大數(shù)據(jù)時代，用戶處理的數(shù)據(jù)量越來越大，需要的容量越來越大；保存的數(shù)據(jù)越來越多樣越來越復雜，包括不同的來源，不同的格式，包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等；需要的訪問速度越來越高，訪問延遲越來越低；對數(shù)據(jù)價值的挖掘能力要求越來越高。

    根據(jù)Gartner的分析，滿足大數(shù)據(jù)的IT架構(gòu)，至少應具備下面幾個特征

    1) 橫向擴展： 可以線性橫向擴展而沒有性能影響

    2) 低成本組件：通過使用消費級硬件，降低采購成本

    3) 高可用：硬件故障作為常態(tài)而非特例來解決

    4) 不共享架構(gòu)：節(jié)點之間相互獨立

    我們以此為基礎(chǔ)，逐步揭開MVX的面紗。

    Scale-uporScale-out

    傳統(tǒng)的NAS設備一般使用雙控制器節(jié)點提供服務，每個節(jié)點支持特定的業(yè)務負載，當容量不夠時通過擴展磁盤框的方式增加存儲容量。這種方式的缺陷在于，首先業(yè)務和節(jié)點的綁定，意味著一個業(yè)務及其關(guān)聯(lián)的文件系統(tǒng)只在一個節(jié)點上工作，容易造成系統(tǒng)整體的負載不均。其次，這種系統(tǒng)本質(zhì)上是Scale-up的擴容方式，追求單機性能，無法做到系統(tǒng)性能隨容量的增加線性增加。Scale-Out方式則是橫向擴展，疊加容量或性能節(jié)點，使容量性能得到擴展。

    華為OceanStorMVX存儲系統(tǒng)（以下簡稱MVX）采用Scale-out架構(gòu)，節(jié)點之間完全對稱，采用全Active的Sharenothing方式，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)）分布在各個節(jié)點上，避免了系統(tǒng)資源爭用，消除了系統(tǒng)瓶頸；即使出現(xiàn)整節(jié)點故障，系統(tǒng)能夠自動識別故障節(jié)點，自動恢復故障節(jié)點涉及的數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，使故障對業(yè)務透明，完全不影響業(yè)務連續(xù)性。MVX支持3-288節(jié)點的彈性空間，100PB的全局統(tǒng)一命名空間，并且支持文件內(nèi)的細粒度的全局鎖，支持從多個節(jié)點并發(fā)訪問相同文件的不同區(qū)域，實現(xiàn)高并發(fā)讀，最終實現(xiàn)高性能的訪問系統(tǒng)。MVX系統(tǒng)采用全互聯(lián)組網(wǎng)機制，節(jié)點間采用10GE或者Infiniband高速互聯(lián)，適配客戶不同的組網(wǎng)需求，支持從集群任何一個節(jié)點并發(fā)訪問系統(tǒng)中的任何文件。所以MVX通過節(jié)點的擴展來解決海量容量的增長，同時還能保持性能線性增長，以此滿足業(yè)務發(fā)展需求。

    MVX系統(tǒng)對數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)分開管理，這樣做帶來的好處，MVX可以在存儲容量不變的情況下，通過增加性能加速節(jié)點，進一步顯著提高系統(tǒng)對IO的響應能力，最終向用戶提供卓越的性能。

    分布式Raid

    傳統(tǒng)Raid，把數(shù)據(jù)存放在一個節(jié)點內(nèi)的不同硬盤上，當一個硬盤損壞時，通過Raid重構(gòu)，恢復壞盤上的數(shù)據(jù)，但當整個節(jié)點故障時，整節(jié)點的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)丟失，針對這個問題，可以通過在節(jié)點間寫多份來解決。節(jié)點間寫多份可以解決傳統(tǒng)RAID整節(jié)點故障時丟數(shù)據(jù)的問題，但磁盤利用率很低，導致高TCO。 MVX的數(shù)據(jù)通過分布式RAID，節(jié)點間冗余的方式進行保護，數(shù)據(jù)進入系統(tǒng)之后，被切分為N個數(shù)據(jù)片，然后計算出M個冗余分片，保存在N+M個不同節(jié)點的不同硬盤上。這種N+M的冗余模式可以對任意目錄進行重新配置，甚至可以對同一目錄下的不同文件配置不同的冗余比。這意味著用戶可以靈活多變地根據(jù)自己的實際需求來指定數(shù)據(jù)冗余，從而設置不同的可靠性。

    集群節(jié)點中，任意不超過M個硬盤故障后，MVX可以通過節(jié)點間數(shù)據(jù)重構(gòu)的方式快速恢復出所損失的數(shù)據(jù)，進而恢復整系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可靠性。集群中任意節(jié)點故障后，該節(jié)點所提供的服務會被自動遷移到其他節(jié)點上，使得故障對業(yè)務無感知。通過把數(shù)據(jù)分片寫到不同的節(jié)點上，不僅可以提高讀寫性能，又能保證數(shù)據(jù)的高可靠性，還能保持高的磁盤利用率，節(jié)約投資。

    分級存儲和桌面盤

    MVX產(chǎn)品對用戶提供統(tǒng)一命名空間，組成統(tǒng)一命名空間的設備可以由不同系列的硬件組成，當高性能設備和大容量設備同時存在時，系統(tǒng)會自動識別并形成分級存儲。

    大容量節(jié)點可以使用桌面級硬盤。桌面級硬盤成本比較低，但是這種硬盤相對企業(yè)級硬盤來說，對業(yè)務的占空比要求比較苛刻，另外能持續(xù)在線工作的時間也比較短。MVX系統(tǒng)由于實現(xiàn)了自動在線分級，并且支持對硬盤下電，可以極大縮短硬盤在線工作的時間，在綠色節(jié)能的同時延長硬盤使用壽命。MVX通過支持桌面級硬盤在離線存儲中的應用，大幅降低企業(yè)的采購成本。