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如何打造适合雲原生應用的資料持久化存儲方案?

作者:DaoCloud 道客
如何打造适合雲原生應用的資料持久化存儲方案?

目前全球容器執行個體的數量,年複合增長率幾乎每年都是超百分百,增速非常快。在數字化轉型中,雲原生的使用率、容器技術的應用比例已經大大的超前且覆寫率非常廣。是以在企業加快數字化轉型的同時,雲原生市場的發展也非常迅速。最初容器解決的問題更多的是一些無狀态的應用,随着容器技術的發展,Kubernetes 技術的成熟,所有的應用慢慢開始從無狀态進入到有狀态。從 CNCF 2020 年的調查顯示裡面可以看到,在生産上基本已經有 55% 的使用者在運作有狀态的應用,那麼應用從無狀态到有狀态最重要的是什麼呢?就是資料持有持久化。

如何打造适合雲原生應用的資料持久化存儲方案?

Source: CNCF Survey, 2020

資料持久化面臨的挑戰主要是在易用性、高性能、高可用以及靈活性四個方面。持久化資料必須存儲在某種類型的儲存設備上,是以對存儲的容量 Size、性能 IOPS、吞吐、時延、可通路性、共享/獨享、IO 可觀測性、QoS、以及多租戶隔離,都提出了更高的要求,顯然傳統存儲無法滿足。圍繞這些需求點,企業通常會考慮類似本地存儲,軟體定義存儲,三方存儲來滿足多樣性的雲原生存儲的需求。而一開始從無狀态往有狀态去轉的時候,最容易想到的是使用本地盤,但本地盤存在很多問題,像單點的故障,擴充性比較差,每個節點上面磁盤的插槽是有限的,去增加盤的數量會受到限制,即使在虛拟機的狀态下,單獨增加,它的一些可靠性也是無法得到保障的。無法實作存儲的共享,就無法實作應用的可靠性,基于這個目的,需要更多專業的存儲解決方案來進行解決。是以,出現了以下三種主流的雲原生存儲解決方案。

01 純雲原生存儲--HwameiStor

HwameiStor 是一款由「DaoCloud道客」自主開源的 Kubernetes 原生容器附加存儲 (CAS) 解決方案,将 HDD、SSD 和 NVMe 磁盤形成本地存儲資源池進行統一管理,使用 CSI 架構提供分布式的本地資料卷服務,為有狀态的雲原生應用或元件提供資料持久化能力。它相當于将本地的磁盤實作了池化,帶來了存儲可靠性的提高。它的高性能和生産可運維能力也大大提高了存儲使用的便捷性。

在 DaoCloud Enterprise 5.0 産品中,全局管理會預設直接配置好 HwameiStor,工作叢集裡是可選的,當每個工作叢集的節點上配置空閑的磁盤之後,可以一鍵建立 HwameiStor。HwameiStor 在本地存儲高可用的模式下,讀取資料時的速度和效率(讀性)幾乎不受影響。這個能力在雲邊協同中發揮了重要作用。因為在雲邊協同場景中,邊端節點資源較少,但仍有資料計算和存儲的需求。而 HwameiStor 在此場景中能夠很好地滿足存儲需求,通過 Hwameistor 利用邊端有限的磁盤建構存儲資源池,提供存儲支撐。另一種場景是雲原生一體機,在一體機場景中,存算融合是非常重要的一種能力。HwameiStor 作為高性能本地存儲支撐有狀态應用的資料存儲,為存算融合提供了不可或缺的資料支撐。同時,中間件等對存儲性能要求高的應用,通過 Hwameistor 提供存儲支援,也可以支撐一些高 IO 中間件的服務。

總結一下 HwameiStor 一些優勢:

  • IO 本地化、
  • 高性能、高可用性、
  • 線性擴充
  • CPU ,記憶體開銷小
  • 生産可運維

02 軟體定義存儲雲原生化

軟體定義存儲的雲原生化,可以提供很強大的功能,不隻是在塊存儲的資料可靠、業務連續、業務性能、以及系統運維上面,同時還會有檔案存儲、對象存儲以及統一存儲等管理功能。

HASP 高性能資料聚合存儲平台正是軟體定義存儲雲原生化的一個企業級産品。它最大的優勢是除了實作本地存儲的池化之外,還可以使用三方的一些存儲,這個存儲相當于一塊存儲陣列,包括檔案存儲或者其他語音存儲,甚至可以将存儲統一對接到高性能的資料聚合平台之上。總的來說,面對複雜的存儲場景的時候,HASP 可以提供精簡的、簡單式的使用模式,屏蔽底層存儲類别的複雜度。同時,企業可以利用現有的儲存設備,通過使用聚合平台(如雲原生技術和公共算力平台)來提供應用程式所需的支援和基礎設施,這樣可以避免重複購買和部署基礎設施,降低成本,提高效率。

軟體定義存儲雲原生化優勢:

  • 規模大
  • 運作穩
  • 效率高

03 傳統存儲雲原生化

對于傳統存儲雲原生化,「DaoCloud 道客 」與華為聯合釋出了一個解決方案,主要是通過 DaoCloud Enterprise 5.0 來雲原生化華為的 Dorado 存儲,來提供資料持久化的能力,優勢在于支援全面的雲原生化應用、高性能存儲的能力、高可用的保護以及更安全的管理。OceanStor Dorado 配合 DaoCloud Enterprise 5.0,可在同一容器平台提供針對高密 IO 型資料庫、中間件等應用資料持久化,也可滿足 AI 分析、日志留存、音視訊處理等共享性 NAS 業務需求。同時,Dorado 可實作 4 層全方位的資料保護技術,分别是方案級,系統級,架構級層面和 SSD 盤級,來保障資料可靠性及業務連續性。

傳統存儲雲原生化優勢:

  • 可以利舊現有投資
  • 容易上手,友善部署非常快速
  • 擁有更好的存儲性能及可靠性
  • 維護十分簡單
如何打造适合雲原生應用的資料持久化存儲方案?

案例:雲原生存儲在數字銀行中的應用

近年來四川天府銀行積極布局金融科技創新,一方面通過數字化管道「手機銀行」拓展新市場領域;另一方面通過線下網點的技術更新,打造「智慧銀行」網點,實作高效率、低成本和優質的客戶體驗。但在數字化轉型的過程中,面臨着線上業務的彈性響應不足、分布式業務複雜性陡增以及業務傳遞速度不比對的問題。基于這些問題,「DaoCloud 道客 」提出用 DaoCloud Enterprise 5.0 平台去搭建統一納管中台的解決方案,裡面包括協作中台、服務中台、監控中台以及安全中台,以此來支撐現在的業務中台,進而更好地支撐銀行的創新數字業務。

在數字化轉型和創新的過程中,需要大量的資料支撐和驅動,資料持久化可以保證資料的長期存儲和使用,為數字創新業務提供基礎保障。同時,資料持久化也可以為數字創新業務提供實時的資料支援,幫助企業更好地了解市場需求、使用者行為和業務營運情況,進而更好地制定戰略和決策。

是以,在中台中,資料持久化是非常重要的一環,幾乎所有的業務都需要資料持久化的支撐。在這個方案中 Hwameistor 提供了資料存儲支撐的作用。它可以確定資料的安全性、完整性和可靠性,并提供高效的資料通路和分析能力,進而為企業内部的各種業務場景提供有力的支援和保障。

如何打造适合雲原生應用的資料持久化存儲方案?

綜上,我們在使用的過程中,需要選擇合适的存儲方式以及設計合理的資料結構,以提高資料的查詢效率和存儲空間的使用率,同時,在資料持久化的過程中,需要做好資料備份和恢複,以應對資料丢失或損壞的情況,并在對資料進行增删改查操作時,保證資料一緻性。雲原生資料持久化技術與傳統的資料持久化技術相比,具有更高的可靠性、可用性、彈性和靈活性,雲原生存儲—HwameiStor 無疑是資料持久化的理想選擇。

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