集群存储技术：突破传统，提高性能与可靠性

数据可按其结构分为结构化数据、非结构化数据和半结构化数据三类，如图6-52所示。

视频监控系统从集总式向分布式规模的扩张，人们对图像清晰度要求进一步提高，社会各行各业安全领域对视频监控系统的依赖越来越高。传统的存储系统是针对结构化处理数据或基于文本格式的数据存储设计的，不适合于非结构化数据的制作、管理和归档等需求。即使运用NAS和SAN系统架构时，原来因磁盘容量小，价格昂贵，我们采用RAID5来保证数据存储的可靠性不失为一良策。但随着单磁盘容量迅速增大，RAID架构中的存储控制器成为了整个系统的性能瓶颈，因为磁盘容量变大后，RAID重建时间长，第二块磁盘失效几率大大增加。同时，因为存储控制器成为系统性能瓶颈后，导致存储负载不平衡，存储资源与计算资源难以灵活调度，热点数据、RAID硬件利用率低下，如图6-53所示。据IBM公司发布的数据，由于LUN之间不共享，加上RAID开销，系统实际空间利用率不到30%。

图6-52 数据结构示意图

NAS架构中数据难以共享，易形成信息孤岛，导致利用率低下，硬件兼容性差和管理使用复杂等。同时NAS存储架构又由于上述性能瓶颈和扩展性差，系统扩展需要规划容量分配、负载分配、定义命名空间、数据迁移等。现有NAS与SAN存储架构也相对复杂，具有热数据、冷数据、在线存储、近线存储、离线备份、容灾等功能。根据Gartner权威统计，每TB的存储后期维护管理成本，等于初期购置成本的4倍，现有存储架构的体系成本过高，TCO更高。

集群技术则正好突破传统存储系统的思路，面向海量数据存储、高并发访问的应用环境，通过集群技术，根据数据的重要性、访问频次等指标，自动将数据存储在SAN/NAS/DAS/SAS/SATA等不同性能的存储设备上，从而在较低成本的前提下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益。采用集群技术将传统存储的FileSystem、Volume Manager和RAID三层整合为一层，构建全局统一的大规模文件共享存储系统，可有效解决性能瓶颈、提高扩展能力、消除单点故障、帮助用户降低存储成本和提高存储效率，如图6-54所示。(www.xing528.com)

图6-53 SAN与NAS架构的问题

图6-54 集群技术应用示意图