什么是横向扩展存储方式
横向扩展（Scale out）是向现有IT系统替换或添加新硬件的过程。在扩展容量的同时，性能随着容量线性提升。因为扩展的每一个节点都有独立的CPU，独立的内存等，所以在扩展空间后，整个集群的性能不会随着容量的增加而下降，反而是提升。
横向扩展式（Scale-out）NAS在集群中的所有节点上创建了一个单一文件系统。节点的所有信息都可以彼此共享，因此连接到任何节点的客户端都可以访问整个文件系统。集群NAS将数据在所有节点间分条，同时使用镜像或效验方式进行数据保护。数据从客户端发送到集群时，数据被分割，并行分配给不同节点。当客户端发送文件读取请求时，集群NAS从多个节点获取相应的块，将他们组合成文件，然后将文件发给客户端。随着节点的增加，文件系统实现动态扩展，数据在节点之间均衡分布。每个增加的节点都增加了整个集群的存储、内存、CPU和网络能力。因此，整个集群的性能都得到提升。
横向扩展式（Scale-out）NAS适合解决企业和客户当前面临的大数据问题。它统一管理和存储高速增长的数据，同时又十分灵活，能满足各种性能需求。下图显示的是一个横向扩展式（Scale-out）NAS连接的例子。
横向扩展存储方式的优势
横向扩展让以往纵向扩展的不足得以迎刃而解，其核心优势包括：
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摆脱限制旧设备的容量和性能约束；
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降低复杂的基础架构成本，无需进行昂贵的叉车升级即可快速受益于较新的体系结构和磁盘驱动器密度；
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更好的硬件简化系统管理，促进冗余和提高正常运行时间变得更加容易；
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使组织在将来相对轻松地实际扩展规模。传统纵向扩展架构的复杂性可能会在升级时带来业务中断的风险，而横向扩展则相对轻松许多。
横向扩展（Scale-out）NAS的作用
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向外扩展的NAS（网络附加存储）是基础性的混合云存储解决方案。由于混合云架构全面部署，许多组织都将面对这一相对较新的市场，甚至不了解一致性的横向扩展NAS的重要性。许多环境是最终一致的，这意味着你编写一个节点的文件不会立即从其他节点进行访问。这种情况可能是缺乏正确实施的协议，或不够紧密集成的虚拟文件系统而引起的。与之相反的情况是严格一致的：文件是在同一时间访问所有节点。与虚拟文件系统兼容的协议实现和紧密集成是一个很好的成功秘诀。
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扩展基于NAS的混合云架构应该基于三层。在集群中的每个服务器都会运行一个基于这些层的软件堆栈。第一层是持久存储层。它是基于对象存储，它提供了一个优势，如极端的可扩展性。但该层必须严格一致。虚拟文件系统是任何规模的NAS的核心。而高速缓存、锁定、分层、配额和快照处理是第二层特征。第三层包含的协议如SMB和NFS并集成虚拟机管理程序。
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它保持架构对称和清洁性是非常重要的。如果你能做到这一点，未来的许多架构挑战将更容易克服。
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我们现在需要更密切地关注存储层。由于它是基于对象存储，我们现在可以用干净的对称架构，轻松地扩展我们的存储解决方案。我们可以扩展到EB级别的数据和文件。
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存储层需要一种快速、有效的自愈机制来完成冗余的责任。在数据中心保持数据的低足迹，储层需要支持不同的文件编码。有些是良好的性能，而一些是为减少其足迹。
横向扩展NAS的五个原则
Kirsch为首席信息官选择横向扩展NAS架构提供了以下五个原则，宗旨是简单至上：
1、易于扩展
“企业需要选择的下一代存储架构应该是易于扩展的，”Kirsch表示，“如果我有1TB驱动器，这就是我可以管理、可以保护和可以复制的数据卷。为什么 管理15PB数据不能也像这么简单?不能因为数据量变大了，事情就变得复杂了。”横向扩展架构可以通过软件管理和虚拟化/抽象层(让这些节点像单个系统一 样)来解决这个问题。
2、可预见性
“性能应该是具有可预见性的，”Kirsch表示，如果我这周增加了6TB，下周增加了6TB，我希望在性能方面具有相同的线性可扩展性。我不希望还要重 新设计我的应用程序或者重新教育我的用户。应该以可预见性的方式来扩展。我希望根据预测的增长情况来增加开支，不要让我过分投资。我知道摩尔定律下个月将 会让我们实现更快的计算速度，并且驱动器也会随着时间的推移密度变得更大。下一代存储架构最好能够利用我现有的存储基础设施的优势，并且应该是共享对称架 构。不要试图让我了解你的架构的差异，让我根据需要来扩展系统。
3、有效性
“让我利用我的存储系统中的所有资源，无论它们在什么位置，”Kirsch表示，“让我充分利用我的物理磁盘驱动器，不是50%或者55%，而是80%以 上的存储利用率。无论CPU、计算或缓存在哪里，我能够利用它们。我想要存储系统最大化利用应用程序的性能。另外，请将分层整合到存储系统。”换句话说， 你需要移动数据来优化性能或者优化容量。对付大数据的横向扩展NAS应该具备足够的智能能够将这一过程自动化。
4、可用性
“它必须是在任何时间都可用的，”Kirsch表示，“利用N-way架构的优势。让我能够从两次以上故障中恢复过来。让网络环境的某个机架出现故障时， 让我也能够及时恢复。同时，必须具有灵活性。让我可以根据业务部门的需求来保护系统。如果他们愿意投入更多资金，我可以为他们提供更大的可用性。如果数据 不太重要，我可以减少这些数据的可用性。”归根到底，由于横向扩展NAS存储基础设施是建立在商业硬件之上，那么硬件可能会出现故障，系统应该被设计为能 够处理较高频率的硬件故障。
企业保障 Kirsch表示，“由于这项技术已经成熟，它应该是IT的关键部分，这个系统应该具有快照、复制等所有其他传统IT功能。这项技术是从HPC root逐渐发展出来的，但是如果你打算建立一个横向扩展系统，你必须以适应企业环境的方式来建立。”
