Wikibon（维基百科）的分析师预测，到2026年，大数据市场将以14.4%的年复合增长率（CAGR）增长到922亿美元。组织正在重新考虑存储方法以保持竞争力，企业和组织逐渐意识到垂直规模不再适合当今的存储需求。它不能以快速且经济地满足需求。因此，越来越多的数据中心正在从垂直架构过渡到软件定义存储（SDS）。

最新出现的存储场景是混合云，它为组织从云计算架构获得业务灵活性提供了一种有效地方式，这有助于实现预算效率和绩效目标的最大化。由于混合云架构是如此的新颖，很多人对混合云部署方法的优势和挑战不甚了解。本文将提供一些可用于确保混合云所需性能、灵活性和可扩展性的设计元素。

横向扩展NAS

横向扩展网络附加存储（NAS）使得混合云存储解决方案成为了可能，由于混合云架构对市场来说比较新颖，甚至很多在部署了混合云的组织，不知道横向扩展NAS一致性的重要性。很多环节最终都是一致的，这意味着写入一个节点的文件不能立即从其他节点访问。导致这个问题的原因可能是由于没有正确实现协议，或者与虚拟文件系统集成不够紧密造成的。如果横向扩展NAS是严格一致的：文件可以从所有节点同时访问。协议兼容和虚拟文件系统紧密集成是保证成功的方式。

这样的混合云应该基于三层设置，集群中的每个服务器将运行基于这些层的软件堆栈。

持久存储层。这一层基于对象存储，它提供了诸如极端可伸缩性的优点，但是，该层本身必须严格一致。虚拟文件系统层。该层处于第二层，任何横向扩展NAS的核心，如缓存、锁定、分层、配额和快照的功能将在本层处理。协议层。它包括诸如服务器消息块（SMB）和网络文件系统（NFS）之类的协议，但也包括用于管理程序的集成点。

保持架构对称和清洁非常重要，如果你能够实现这一点，未来遇到的架构挑战将更容易被解决。

现在需要关注存储层。因为它是基于对象的存储，我们现在可以轻松扩展存储解决方案，有了一个干净且对称的架构，我们可以存储几百亿的数据和万亿的文件。

存储层负责冗余，因此需要快速有效的自我修复机制。为了保持数据中心中的数据占用空间，存储层需要支持不用的文件编码。

超速缓存

性能将是软件定义存储（SDS）解决方案的一个难题，因此需要一些缓存设备。从存储解决方案的角度来看，速度、大小以及价格是需要考虑的问题。对于SDS解决方案，通过将数据解除分段到存储层之前将数据复制到另一个节点来保护更高级的数据非常重要。

随着存储解决方案在容量和功能方面的增长，特别是在虚拟或云环境中，支持多个文件系统和域变得更加重要。不同的应用程序和用例使用不同的协议，有时还需要能够跨不同协议访问相同的数据。

处理元数据

元数据是虚拟文件系统的关键组件。元数据是描述文件系统的结构的信息，例如一个元数据文件可以包含关于文件系统中的单个文件夹中包含的文件信息。这意味着我们将在虚拟文件系统中的每个文件夹都有一个元数据文件，随着虚拟文件系统的增长，我们将会有越来越多的元数据文件。

集中存储元数据是一种广泛的选择，但这只适用于较小规模的存储。将元数据存储在单个服务器中可能会导致可伸缩性变差、性能差、可用性差。因为我们的存储层是基于对象的存储，所以最好的存储元数据的方式是存储在对象存储中，特别是有大量的元数据的情况。这能够确保良好的可扩展性、良好的性能和良好的可用性。

灵活性

对于具有多个站点的企业，每个站点都有自己的独立文件系统。但可能会出现，不同的办公室需要一个私人区域和一个与其他分支机构共享的区域。因此，只有部分文件系统将与其他人共享。

为了提供将文件系统扩展到办公室之外所需的灵活性，管理员可以选择文件系统的一部分，并让其他人将其安装在其他文件系统的任何给定点，确保文件的同步，以便实现跨站点具有一致的文件系统。

近乎完美

因为这是一个云存储解决方案，它需要对虚拟机管理程序的支持。因此，横向扩展NAS需要能够作为超融合程序运行，因此软件定义尤为重要。

在没有外部存储系统的场景中，横向扩展NAS必须能够作为虚拟机运行，并利用管理程序的物理资源。客户虚拟机（VM）自己的映像和数据将存储在横向扩展NAS提供的虚拟文件系统中。客户虚拟机可以使用此文件系统在它们之间实现文件共享，使其非常适合虚拟桌面基础设施（VDI）环境。

为什么支持很多协议很重要？在虚拟环境中，有很多不同的应用程序运行，它们对协议有不同的要求。通过支持多种协议，我们保持架构的平坦，我们有能力在某种程度上在基于不同协议的应用程序之间共享数据。

存储的未来一片光明

总而言之，所有这些元素构成了一个非常灵活且有用的存储解决方案：软件蒂尼，支持快速和节能的硬件，使得我们具备了能够小规模扩展的架构，支持裸机以及虚拟环境，并支持所有主要协议的能力。这种新架构将为寻求可扩展解决方案以满足不断升级的存储需求的组织提供服务。

原文链接：https://www.sdxcentral.com/articles/contributed/modern-storage-solution-hybrid-cloud-scale-out-nas/2017/03/