BWStor CSA - 存储研究中心.PDF

BWStor CSA BWStor CSA 产品概述 BWStor CSA （BWStor Clustered Storage Appliance） 是中科蓝鲸针对FC SAN/IP SAN 环境推出的SAN 文 件系统网关产品。它可以将多台FC 或iSCSI 磁盘阵 列转换成支持多服务器并行处理的存储集群，提供高 性能、可扩展的文件共享服务，并支持多机工作流或 集群环境下的各种应用。 BWStor CSA 内置蓝鲸5.3 系列SAN 文件系统——BWFS，采用直接数据存取模式，共享文件数据通过SAN 网络直接访问FC 或iSCSI 磁盘阵列，无需通过文件服务器或NAS 头进行数据转发，充分发挥了SAN 环境 的高带宽优势。采用BWStor CSA 能够在不改变前端应用环境和后端SAN 的条件下，大幅提升系统的并发 文件处理能力。 BWStor CSA 采用冗余架构设计的MDC （Meta Data Controller，元数据控制器），提供优秀的性能和高可 用能力，结合SAN 基础架构，为用户带来企业级存储所需的系统可靠性和数据安全性。 BWStor CSA 可应用于非线编、勘探数据分析、遥感信息处理、流媒体、科学计算、模拟仿真等高性能计算 和更加广泛的信息处理领域。 文件系统背景知识介绍 文件系统是保存和组织数据的一种数据结构和一组程序方法。通常使用的本地文件系统有NTFS、EXT3、FAT 等，都是用户首先创建出目录结构，然后设定一定的访问权限，之后在目录中保持文件。文件系统都是创建 在一个或多个磁盘上，这些磁盘可能是服务器内部的物理磁盘，也可能是来自FC SAN 或IP SAN 的LUN。 通常对于本地文件系统，在一个时刻只能由一台服务器挂载并访问。 上述使用方式尽管可以满足服务器快速读写数据的需求，但却导致磁盘空间只能由一台服务器访问。在多服 务器处理环境中这会带来三个问题：1、存储空间闲置：尽管本服务器还有存储空间，但其他服务器无法直 接访问。2、导致一些应用无法有效运行：因为许多应用需要多台甚至是大量服务器并行或协作处理，如果 每台服务器都保持有自己独立的数据拷贝，会使并行处理无法进行，使得协作处理效率低下。3、基于文件 的工作流类应用无法有效开展：文件不得不在处理工作流上不同环节的工作站上来回复制，浪费空间且效率 低下。 这种情况下，传统的做法是让环境中的一台服务器使用网络文件系统协议，如NFS(Linux/UNIX)或 CIFS(Windows)，把自己本地文件系统共享给其他的服务器、用户或应用程序访问。这种方法解决了存储空 间整合的问题，使得存储空间和数据很容易在多台服务器和多个应用间共享。作为普通NAS 设备/文件服务 器中使用的文件共享协议，NFS 和CIFS 的特点是实现和部署成本较低（已经出现了几十年，有成熟的开源 代码实现，基于IP 网络部署），性能不高（在千兆以太网链路上，NFS 通常在70MB/s，CIFS 在40MB/s 左右），可以满足普通办公环境文档共享的需求。但对于存储容量巨大，需要低延时，高IO 吞吐量的应用 场合，上述的应用方案难以满足需求，需要有创新的共享文件系统解决方案出现，其基本的出发点有以下两 条： 1. 共享文件系统要充分利用主机端的代理程序，使之能够尽量快速地直接地访问后端的磁盘阵列。这就需 要共享文件系统具有创新的体系结构，因为传统的共享文件系统，如：NFS 和CIFS 都是所有的客户端 访问集中的NFS/CIFS Server （NAS 设备/文件服务器），然后由该文件服务器将IO 请求转发给磁盘阵 列。文件服务器的存在，使得客户端到后端磁盘阵列的路径增加，必然导致延时增大。并且文件服务器 的对外带宽和IO 能力也难以和后端的磁盘阵列匹配（典型的例子：1G x2 vs. 4G x4 ），导致文件服务 器成为性能瓶颈。 2. 共享文件系统要充分利用主机端的代理程序，使得大量主机尽量并发数据读写到后端的磁盘阵列。这也 需要共享文件系统具有创新的体系结构，因为传统的共享文件系统，如：NFS 和CIFS 都是串行访问 NFS/CIFS Server （NAS 设备/文件服务器），即使文件服务器后端连接了多台磁盘阵列，具有很强的并 发处理的能力和带宽优势，在传统的文件服务器方式下，也发挥不出来。 此外，对于当前的应用环境，异构多操作系统平台支持和系统容量、性能的可扩展能力方面的需要也日益突 出，特别是在媒体、政府、科研和大型工程、数据中心等环境中，Windows 和Linux 混合使用，以及存储容 量