本文来自微信公众号“twt企业IT社区”，作者/陈萍春，利安人寿资深工程师。
一、关键技术需求
金融行业机构对于数据中心存储都有着高性能、高可靠性、弹性扩展、易管理的技术需求。对于企业私有环境下的云平台存储来说，这些技术需求又会存在一些差异：
高性能
云平台的弹性伸缩特性可支撑超大规模的计算节点部署，也带来了超大规模的数据访问请求，这就给存储系统带来了相当大的负载压力；而不同的业务系统对存储设备的性能又有着明显的差异，如何承接这些存储负载，如何存储分级分层、保障存储服务质量是云平台存储架构设计的首要目标。
高可靠性
云计算的虚拟化特性极大提高了IT资源的使用效率，也带来了很高的耦合性，极易造成问题群发，故障影响半径往往更大。而金融数据安全的重要性不言而喻，有着严格的RTO、RPO要求，那么如何做好数据隔离，如何满足存储系统的高可用和容灾恢复需求成为云平台存储架构设计最关键目标。
弹性扩展
云平台存储可以有效提高存储使用效率，存储精简配置和自动供给能一定程度满足存储资源的弹性供给。随着业务规模的增加、业务数据增量巨大，云平台存储资源池也不可避免地需要频繁调整。另外，云计算技术也处于蓬勃发展阶段，技术更迭速度较快，因此一个支持平滑升级适配、平滑扩容、无需中断业务即可无缝扩展的云平台存储架构也是迫切需求。
易管理
云平台存储的易管理性体现在两个方面，一方面是统一存储管理，另一方面则是存储自动化和可视化能力。统一存储管理既能对外提供丰富的标准接口，如文件系统接口、块存储接口或对象接口等，又能异构存储纳管，将各类存储资源统一管理、灵活配置；自动化可简化部署，对日常工作进行自动化管理，可视化可深入洞悉存储与应用的关系，掌握存储使用情况和容量增长趋势。
二、关键技术元素
图2：云平台存储架构图
云平台存储主要是数据存储层、存储抽象层、存储接口层和存储资源管理这样的分层架构，包括如下的关键技术元素：
底层数据存储：可分为企业存储、分布式对象存储和分布式文件系统这三种类型；
存储资源虚拟化：存储资源虚拟化是通过虚拟化技术将底层数据存储虚拟化为存储资源池，对云平台屏蔽底层数据存储实现细节；
存储接口：存储接口包括提供给业务应用的数据访问接口和存储资源管理接口。
其中底层数据存储是云平台存储的基础，与其他技术元素的实现方式息息相关，下文将分别剖析不同的底层数据存储及其适用场景。
三、企业存储及其适用场景分析
企业存储使用专用硬件和存储控制器，存储控制器采用双控或多控互联架构，包含Raid功能和大容量Cache。控制器后端连接到磁盘柜，磁盘柜包含了多个Raid组，每个Raid组又包含多块磁盘，这就组成了磁盘阵列，如图3所示。
图3：企业存储硬件架构示意图
企业存储一般可提供块存储或文件存储接口服务，其优点可总结为：
性能：IO分片粒度小，数据IO传输路径短，表现为低时延和高IOPS；
可靠性高：专有硬件和存储控制器的可靠性高，基于RAID和硬件冗余等技术也较成熟；
数据强一致性：控制器、磁盘间的集中式互联架构最大限度地保证了数据的强一致性。
一般来说，企业存储在私有云平台的适用场景如下：
云主机硬盘：通过iSCSI接口对接云平台，为云主机提供存储；
文件共享：提供NFS或CIFS的文件系统接口，满足业务系统的文件共享存储需求；
关键业务系统和交易类数据库：由于企业存储具有优异的IO性能和高可靠特性，可以很好地契合关键业务系统和OLTP数据库。
四、分布式对象存储及其适用场景分析
分布式对象存储（Key-Value）是一种无中心化架构，通过数据布局算法均衡分布在不同节点上。Ceph是一种典型基于分布式键值的存储系统，其object数据分布采用的是crush算法，是在一致性hash算法基础上，充分考虑多副本、故障域隔离等约束设计而来，其实现原理如图4所示。
图4：分布式对象存储底层原理示意图
分布式对象存储可以支持更好的扩展性，其适用场景如下：
云平台硬盘：Ceph可通过RBD、iSCSI方式对接OpenStack云平台，支持大规模部署；
海量数据存储：由于分布式对象存储的高扩展性，可以很好地满足海量数据存储需求。
五、分布式文件系统及其适用场景分析
分布式文件系统遵循着map-reduce的设计思路，分而治之再合并。分布式文件系统（DFS）本质上是一种虚拟文件系统，本身有着文件目录结构特征。而DFS对外提供的存储单元则是由文件组成，这些文件又会被逻辑分片，再按照多数据副本分布算法分布到不同数据节点上，如图5所示。
图5：分布式文件系统的存储底层原理示意图
基于DFS的云存储逻辑清晰，也有着比较广的应用范围，比如GFS、HDFS等典型应用，包括部分超融合方案的底层存储也是基于DFS来实现的。通过IO性能优化，分布式文件系统具有较好的存储IO性能、扩展性，其适用场景如下：
云主机硬盘：可通过iSCSI接口对接云平台，为云主机提供存储；
文件共享：可提供NFS或CIFS的文件系统接口，满足业务系统的文件共享存储需求。
