1クラスタNASとは何ですか？
一緒に作業がサービスを提供するために、そのクラスタ（クラスタ）は、ノードの疎結合構成のノードを計算する複数のコレクションです。クラスタは、高性能クラスタHPC（ハイパフォーマンスクラスタ）、高可用性クラスタHAC（ハイば可用性クラスタ）とロードバランシングクラスタLBC（負荷分散クラスタ）に分割されています。これは、（一般にNASヘッドとして知られている）クラスタ化されたNAS協調ノードの複数のNAS（NFS / CIFS）サービスをバランス高性能、高可用性または負荷を提供することを意味します。
非構造化データは、現在急速な成長傾向を示しており、IDCの調査報告書の分析では、2012年のデータは、全データ・ストレージの80％以上を占めている構造化されていないだろうと指摘しました。クラスタ化されたNASは、それが世界市場で認識されている、容量および性能の利点の線形スケーリングと横拡張（スケールアウト）メモリ・アーキテクチャです。EMCからのISILON、IBRIXのためのHP、DELLのExanetやその他のイベントの取得だけでなく、IBM SONASの導入に、NetAppは、Data ONTAPの8をリリースし、それはNASが主流のストレージ技術の一つとなっているクラスタ化された見ることができます。中国では、我々はまた、UIT UFS、ロング預金LoongStore、九州早期チーCZSS、米国センYFSおよび他のクラスタ化されたNASソリューションを参照してください。クラスタ化されたNASの将来の潜在的な市場は、HPCの分野で巨大な、高性能コンピューティング業界で、IPTV、ビデオ監視を放送、クラウドストレージは徐々に広く使用されます。
3つの主流の技術アーキテクチャの2 NASクラスタ
クラスタ化されたNASストレージ・サブシステムによってビューの全体的なアーキテクチャから、NASクラスタ（ヘッド）、クライアントとネットワークコンポーネント。ストレージサブシステムは、OSDを記憶するためのクラスタを記憶した記憶媒体、およびクラスタファイルシステムの後端部を介して、またはSANファイル・システム内の方法を管理するのに必要なSANおよびDASインフラストラクチャをストレージエリアネットワークSAN、直接接続ストレージまたはDASアーキテクチャオブジェクト記憶装置を使用することができますファイルアクセスインタフェースは、NASクラスタのための標準的な方法を提供します。アーキテクチャにおいてOSD、NASクラスタ管理メタデータ、パラレルNAS、すなわちpNFSの/ NFSv4.1あるOSD装置のデータアクセスと直接相互作用に直接クライアントに基づいています。NASクラスタは、NFS / CISゲートウェイで、標準のファイルレベルのNASサービスをクライアントに提供。SANおよびDASアーキテクチャ、NASクラスタ用およびメタデータへのアクセスを負担する唯一の方法は、メタデータおよびI / Oデータ・アクセス機能、アーキテクチャおよびOSDを想定します。使用のストレージサブシステムの後端に応じて3つのクラスタ化されたNAS技術のアーキテクチャに分けることができ、すなわち、SANは、ストレージアーキテクチャ、クラスタ・ファイル・システム・アーキテクチャとのpNFS / NFSv4.1アーキテクチャを共有しました。
（1）SANは、ストレージアーキテクチャを共有し
、すべてのストレージデバイスによって共有SANに光ファイバで接続されたすべてのNASクラスタノード、SAN通常並列ファイルシステム管理インターフェイスとPOSIX出力をSANバックエンド・ストレージを使用してこのアーキテクチャ（図1） NASクラスタへ。SAN並列ファイルシステムのメタデータは、典型的には、制御サーバを必要とする、MDCは、SANクライアントに配信専用の完全分散方式を採用することができるかもしれません。これは、共有ストレージSANファイルシステムのSANクライアントのインストールNASクラスタへの同時アクセスを実現し、クライアントサービスのNFS / CIFSサービスを実行することができます。ここでは、フロントエンド・イーサネット・ネットワーク、SANネットワークの後ろにストレージを接続します。
図1 SANは、NASアーキテクチャクラスタ共有ストレージ
高性能ネットワークSANストレージの結果として、NASアーキテクチャそのようなクラスタは、安定した高帯域幅IOPS性能を提供することができ、個別に拡張することができるか、または増加ストレージディスクアレイNASクラスタノードがストレージ容量と性能により実現されます。クライアントは、特定のNASクラスタノードに直接接続され、高可用性を実現するクラスタ管理ソフトウェアを使用することができ、DNSやLVSはまた、負荷分散と高可用性のために使用することができ、クライアントが接続するための仮想IPを使用しています。SANのネットワークストレージと平行ファイル・システム・コストが高いので、この欠点は、NASアーキテクチャをクラスタ化ような複雑な配置管理、限られた膨張及びスケールとして、高コストであるが、欠点SANストレージアーキテクチャを継承。このアーキテクチャでは、クラスタ化NAS IBM SONAS（図2）との典型的なケースであるシマンテックファイルストア。
図2 SONAS
（2）クラスタ・ファイル・システム・アーキテクチャ
DASを使用してこのアーキテクチャ（図3）バックエンドストレージ、直接ストレージサーバのストレージシステムに接続さは、典型的には、SATAディスクのグループについて、クラスタ・ファイル・システム及び物流管理を統一します収納スペースと単一のネームスペース・ファイル・システムを形成します。実際には、クラスタファイルシステムは、RAID、ボリューム、3つのファイルシステムの機能的団結です。現在主流のクラスタファイルシステム通常、当然のことながら、このようなしGlusterFSメタデータサービスアーキテクチャなどの例外が存在する、メタデータ管理と統合された名前空間を提供し、専用または分散メタデータサービスメタデータサービスクラスタが必要です。クラスタ化されたNASクラスタ・ファイル・システムのクライアントへのインストール、グローバルメモリ空間へのアクセスを可能にし、NFS / CIFS NASサービスは外部のサービスを提供して実行します。一般NASサービスメタデータクラスタまたはそれによって当然、物理ノード展開のサイズを小さくする、同じ物理ノード上で動作しているストレージノードのクラスタにクラスタ化され、パフォーマンスに何らかの影響を与えます。そして、SANアーキテクチャ、クラスタファイルシステムは、ジッタI / O性能が得られ、NAS TCP / IPネットワークのパフォーマンスへの影響をお互いにサービスを共有することがあります。そのようなクラスタ化ファイル・システム・ストレージISILONインフィニバンドネットワーク相互接続ノードのような他の用途の中でも、この効果は、性能の安定性を維持する、排除することができます。
図3のクラスタ・ファイル・システム、クラスタ化されたNASアーキテクチャ
このアーキテクチャでは、クラスタ化されたNAS拡張は、ストレージノード、ストレージ容量と、多くの場合、拡張パフォーマンスを添加することにより達成され、多くのシステムは、ほぼ直線的に拡張を実現することができます。クライアントアクセスは、最初の方法と同じ方法で、負荷分散とNASアーキテクチャをクラスタ化、および可用性も同様に使用することができます。サーバとストレージメディアは、共通の標準安価なデバイスは、コスト面で大きな利点と一緒に使用することができますので、サイズを大きくすることができます。しかし、このようなデバイスは故障に非常に敏感である、いくつかのデータを引き起こす可能性があり、ディスクやサーバへの損傷が利用できない、我々はシステムのパフォーマンスとストレージの利用率が低下する傾向があるデータの可用性を確保するためにレプリケーションを使用して、HAサーバの可用性を確保するための仕組みが必要。加えて、複数のサーバノードので、このアーキテクチャは、ストレージソリューションのために、より適切であり得る、商業化には適していません。このアーキテクチャの典型的なケースとNASクラスタは、EMC ISILON、ロング預金LoongStore、九州初期チCZSS、米国センYFSとGlusterFS（図4）などを。
図4 GluterFSアーキテクチャ
（3）のpNFS / NFSv4.1アーキテクチャ
このアーキテクチャ（図5）が実際に平行NAS、すなわちpNFSの/ NFSv4.1であり、RFC 5661標準は2010.01で承認されました。ストレージOSDを使用して、その後端面オブジェクト・ストレージ・デバイス上二つのアーキテクチャNASクラスタにより行う必要があるとは異なり、FC / NFS / OSDデータを複数のアクセスプロトコルをサポートし、クライアントは、OSDを有する他の装置に直接データを読み書きデータ転送。ここでは単にOSD処理により、クラスタ化されたNASメタデータサービス、I / Oデータ、メタデータ分離データとして。このアーキテクチャは、スケーラビリティが非常に良いですが、より多くのネイティブの並列ファイルシステムのようなシステムアーキテクチャ上だけでなく、より簡単で、パフォーマンスを大幅に改善されました。
図5のpNFS / NFSv4.1は、NASアーキテクチャをクラスタ化
明らかに、このアーキテクチャは本質的に異なる2つのpNFSに障害や性能のボトルネックの単一点、従来のNASを使用してメタデータのクラスタリングソリューションと、メタデータ分離データは、パフォーマンスとスケーラビリティの問題を解決することです。これは、pNFSのは、NASのクラスタで、真の並列NASの本当の未来です。しかし、後にのみ年のpNFSの標準が承認され、何の成熟した製品の実現はありません、多くの年のOSDストレージデバイスの開発が広く認識され、人気のあるされていませんでした。Panasasの株式会社PanFS（6）は、このクラスタ化されたNASアーキテクチャに最も近いする必要があり、当然のことながら、PanasasのpNFSの標準の主要なメーカーの一つです。現在、多くの企業がこのようなBlueArcのようpNFSのストレージ製品を、開発している、我々は2012年までに立ち上げた製品があるだろうと予測しています。
図6 PanFSアーキテクチャ
3つのオープンソースのソリューションは、
大部分の商業的実装では、クラスタ化されたNASストレージ製品またはソリューション上述したように、コストが比較的高価です。一部のユーザーは、クラスタ化されたNASを達成するために、オープンソースソフトウェアを使用したい場合があり、そのようなオープンソースのソリューションはありませんか？クラスタ化されたNASは、NASクラスタのサポートおよび実装の観点から、オープンソースの簡単な紹介に続いて、基礎となる並列ファイルシステム、クラスタ化ファイル・システムまたはpNFSのプロトコルの核心です。
（1）SANは、ストレージアーキテクチャを共有：RedHatのGFSは、SAN共有ファイルシステムをオープンソースであり、それはまた、NFS / SambaのサービスはNASクラスタ化を実現することができる統合次に、DASの接続をサポートし、そして。
（2）クラスタ・ファイル・システム・アーキテクチャ：光沢、Gluster、PVFS2、セファロは 、 これらは優れたクラスタ・ファイル・システムであり、Gluster自体は、完全なクラスタ化されたNASシステムです。Glusterは、同様のクラスタ・ファイル・システムを実現するNASをクラスタ化するためにNFS / Sambaのゲートウェイを介してNASサービスを提供しています。
（3）のpNFS / NFSv4.1アーキテクチャ：のLinuxカーネルは、pNFSの電流源を統合したが、実験段階にありました。また、オープンソースのOSDは、非常に小さな達成、GFS2はpNFSのをサポートしています。ユーザーが何か新しい試みを試してみたいことがあり、または練習注意します。
1クラスタNASとは何ですか？
一緒に作業がサービスを提供するために、そのクラスタ（クラスタ）は、ノードの疎結合構成のノードを計算する複数のコレクションです。クラスタは、高性能クラスタHPC（ハイパフォーマンスクラスタ）、高可用性クラスタHAC（ハイば可用性クラスタ）とロードバランシングクラスタLBC（負荷分散クラスタ）に分割されています。これは、（一般にNASヘッドとして知られている）クラスタ化されたNAS協調ノードの複数のNAS（NFS / CIFS）サービスをバランス高性能、高可用性または負荷を提供することを意味します。
非構造化データは、現在急速な成長傾向を示しており、IDCの調査報告書の分析では、2012年のデータは、全データ・ストレージの80％以上を占めている構造化されていないだろうと指摘しました。クラスタ化されたNASは、それが世界市場で認識されている、容量および性能の利点の線形スケーリングと横拡張（スケールアウト）メモリ・アーキテクチャです。EMCからのISILON、IBRIXのためのHP、DELLのExanetやその他のイベントの取得だけでなく、IBM SONASの導入に、NetAppは、Data ONTAPの8をリリースし、それはNASが主流のストレージ技術の一つとなっているクラスタ化された見ることができます。中国では、我々はまた、UIT UFS、ロング預金LoongStore、九州早期チーCZSS、米国センYFSおよび他のクラスタ化されたNASソリューションを参照してください。クラスタ化されたNASの将来の潜在的な市場は、HPCの分野で巨大な、高性能コンピューティング業界で、IPTV、ビデオ監視を放送、クラウドストレージは徐々に広く使用されます。
3つの主流の技術アーキテクチャの2 NASクラスタ
クラスタ化されたNASストレージ・サブシステムによってビューの全体的なアーキテクチャから、NASクラスタ（ヘッド）、クライアントとネットワークコンポーネント。ストレージサブシステムは、OSDを記憶するためのクラスタを記憶した記憶媒体、およびクラスタファイルシステムの後端部を介して、またはSANファイル・システム内の方法を管理するのに必要なSANおよびDASインフラストラクチャをストレージエリアネットワークSAN、直接接続ストレージまたはDASアーキテクチャオブジェクト記憶装置を使用することができますファイルアクセスインタフェースは、NASクラスタのための標準的な方法を提供します。アーキテクチャにおいてOSD、NASクラスタ管理メタデータ、パラレルNAS、すなわちpNFSの/ NFSv4.1あるOSD装置のデータアクセスと直接相互作用に直接クライアントに基づいています。NASクラスタは、NFS / CISゲートウェイで、標準のファイルレベルのNASサービスをクライアントに提供。SANおよびDASアーキテクチャ、NASクラスタ用およびメタデータへのアクセスを負担する唯一の方法は、メタデータおよびI / Oデータ・アクセス機能、アーキテクチャおよびOSDを想定します。使用のストレージサブシステムの後端に応じて3つのクラスタ化されたNAS技術のアーキテクチャに分けることができ、すなわち、SANは、ストレージアーキテクチャ、クラスタ・ファイル・システム・アーキテクチャとのpNFS / NFSv4.1アーキテクチャを共有しました。
（1）SANは、ストレージアーキテクチャを共有し
、すべてのストレージデバイスによって共有SANに光ファイバで接続されたすべてのNASクラスタノード、SAN通常並列ファイルシステム管理インターフェイスとPOSIX出力をSANバックエンド・ストレージを使用してこのアーキテクチャ（図1） NASクラスタへ。SAN並列ファイルシステムのメタデータは、典型的には、制御サーバを必要とする、MDCは、SANクライアントに配信専用の完全分散方式を採用することができるかもしれません。これは、共有ストレージSANファイルシステムのSANクライアントのインストールNASクラスタへの同時アクセスを実現し、クライアントサービスのNFS / CIFSサービスを実行することができます。ここでは、フロントエンド・イーサネット・ネットワーク、SANネットワークの後ろにストレージを接続します。
図1 SANは、NASアーキテクチャクラスタ共有ストレージ
高性能ネットワークSANストレージの結果として、NASアーキテクチャそのようなクラスタは、安定した高帯域幅IOPS性能を提供することができ、個別に拡張することができるか、または増加ストレージディスクアレイNASクラスタノードがストレージ容量と性能により実現されます。クライアントは、特定のNASクラスタノードに直接接続され、高可用性を実現するクラスタ管理ソフトウェアを使用することができ、DNSやLVSはまた、負荷分散と高可用性のために使用することができ、クライアントが接続するための仮想IPを使用しています。SANのネットワークストレージと平行ファイル・システム・コストが高いので、この欠点は、NASアーキテクチャをクラスタ化ような複雑な配置管理、限られた膨張及びスケールとして、高コストであるが、欠点SANストレージアーキテクチャを継承。このアーキテクチャでは、クラスタ化NAS IBM SONAS（図2）との典型的なケースであるシマンテックファイルストア。
図2 SONAS
（2）クラスタ・ファイル・システム・アーキテクチャ
DASを使用してこのアーキテクチャ（図3）バックエンドストレージ、直接ストレージサーバのストレージシステムに接続さは、典型的には、SATAディスクのグループについて、クラスタ・ファイル・システム及び物流管理を統一します収納スペースと単一のネームスペース・ファイル・システムを形成します。実際には、クラスタファイルシステムは、RAID、ボリューム、3つのファイルシステムの機能的団結です。現在主流のクラスタファイルシステム通常、当然のことながら、このようなしGlusterFSメタデータサービスアーキテクチャなどの例外が存在する、メタデータ管理と統合された名前空間を提供し、専用または分散メタデータサービスメタデータサービスクラスタが必要です。クラスタ化されたNASクラスタ・ファイル・システムのクライアントへのインストール、グローバルメモリ空間へのアクセスを可能にし、NFS / CIFS NASサービスは外部のサービスを提供して実行します。一般NASサービスメタデータクラスタまたはそれによって当然、物理ノード展開のサイズを小さくする、同じ物理ノード上で動作しているストレージノードのクラスタにクラスタ化され、パフォーマンスに何らかの影響を与えます。そして、SANアーキテクチャ、クラスタファイルシステムは、ジッタI / O性能が得られ、NAS TCP / IPネットワークのパフォーマンスへの影響をお互いにサービスを共有することがあります。そのようなクラスタ化ファイル・システム・ストレージISILONインフィニバンドネットワーク相互接続ノードのような他の用途の中でも、この効果は、性能の安定性を維持する、排除することができます。
図3のクラスタ・ファイル・システム、クラスタ化されたNASアーキテクチャ
このアーキテクチャでは、クラスタ化されたNAS拡張は、ストレージノード、ストレージ容量と、多くの場合、拡張パフォーマンスを添加することにより達成され、多くのシステムは、ほぼ直線的に拡張を実現することができます。クライアントアクセスは、最初の方法と同じ方法で、負荷分散とNASアーキテクチャをクラスタ化、および可用性も同様に使用することができます。サーバとストレージメディアは、共通の標準安価なデバイスは、コスト面で大きな利点と一緒に使用することができますので、サイズを大きくすることができます。しかし、このようなデバイスは故障に非常に敏感である、いくつかのデータを引き起こす可能性があり、ディスクやサーバへの損傷が利用できない、我々はシステムのパフォーマンスとストレージの利用率が低下する傾向があるデータの可用性を確保するためにレプリケーションを使用して、HAサーバの可用性を確保するための仕組みが必要。加えて、複数のサーバノードので、このアーキテクチャは、ストレージソリューションのために、より適切であり得る、商業化には適していません。このアーキテクチャの典型的なケースとNASクラスタは、EMC ISILON、ロング預金LoongStore、九州初期チCZSS、米国センYFSとGlusterFS（図4）などを。
図4 GluterFSアーキテクチャ
（3）のpNFS / NFSv4.1アーキテクチャ
このアーキテクチャ（図5）が実際に平行NAS、すなわちpNFSの/ NFSv4.1であり、RFC 5661標準は2010.01で承認されました。ストレージOSDを使用して、その後端面オブジェクト・ストレージ・デバイス上二つのアーキテクチャNASクラスタにより行う必要があるとは異なり、FC / NFS / OSDデータを複数のアクセスプロトコルをサポートし、クライアントは、OSDを有する他の装置に直接データを読み書きデータ転送。ここでは単にOSD処理により、クラスタ化されたNASメタデータサービス、I / Oデータ、メタデータ分離データとして。このアーキテクチャは、スケーラビリティが非常に良いですが、より多くのネイティブの並列ファイルシステムのようなシステムアーキテクチャ上だけでなく、より簡単で、パフォーマンスを大幅に改善されました。
図5のpNFS / NFSv4.1は、NASアーキテクチャをクラスタ化
明らかに、このアーキテクチャは本質的に異なる2つのpNFSに障害や性能のボトルネックの単一点、従来のNASを使用してメタデータのクラスタリングソリューションと、メタデータ分離データは、パフォーマンスとスケーラビリティの問題を解決することです。これは、pNFSのは、NASのクラスタで、真の並列NASの本当の未来です。しかし、後にのみ年のpNFSの標準が承認され、何の成熟した製品の実現はありません、多くの年のOSDストレージデバイスの開発が広く認識され、人気のあるされていませんでした。Panasasの株式会社PanFS（6）は、このクラスタ化されたNASアーキテクチャに最も近いする必要があり、当然のことながら、PanasasのpNFSの標準の主要なメーカーの一つです。現在、多くの企業がこのようなBlueArcのようpNFSのストレージ製品を、開発している、我々は2012年までに立ち上げた製品があるだろうと予測しています。
図6 PanFSアーキテクチャ
3つのオープンソースのソリューションは、
大部分の商業的実装では、クラスタ化されたNASストレージ製品またはソリューション上述したように、コストが比較的高価です。一部のユーザーは、クラスタ化されたNASを達成するために、オープンソースソフトウェアを使用したい場合があり、そのようなオープンソースのソリューションはありませんか？クラスタ化されたNASは、NASクラスタのサポートおよび実装の観点から、オープンソースの簡単な紹介に続いて、基礎となる並列ファイルシステム、クラスタ化ファイル・システムまたはpNFSのプロトコルの核心です。
（1）SANは、ストレージアーキテクチャを共有：RedHatのGFSは、SAN共有ファイルシステムをオープンソースであり、それはまた、NFS / SambaのサービスはNASクラスタ化を実現することができる統合次に、DASの接続をサポートし、そして。
（2）クラスタ・ファイル・システム・アーキテクチャ：光沢、Gluster、PVFS2、セファロは 、 これらは優れたクラスタ・ファイル・システムであり、Gluster自体は、完全なクラスタ化されたNASシステムです。Glusterは、同様のクラスタ・ファイル・システムを実現するNASをクラスタ化するためにNFS / Sambaのゲートウェイを介してNASサービスを提供しています。
（3）のpNFS / NFSv4.1アーキテクチャ：のLinuxカーネルは、pNFSの電流源を統合したが、実験段階にありました。また、オープンソースのOSDは、非常に小さな達成、GFS2はpNFSのをサポートしています。ユーザーが何か新しい試みを試してみたいことがあり、または練習注意します。