云原生存储架构设计与性能优化

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一、云原生存储的核心挑战与架构演进

1.1 云原生应用的存储需求特征

现代云原生应用对存储系统提出了全新的要求,这些需求显著区别于传统存储架构:

  1. ​动态拓扑感知​​:适应Kubernetes等编排系统的动态调度特性

  2. ​弹性扩展能力​​:支持按需自动扩缩容,应对突发流量

  3. ​多租户隔离​​:确保不同业务负载间的性能隔离

  4. ​声明式API​​:与云原生编排系统无缝集成

  5. ​跨云可移植性​​:避免云厂商锁定,实现混合云部署

1.2 云原生存储架构分层模型

​基础设施层​​:

  • 物理存储设备(SSD/NVMe/HDD)

  • 分布式存储集群(Ceph/GlusterFS)

  • 云存储服务(EBS/Azure Disk)

​抽象管理层​​:

  • Container Storage Interface(CSI)标准实现

  • 本地存储管理(Local PV