 SCSI 和 IP 协议,实现存储信息的集中管理、动态存储分配以及各节点按需访问存储资源。SAN 综合了 DAS 和 NAS 的优势,提供了高性能、高可用性和高可扩展性的存储解决方案。但是,SAN 的成本和复杂性较高,并且受信息传输距离的影响较大。
集中式存储的优势
集中式存储可以更高效地利用磁盘存储空间,从而降低存储成本。这为企业投资更可靠、更先进的存储技术(如 RAID 阵列和存储区域网络)提供了资金。由于故障磁盘驱动器很可能是 RAID 阵列的一部分,因此集中式存储还意味着磁盘驱动器由于机械或电气故障而导致中断的可能性较小。
与传统的本地存储基础设施相比,集中式存储可提供更大的灵活性和可扩展性。它允许组织在本地缓存经常使用的数据以实现快速访问,同时将非活动的冷数据存储在云端,从而节省空间、降低存储成本并提高性能。集中式存储还可提供更高的冗余性和容错能力,因为数据同时存储在本地和云存储基础设施中。
数据云允许组织从单一统一平台收集、处理、存储和分析数据,确保对访问存储数据的员工和云应用程序进行更好的治理和权限控制。这允许集中管理数据使用政策。
数据云支持从任何地方安全高效地访问企业信息,并允许在不同云存储系统之间移动数据,而不会被基础架构锁定。
边缘计算环境可减少从远程站点发送到数据中心的数据量,从而显著降低运营成本。边缘计算还可确保在连接质量较差的区域进行可靠的数据处理、分析和存储。
集中式存储和分布式存储的区别
从存储环境上看
集中式存储和分布式存储在存储环境方面存在显著差异。集中式存储的存储媒介高度耦合,需要将中心节点设备部署在空间大、通风散热条件良好的环境中,以确保存储系统的稳定运行。相比之下,分布式存储的存储媒介分散在不同的网络区域,设备数量众多、冗余性强、位置分散,对机房环境的要求相对较低。分布式存储的这种分散部署方式提高了系统的可靠性和容错能力,即使某些节点发生故障,也不会影响整个存储系统的正常运行。
从存储方式上看
集中式存储和分布式存储在存储方式上也存在明显区别。集中式存储采用集中管理的硬件架构,输入输出路径较短,对文件存储系统和节点管理较为集中。集中式存储支持多个紧耦合控制器,通过端口实现节点之间的互连,共享磁盘阵列和缓存,从而提高存储系统的复用性能。同时,集中式存储器还具备掉电保护、双活、容灾、CDP(持续数据保护)等技术,以保障系统的冗余性和数据的安全性。
与集中式存储不同,分布式存储采用通用的服务器硬件标准,将存储服务器通过高速以太网互连,节点之间对等关系,冗余性高。分布式存储实现了存储硬件和软件的解耦,减少了数据传输的干扰,使得信息存储和传输更加敏捷。不仅运维成本低,而且也符合数据存储的发展趋势。分布式存储的这种分散式架构使得系统具有更好的扩展性和灵活性,可以根据需求动态添加或删除存储节点,满足不断变化的存储需求。
集中式存储的应用场景
集中式存储广泛应用于各种场景,为企业和组织提供了高效、经济的数据存储和管理解决方案。以下是集中式存储的几个主要应用场景:
基于云的应用程序
远程患者监控(RPM)
企业数据湖
小型企业存储
如何实现集中式存储
集中式存储是一种将数据集中存储在一个中央位置的方法,可以通过多种技术实现。以下是实现集中式存储的几种主要方式:
使用中央磁盘存储
集中管理存储
使用对象存储设备
使用云存储
集中式存储的挑战
性能下降
单点故障风险
内容可用性受限
集中式存储的未来
存储需求、存储环境、应用场景以及数据存储架构正在不断发生变化。数据存储不再局限于单一的集中式存储模式。虽然在低延迟和节点数相对固定的应用场景中,集中式存储仍然是主流选择,但从容量规模的角度来看,集中式存储将逐渐被分布式存储所取代。
集中式存储的优点
分布式存储的优点
高容量:分布式存储可以通过横向扩展来实现大规模存储容量
高吞吐量:分布式存储可以通过并行处理来提高数据吞吐量
高可用性:分布式存储通过数据冗余和故障转移机制提供高可用性
结合集中式存储和分布式存储的优缺点,未来的数据存储主流趋势将是低延迟、高容量、高吞吐量和高性能。未来的数据存储将呈现出集中式和分布式相互促进、共同发展的局面,两种存储模式将根据不同的应用场景和需求进行灵活选择和部署。
欢迎加入亚马逊云科技培训中心
从 0 到 1 轻松上手云服务,获取更多官方开发资源及培训教程
快速上手训练营
第一课:亚马逊云科技简介
本课程帮助您初步了解云平台与本地环境的差异,以及亚马逊云科技平台的基础设施和部分核心服务,包括亚马逊云科技平台上的弹性高可用架构,架构设计准则和本地架构迁移上云的基本知识。
亚马逊云科技技术讲师:李锦鸿
第二课:存储与数据库服务
您将在本课程中学习到亚马逊云科技上的三个存储服务分别是什么。我们也将在这个模块中为您介绍亚马逊云科技上的关系型数据库服务 Amazon Relational Database Service (RDS)。
亚马逊云科技资深技术讲师:周一川
第三课:安全、身份和访问管理
在这个模块,您将学习到保护您在亚马逊云科技上构建的应用的安全相关知识,责任共担模型以及身份和访问管理服务, Identity and Access Management (IAM) 。同时,通过讲师演示,您将学会如何授权给 EC2 实例,允许其访问 S3 上的资源。
亚马逊云科技技术讲师:马仲凯
了解更多入门学习计划 »
账单设置与查看