圖一:NetApp統(tǒng)一存儲架構。

當前統(tǒng)一存儲系統(tǒng)需要支持FC、iSCSI、FCoE等塊協(xié)議,還需要支持CIFS、NFS兩種最普通的文件協(xié)議。除此之外,已經有越來越多統(tǒng)一存儲在協(xié)議支持方面越來越廣,甚至已經有一些廠商在統(tǒng)一存儲中增加了對對象存儲數(shù)據的支持。

當 然,統(tǒng)一存儲對于多協(xié)議的支持最終還需要在管理軟件上得到體現(xiàn),如果在管理軟件上不能實現(xiàn)統(tǒng)一,即是在硬件層面上能夠支持多種協(xié)議或多個接口也并不能算真 正意義上的統(tǒng)一。環(huán)顧業(yè)內各大廠商的存儲系統(tǒng),有些廠商的統(tǒng)一存儲產品仍然在進行管理軟件的整合與統(tǒng)一(有些產品在一個統(tǒng)一界面下,仍然有兩個管理軟件, 通過Link的方式來切換轉移到相應的管理軟件),不過管理軟件的統(tǒng)一必然是未來的大勢所趨,也已經成為統(tǒng)一存儲必備標準之一。

圖二:HDS統(tǒng)一存儲產品HUS的統(tǒng)一管理平臺Hitachi Command Suite,通過統(tǒng)一管理平臺能夠管理不同類型的數(shù)據存儲。

自動精簡配置

自動精簡配置是一種利用虛擬化技術來減少物理存儲部署的技術,目的是為了最大限度提升存儲空間利用率。其原理非常好理 解,用戶為確保應用的存儲容量夠用,在部署應用時往往會多于當時實際需求的物理空間,然而在應用實際運行期間,所部署的存儲容量未必能夠得到充分利用,自 動精簡配置技術正是根據用戶這種實際使用情況而誕生。

圖三:自動精簡配置模式與傳統(tǒng)存儲容量配置模式對比。

事實上,自動精簡配置技術過去一直屬于高端存儲系統(tǒng)的“專利”,然而隨著高端存儲功能越來越多的下移,自動精簡配置技術也逐漸出現(xiàn)在中端存儲系統(tǒng)之中,統(tǒng)一存儲作為之前中端存儲系統(tǒng)的替代品,自然也就集成了該項技術。

圖四:自動精簡配置技術已經成為統(tǒng)一存儲的標準配置技術。

之 所以說自動精簡配置技術成為統(tǒng)一存儲的標準配置技術,是因為服務器虛擬化已經逐漸普及促進了自動精簡配置技術在之前的中端存儲、現(xiàn)在的統(tǒng)一存儲上面的應 用。在服務器虛擬化環(huán)境下,每個虛擬機都有自己的啟動卷和數(shù)據卷,啟動卷的容量由操作系統(tǒng)和啟動軟件決定,利用自動精簡配置技術,則能夠大幅精簡虛擬機的 各種數(shù)據,從而為用戶節(jié)省了大量存儲空間。除此之外,固態(tài)硬盤在存儲系統(tǒng)中的逐漸普及也在推動自動精簡配置的發(fā)展,固態(tài)硬盤并不存在磁盤碎片影響的問題, 使得自動精簡配置技術更加容易在固態(tài)硬盤上運行。

圖五:惠普3PAR的自動精簡配置技術是自動精簡配置技術的典型代表。

除 了基于塊級的自動精簡配置技術外,基于文件系統(tǒng)的自動精簡配置技術也同樣獲得了廣泛關注,自動2002年推出了基于文件系統(tǒng)的自動精簡配置技術,大部分 NAS廠商都提供了這一功能,包括EMC、NetApp、HDS、Symantec的產品都配備基于文件系統(tǒng)的自動精簡配置技術,用戶部署這一技術之后, 能夠讓文件系統(tǒng)自動地擴展。

事實上,隨著統(tǒng)一存儲逐漸普及,自動精簡配置技術無疑成為統(tǒng)一存儲的標準配置功能,在服務器虛擬化應用越來越廣泛以及非結構化數(shù)據快速增加的今天,自動精簡配置技術會讓統(tǒng)一存儲更具競爭力,同時能夠更好地滿足用戶應用需求。

自動分層

自從固態(tài)硬盤逐漸被存儲廠商納入到存儲系統(tǒng)之后,固態(tài)硬盤的諸多優(yōu)點就吸引著廣大用戶的關注,速度快、抗震、能耗低等優(yōu)點 是廣大用戶趨之若鶩的原因,然而固態(tài)硬盤其昂貴的價格卻是橫跨在用戶使用面前的屏障,在這種背景下,自動分層技術就蘊育而生,通過自動分層技術讓熱點數(shù)據 存儲在固態(tài)硬盤之上,讓非熱點數(shù)據存儲在便宜的存儲介質之上,從而讓整個存儲系統(tǒng)能夠做到物為所用、有的放矢,實現(xiàn)存儲效率最大化??梢哉f,沒有自動分層 技術的存儲系統(tǒng)添加固態(tài)硬盤也毫無意義。

圖六:自動分層技術將隨機I/O轉移到高性能介質(閃存)上,減少機械磁盤的I/O負擔,從而大幅提升存儲系統(tǒng)I/O性能。

其 實,自動分層技術剛開始推出之時,也是屬于高端存儲系統(tǒng)的“專有”,類似自動精簡配置技術一樣,伴隨著越來越多高端存儲功能往下遷移,已經有很多中端存儲 系統(tǒng)中具備了自動分層功能,基本上現(xiàn)在市場上所有的主流統(tǒng)一存儲產品都具備了自動分層功能,包括EMC VNX系列、IBM V7000 Unified、HDS HUS系列、NetApp FAS系列等等。

目前自動分層技術在存儲系統(tǒng)中主要有兩種方式,一種是基于遷移的自 動分層技術,可自動化數(shù)據遷移的流程,能夠根據數(shù)據的“冷熱”程度自動調節(jié)與遷移到相應存儲介質,典型代表就是EMC VNX的FAST VP技術;另外一種是基于緩存的自動分層技術,將固態(tài)硬盤作為緩存使用,將熱點數(shù)據放到高性能介質中,在磁盤上保存副本,典型代表就是NetApp的 Flash Cache技術。

圖七:EMC VNX FILE中使用FAST VP自動分層技術。

圖八:NetApp的PAM技術(現(xiàn)在已經改名為Flash Cache)。

隨著各大廠商不斷的完善技術,很多廠商往往都能夠同時提供基于緩存和基于遷移的自動分層技術給用戶,讓用戶具有更多的選擇,可以所自動分層技術已經成為統(tǒng)一存儲的標配功能。

壓縮/重復數(shù)據刪除技術

壓縮或重復數(shù)據刪除技術因為Data Domain的興起,使得該項技術或者理念在備份領域得到了廣泛認可,用戶們在備份之時充分利用了重復數(shù)據刪除理念來降低數(shù)據存儲空間,提升存儲利用率和 災備效率。事實上,早在幾年前重復數(shù)據刪除最為火爆時,業(yè)內就在探討重復數(shù)據刪除或者壓縮技術進入主存儲的可能性,當時已經有一些廠商在嘗試這種可能性。 而隨著時間的推移,壓縮或重復數(shù)據刪除技術已經逐漸成為主存儲系統(tǒng)中一項功能,特別在虛擬機應用大量興起的今天,大量虛擬機其實存在著很多重復數(shù)據,對這 些數(shù)據進行壓縮將有益于提升存儲系統(tǒng)的空間利用率以及存儲效率。

提到存儲系統(tǒng)的重復數(shù)據刪除或壓縮技術,就得提NetApp很早推出的 A-SIS Deduplication技術,NetApp將該項技術應用到期FAS系列產品之中,由于集成在其統(tǒng)一的管理系統(tǒng)DataOntap之中,使得所有 FAS系列產品都能夠享受到這項技術的好處。

圖九:NetApp FAS系列重復數(shù)據刪除工作原理。

圖十:NetApp A-SIS重復數(shù)據刪除技術的處理流程。

除 了NetApp之外,其他廠商也一直在主存儲重復數(shù)據刪除或壓縮技術上下功夫。EMC在之前NAS平臺就具有重復數(shù)據刪除或壓縮技術,分別基于 Avamar和RecoverPoint,為了彌補其統(tǒng)一存儲VNX在塊級重復數(shù)據刪除技術的缺失,EMC公司在2011年下半年將基于塊級的重復數(shù)據刪 除技術添加到RecoverPoint代碼庫之中。IBM公司則已經將在線實時壓縮技術Storwize STN技術整合到其統(tǒng)一存儲平臺V7000 Unified,使得用戶在數(shù)據最初被創(chuàng)建時即進行優(yōu)化,數(shù)據在被寫入磁盤時將其進行壓縮。而戴爾也計劃將其壓縮技術Ocarina整合到其統(tǒng)一存儲平臺 之中。

可以預見,壓縮或者重復數(shù)據刪除技術已經收到大部分廠商的重視,逐漸成為統(tǒng)一存儲標準配置之一,好的壓縮技術或者重復數(shù)據刪除技術能夠讓統(tǒng)一存儲平臺更加高效。

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huanghui

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