分布式全闪架构的演进之路

无共享体系结构 （SNA：Shared-Nothing Architecture） 是一种分布式计算体系结构，其中每个更新请求都由计算机群集中的单个节点（处理器/内存/存储单元）满足。目的是消除节点之间的争用。节点不共享（独立访问）相同的内存或存储。另一种架构是共享所有内容（Shared-Everything），其中请求由任意节点组合满足。这可能会引入争用，因为多个节点可能会同时寻求更新相同的数据。

这些术语其实首先来自数据库领域。加州大学伯克利分校的迈克尔·斯通布拉克（Michael Stonebraker）在1986年的一篇数据库论文（“The Case for Shared Nothing Architecture” ，Database Engineering）中使用了这个术语。Teradata 于 1983 年交付了第一个 SN 数据库系统。无共享和共享一切架构各有优势。DBMS供应商和行业分析师经常就此事进行辩论;例如，Microsoft 吹捧其 SQL Server 2005 与 Oracle 10g RAC 的比较。

后来，这个分布式架构，慢慢发展到了存储领域。首先体现在分布式文件存储上。

2003年，谷歌发布了GFS白皮书，采用了shared-nothing架构，解决了IBM GPFS的shared-disk带来的成本和扩展性问题，成为了存储圈shared-nothing架构的启蒙。

后来的HDFS还有无数的软件定义存储创业公司，都是参考了GFS的SN架构。

GPFS也一样，虽然1998年就推向市场，但最初只支持Shared-Disk架构，2012年才顺应潮流，开始支持Shared-Nothing架构。一般来说，Shared-Disk架构有更好的性能，但成本也更高。

从此，SN架构成为了分布式软件定义存储的标准架构，至今已经已经有20多年的历史。全球几乎所有的分布式软件定义存储，99%都是采用SN架构。

但是，2019年，一个叫VAST Data的公司，推出了业界第一款Shared-Everthing架构的全闪第二存储，支持文件和对象，号称$/GB成本比HDD还便宜，成为AI存储的一匹黑马，受到了业界的吹捧。

在2000年，VAST Data更是提出“Shared-Nothing时代的结束”的口号，让业界重新思考分布式存储的架构之争，就像20年前数据库架构之争一样。

国内的情况也一样。最近，XSKY星辰天合推出了业界首款Shared-Everything架构的分布式全闪主存储星飞XINFINI 9000，支持块和文件。国内的同行这段时间也在谈论，到底软件定义存储的经典架构Shared-Nothing时代真的结束了吗？

其实，Shared-Everything在存储圈，不是什么新事务，因为高端存储一开始就是这样的架构，现在也是。

比如Dell EMC的高端存储PowerMax最新的Dynamic Fabric架构，就是共享内存和共享NVMe SSD的shared-everything scale-out架构。

但在分布式软件定义存储领域，为什么大家都更喜欢shared-nothing架构呢？VAST Data和XSKY为什么抛弃这个经典架构，采用类似高端存储的shared-everything架构呢？

最开始我也有这样的问题，因此我收集了大量的资料，分析了业界主流的全闪存储架构，从集中式存储到分布式存储，得出了很多我自己个人的看法。西瓜哥的个人观点，虽然仅代表个人思考，但也许你也能从中得到启发。

审核编辑：汤梓红