自動(dòng)分層存儲(chǔ)悄然走來(lái)

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數(shù)據(jù)分三六九等，存儲(chǔ)設(shè)備有高低貴賤。自動(dòng)分層存儲(chǔ)就是要讓數(shù)據(jù)和設(shè)備“門(mén)當(dāng)戶對(duì)”。

數(shù)據(jù)有生命周期。比如移動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，每月手機(jī)的話費(fèi)數(shù)據(jù)可能在數(shù)據(jù)生成后的三個(gè)月內(nèi)被多次訪問(wèn)，在一年內(nèi)偶爾被訪問(wèn)，再往后可能就無(wú)人問(wèn)津了，成為了歸檔數(shù)據(jù)，但只有當(dāng)它到了規(guī)定的年限，才能被刪除。

存儲(chǔ)設(shè)備有高低貴賤之分。性能好、可靠性高、讀寫(xiě)速度快的設(shè)備，自然價(jià)格就高；而性能較低、讀寫(xiě)速度慢的設(shè)備，價(jià)格也就相對(duì)低廉。

因此，就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)分層存儲(chǔ)的概念。“分層”是指，對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)需求增加或減少時(shí)，將數(shù)據(jù)在不同類型的存儲(chǔ)介質(zhì)之間遷移，即把那些不常被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)或過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到速度較慢、成本較低的存儲(chǔ)介質(zhì)上，如SATA磁盤(pán)或磁帶，以此來(lái)降低硬件成本；而把那些經(jīng)常被訪問(wèn)或重要的數(shù)據(jù)放在速度較快、成本較高的光纖磁盤(pán)甚至固態(tài)硬盤(pán)（SSD）上，以此來(lái)提升性能。

以往，數(shù)據(jù)的分層存儲(chǔ)依靠存儲(chǔ)管理員的手工操作。如今，這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，智能軟件可以自動(dòng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到最經(jīng)濟(jì)高效的存儲(chǔ)介質(zhì)上。

長(zhǎng)期以來(lái)，存儲(chǔ)管理員盡管能在多個(gè)存儲(chǔ)層之間遷移數(shù)據(jù)，但這個(gè)過(guò)程是他們必須手動(dòng)執(zhí)行這個(gè)過(guò)程，至少需要事先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，制定分層策略。盡管最新的自動(dòng)化分層軟件產(chǎn)品仍需要一部分制定策略的工作，但其目的卻是為了不需要或盡量不需要管理人員來(lái)做這些工作，包括監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)，找出需要重新分層的特定文件、卷或塊，然后進(jìn)行手動(dòng)轉(zhuǎn)移。

智能化的自動(dòng)分層軟件改變了這一局面。不過(guò)，當(dāng)你考慮采用這一新技術(shù)時(shí)，請(qǐng)你先考慮清楚以下問(wèn)題：這個(gè)軟件是否提供文件級(jí)和塊級(jí)分層混合方案；如果由于性能或數(shù)據(jù)檢索方面的原因，你是否能暫時(shí)禁用自動(dòng)分層技術(shù)；如果使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置或重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等功能，它是否支持這些功能；它是否支持子LUN分層；產(chǎn)品的提供商是否有進(jìn)一步自動(dòng)化的升級(jí)計(jì)劃。IT管理人員還必須分析自動(dòng)化軟件能夠考慮哪些標(biāo)準(zhǔn)（比如數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率），以及它能不能評(píng)估及轉(zhuǎn)移單個(gè)的塊或文件，而不是只能評(píng)估及轉(zhuǎn)移較大的卷或LUN。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)卷中可能只有10%的塊很活躍，因此，有必要轉(zhuǎn)移到速度較快、成本較高的存儲(chǔ)介質(zhì)上，如果能轉(zhuǎn)移到SSD上，則效果尤其明顯。

需要考慮的其他因素包括：這一軟件發(fā)現(xiàn)及應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)使用模式變化的速度有多快；如果自動(dòng)化分層技術(shù)影響了應(yīng)用程序的性能，管理員能不能暫時(shí)禁用這項(xiàng)技術(shù)。管理員還能用它來(lái)預(yù)測(cè)何時(shí)需要某些數(shù)據(jù)（比如季度末所需的會(huì)計(jì)文件），那樣分層軟件就能事先更新數(shù)據(jù)。最后，管理員還要確定是否習(xí)慣把控制權(quán)拱手讓給這樣一款自動(dòng)化工具。

多年來(lái)，IT部門(mén)一直在為實(shí)現(xiàn)ILM而努力。自動(dòng)化數(shù)據(jù)分層技術(shù)率先“嘗鮮”的用戶表示，他們借助目前市面上現(xiàn)有的分層軟件，收到了相當(dāng)大的成效。

大約5年前，美國(guó)司法部長(zhǎng)的IT主管Sandee Sprang建立起了一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN），使用Compellent公司的Data Progression軟件實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化分層技術(shù)，因?yàn)樗窒聸](méi)有人能確定需要把哪種類型的記錄放到最高效的存儲(chǔ)介質(zhì)上，以確保高速訪問(wèn)。為Compellent系統(tǒng)制定策略僅用了約4個(gè)小時(shí)，她說(shuō)：“收到的效果太明顯了。”他們存儲(chǔ)管理的時(shí)間從以前每個(gè)星期24個(gè)小時(shí)縮短至2個(gè)小時(shí)。她表示，Compellent的塊級(jí)分層技術(shù)還有助于提高磁盤(pán)利用率；“它并不是把整個(gè)案件的檔案數(shù)據(jù)在多個(gè)存儲(chǔ)層上下遷移，遷移的只是你所訪問(wèn)的某個(gè)案情摘要或者15年前的某段文字記錄。”

在索爾克生物研究院（Salk Institute）的計(jì)算神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)師Brian Nielsen所在的科學(xué)計(jì)算環(huán)境有著變化很大的工作負(fù)載，因而他很重視Avere公司的NAS存儲(chǔ)設(shè)備提供的實(shí)時(shí)分析和重新分層功能。他表示，在測(cè)試并最終購(gòu)買這款設(shè)備之前，遷移數(shù)據(jù)、確認(rèn)應(yīng)該遷移哪些數(shù)據(jù)很困難。不像早期的ILM產(chǎn)品只是零散地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分層，而且單單根據(jù)上一次訪問(wèn)是什么時(shí)候來(lái)重新分層，Nielsen說(shuō)：“Avere系統(tǒng)能夠識(shí)別許多不同的文件輸入/輸出屬性；應(yīng)用程序需求發(fā)生變化后，可以動(dòng)態(tài)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層?！?/P>

美國(guó)Foster Pepper PLLC律師事務(wù)所的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)理Brian Bosserman現(xiàn)正在試用EMC公司的完全自動(dòng)化存儲(chǔ)分層（FAST）技術(shù)，而該律師事務(wù)所的辦公室都在運(yùn)行EMC Celerra NS-480。他估計(jì)，該技術(shù)現(xiàn)在可以用來(lái)監(jiān)控服務(wù)器的存儲(chǔ)需求，然后做好規(guī)劃，對(duì)服務(wù)器間的虛擬機(jī)重新分層的時(shí)間節(jié)省10%。他表示，借助FAST，希望讓EMC的Rainfinity文件管理設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并“根據(jù)我為它設(shè)定的策略”進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。Bosserman說(shuō)，F(xiàn)AST的安裝非常簡(jiǎn)單，“它作為一個(gè)VMware虛擬設(shè)備而出現(xiàn)。我只要導(dǎo)入FAST設(shè)備，把它作為Unix設(shè)備來(lái)啟動(dòng)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)界面即可進(jìn)入它，通過(guò)界面進(jìn)行設(shè)置?！?/P>

不過(guò)，自動(dòng)化數(shù)據(jù)分層的確需要事先做一些工作，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，制定確定某些類型的數(shù)據(jù)何時(shí)需要轉(zhuǎn)移的策略（根據(jù)數(shù)據(jù)年限、應(yīng)用程序性能或者法律、法規(guī)要求來(lái)轉(zhuǎn)移）。一般人的看法是，所有這些工作會(huì)破壞之前采用的“分層”方法，比如ILM。但至少有一個(gè)大用戶，即英特爾的CIO Diane Bryant，卻在考慮自動(dòng)化分層之前實(shí)施一套正規(guī)的ILM流程。去年，Bryant著手開(kāi)展ILM工作，希望減少英特爾年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)35%的存儲(chǔ)需求。到目前為止，這家公司49%的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和30%的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)由ILM來(lái)進(jìn)行管理。

Sanford Coker是威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的Unix高級(jí)管理員，他正開(kāi)始在其開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境使用3PAR公司的Policy Advisor軟件。他表示，安裝很容易，制定每一項(xiàng)策略也只要大約30分鐘，不過(guò)調(diào)整這些策略以獲得最佳性能又花了一個(gè)星期左右的時(shí)間。他表示，據(jù)自己非常保守的估計(jì)，把數(shù)據(jù)遷移到成本較低、容量較大的SATA磁盤(pán)上后，可以把正在使用的光纖磁盤(pán)減少25%。

SSD的出現(xiàn)使自動(dòng)分層技術(shù)顯得更加有必要，它能使一個(gè)兩層甚至三層的存儲(chǔ)系統(tǒng)享有SSD級(jí)的性能。

隨著自動(dòng)化數(shù)據(jù)分層技術(shù)不斷成熟，它也許有助于促進(jìn)SSD的采用，因?yàn)樗梢詭椭芾韱T將分層技術(shù)調(diào)整到足夠優(yōu)化的地步，從而確保能夠從性能最高但成本也最高的存儲(chǔ)介質(zhì)中獲得最大效益。不過(guò)，大家普遍認(rèn)為，眼下SSD對(duì)大多數(shù)主流用戶來(lái)說(shuō)還是成本過(guò)高。

通過(guò)對(duì)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器“縮短行程”（short-stroking）的方法，即有意只使用一部分存儲(chǔ)容量來(lái)提升性能，以犧牲存儲(chǔ)空間來(lái)?yè)Q取性能的做法仍然比較經(jīng)濟(jì)高效。分層功能的價(jià)格有的免費(fèi)（比如現(xiàn)有產(chǎn)品中已經(jīng)內(nèi)含了分層軟件），有的高達(dá)5萬(wàn)美元以上，比如Avere的2300 FCN等系統(tǒng)。當(dāng)然，用戶還必須考慮對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、制定分層策略所需的成本。

自動(dòng)化數(shù)據(jù)分層不但可以自動(dòng)轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，還可以讓這項(xiàng)任務(wù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在如何使用，確定哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該放在哪一種存儲(chǔ)介質(zhì)上。目前，這項(xiàng)自動(dòng)化分層技術(shù)還沒(méi)有進(jìn)入主流，原因是很少有廠商提供這項(xiàng)技術(shù)，而且事實(shí)證明，它目前還不適合非常高端的事務(wù)密集型環(huán)境。另外，它通常只應(yīng)用于某家廠商的存儲(chǔ)陣列或文件系統(tǒng)里面，或者僅僅支持?jǐn)?shù)量有限的存儲(chǔ)協(xié)議或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但是對(duì)要求比較簡(jiǎn)單的企業(yè)組織來(lái)說(shuō)，如今市面上的自動(dòng)化分層工具其表現(xiàn)已足夠好。

EMC等主要供應(yīng)商正在致力于讓自動(dòng)化數(shù)據(jù)分層技術(shù)增強(qiáng)“識(shí)別應(yīng)用”的功能，這意味著這種軟件將來(lái)能夠知道幾種流行應(yīng)用程序的輸入/輸出要求及其他使用模式，然后自動(dòng)重新分層，以滿足這些要求。這種互操作性需要為關(guān)于重新分層的數(shù)據(jù)的信息（元數(shù)據(jù)）確定標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)說(shuō)，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)協(xié)會(huì)（SNIA）正在開(kāi)發(fā)這樣一項(xiàng)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)有助于實(shí)現(xiàn)更容易跨不同供應(yīng)商生產(chǎn)的設(shè)備或文件系統(tǒng)進(jìn)行分層，還有可能便于針對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心和云存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行分層。