解析自動(dòng)分層存儲(chǔ)

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在存儲(chǔ)領(lǐng)域，不斷的有新的技術(shù)出現(xiàn)來(lái)幫助我們盡最大努力降低日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓力。EMC FAST 1.0存儲(chǔ)管理軟件的發(fā)布讓人們的目光集中在了這項(xiàng)功能上。ATS(自動(dòng)分層存儲(chǔ))無(wú)需宕機(jī)(對(duì)任何應(yīng)用都是完全透明的)就可以進(jìn)行在線數(shù)據(jù)遷移。目前市場(chǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)了很多解決方案，未來(lái)還會(huì)有更多?！　?/P>

自動(dòng)分層存儲(chǔ)(Automated Tiered Storage management，ATS)管理系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)加之是能夠?qū)?shù)據(jù)安全地遷移到較低的存儲(chǔ)層中并削減存儲(chǔ)成本。這里的“安全”是指當(dāng)進(jìn)行遷移的時(shí)候，使用這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用在SLA下仍然是發(fā)揮其功能的，用戶很樂(lè)意看到這一點(diǎn)。在其他的情況下，有必要將數(shù)據(jù)遷移到更高性能的存儲(chǔ)層中。

ATS的構(gòu)成

一個(gè)自動(dòng)分層存儲(chǔ)管理系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：

1、在陣列中動(dòng)態(tài)地遷移數(shù)據(jù)卷的能力。這通常需要一個(gè)將邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)分離開(kāi)的虛擬層提供輔助

2、一個(gè)設(shè)置規(guī)則、收集和保存信息、執(zhí)行這些規(guī)則和監(jiān)控成功與否的軟件層

3、少量額外的存儲(chǔ)空間以執(zhí)行數(shù)據(jù)遷移

很多年前，陣列產(chǎn)品中就開(kāi)始提供這種動(dòng)態(tài)且非破壞性的遷移功能，一些解決方案甚至提供了陣列之間的數(shù)據(jù)遷移功能。不過(guò)，手動(dòng)轉(zhuǎn)移陣列的工作是既耗費(fèi)時(shí)間又充滿風(fēng)險(xiǎn)的，對(duì)于存儲(chǔ)管理員來(lái)說(shuō)是相當(dāng)不利的。實(shí)現(xiàn)這一流程自動(dòng)化的軟件產(chǎn)品的出現(xiàn)對(duì)于減輕存儲(chǔ)管理員負(fù)擔(dān)和最大限度降低故障風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō)是很重要的。

衡量自動(dòng)分層存儲(chǔ)的成功與否

自動(dòng)分層存儲(chǔ)管理成功與否的衡量標(biāo)準(zhǔn)包括：

1、當(dāng)數(shù)據(jù)被成功遷移到較低存儲(chǔ)層、在新設(shè)備采購(gòu)中取代低成本存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)所實(shí)現(xiàn)的成本節(jié)約。“良好”代表可以避免采購(gòu)大量低容量/高性能驅(qū)動(dòng)器

2、遷移到更高存儲(chǔ)層中的數(shù)據(jù)卷數(shù)量，這意味著沒(méi)有滿足SLA，用戶不滿意(遷移到更高存儲(chǔ)層中的數(shù)據(jù)卷所占百分比)——“良好”意味著這個(gè)百分比較低。

第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在自動(dòng)化環(huán)境中尤其重要。IT專(zhuān)業(yè)人員不希望失去控制權(quán)，用戶一開(kāi)始會(huì)對(duì)自動(dòng)化抱有懷疑的態(tài)度。IT管理的重點(diǎn)應(yīng)該讓人們相信這個(gè)系統(tǒng)普及的前提是“不會(huì)有任何傷害”。

自動(dòng)分層存儲(chǔ)的局限性

另外，了解分層存儲(chǔ)管理的局限性也是很重要的。自動(dòng)分層存儲(chǔ)并不能提供實(shí)時(shí)的管理功能。非破壞性的遷移大量數(shù)據(jù)會(huì)耗費(fèi)寶貴的時(shí)間和資源。隨著應(yīng)用需求的變化，I/O子系統(tǒng)可能在下一秒、下一小時(shí)或者下一天中都是不同的。一些系統(tǒng)可能會(huì)有某種可預(yù)見(jiàn)性(例如月末處理)——有些則是高度不可預(yù)見(jiàn)的。存儲(chǔ)陣列通過(guò)提供存儲(chǔ)優(yōu)化在最大程度上減低這種影響。例如，存儲(chǔ)陣列中的緩存優(yōu)化是實(shí)時(shí)的。這些經(jīng)過(guò)測(cè)試表現(xiàn)良好的算法幫助有效利用寶貴的資源并提高I/O速度和響應(yīng)時(shí)間。如果閃存技術(shù)也被作為一個(gè)存儲(chǔ)層的話，那么通過(guò)陣列優(yōu)化功能就可以實(shí)時(shí)地完成這些遷移。

自動(dòng)分層存儲(chǔ)并不是一個(gè)歸檔系統(tǒng)。自動(dòng)分層存儲(chǔ)配合卷元數(shù)據(jù)來(lái)決定數(shù)據(jù)的訪問(wèn)頻率和訪問(wèn)類(lèi)型，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到歸檔系統(tǒng)的分類(lèi)等級(jí)。

然而，任何存儲(chǔ)層之間(閃存驅(qū)動(dòng)器、光纖通道驅(qū)動(dòng)器或者SATA驅(qū)動(dòng)器)的卷遷移都很少是應(yīng)對(duì)實(shí)時(shí)故障而做出的。自動(dòng)遷移的局限之一就在于獲取。一個(gè)應(yīng)用運(yùn)行的一段時(shí)間內(nèi)可能只有很少的I/O，接下來(lái)某個(gè)事件導(dǎo)致I/O大幅度增加。自動(dòng)遷移功能在故障發(fā)生之后作出遷移卷的反應(yīng)，應(yīng)用復(fù)原到正常I/O活動(dòng)并在隨后再次啟動(dòng)。

自動(dòng)分層存儲(chǔ)廠商開(kāi)始將子LUN數(shù)據(jù)遷移功能作為一項(xiàng)新增特性，識(shí)別出那些活動(dòng)頻率較高、可以遷移到更高存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)塊。這是一項(xiàng)新技術(shù)，因此還沒(méi)有太多相關(guān)的信息和用戶經(jīng)驗(yàn)。這對(duì)于那些保存在少數(shù)固態(tài)盤(pán)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)塊可能是很有用處的。時(shí)間將驗(yàn)證這種功能到底是應(yīng)該用于自動(dòng)分層存儲(chǔ)軟件中、還是集成作為存儲(chǔ)控制器操作系統(tǒng)的一部分。

自動(dòng)分層存儲(chǔ)的成本核算

自動(dòng)分層存儲(chǔ)的成本核算并不復(fù)雜。成本因素包括：

• 陣列軟件的成本(入門(mén)成本2000美元，小型陣列5000美元，大型企業(yè)級(jí)陣列50000美元)

• 實(shí)施成本(設(shè)置規(guī)則等)，每個(gè)陣列2000～10000美元

• 軟件維護(hù)成本(每年是采購(gòu)價(jià)格的20%)

• 后續(xù)監(jiān)控和報(bào)告(每周數(shù)小時(shí))

• 一臺(tái)小型陣列的三年總成本12000美元

• 一臺(tái)大型陣列的三年成本120000美元

好處包括：

• 規(guī)劃磁盤(pán)采購(gòu)的磁盤(pán)價(jià)格降低。有一個(gè)法則，一個(gè)陣列中每增加一個(gè)磁盤(pán)需要成本2000美元+20%的維護(hù)費(fèi)用。用一個(gè)SATA磁盤(pán)取代兩個(gè)規(guī)劃采購(gòu)的光纖通道磁盤(pán)可以節(jié)省至少是額外存儲(chǔ)成本50%的開(kāi)支。那些用于執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的額外存儲(chǔ)空間所帶來(lái)的影響也被納入這個(gè)成本節(jié)約的計(jì)算中

• 自動(dòng)分層存儲(chǔ)在I/O方面沒(méi)有節(jié)約，因此陣列的其他成本不會(huì)有太大變化

下面的表格一說(shuō)明了在一個(gè)小型磁盤(pán)陣列(100個(gè)磁盤(pán))上部署自動(dòng)分層存儲(chǔ)的財(cái)務(wù)分析。表格顯示盈虧平衡大約需要16個(gè)月，ROI大約120%。自動(dòng)分層存儲(chǔ)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)很小——可以不考慮軟件，而且這個(gè)流程的復(fù)原也十分容易。項(xiàng)目成功的幾率很高。

一個(gè)小型陣列的盈虧平衡是要購(gòu)買(mǎi)12個(gè)SATA驅(qū)動(dòng)器，而不是12個(gè)光纖通道驅(qū)動(dòng)器，大型陣列是120個(gè)SATA驅(qū)動(dòng)器。這是根據(jù)現(xiàn)有自動(dòng)分層存儲(chǔ)用戶的經(jīng)驗(yàn)得出的，這些用戶稱(chēng)，在部署了自動(dòng)分層存儲(chǔ)之后，大多數(shù)未來(lái)磁盤(pán)采購(gòu)的都是SATA驅(qū)動(dòng)器。

對(duì)于全配置陣列、只配置一種驅(qū)動(dòng)器的陣列或者支持一種應(yīng)用的陣列來(lái)說(shuō)，自動(dòng)分層存儲(chǔ)軟件的成本核算是不太可能的。

市場(chǎng)中現(xiàn)有的自動(dòng)分層存儲(chǔ)系統(tǒng)

下面的表格是羅列了市場(chǎng)中現(xiàn)有的自動(dòng)分層存儲(chǔ)系統(tǒng)。低增長(zhǎng)速率是部署自動(dòng)分層存儲(chǔ)的一大禁忌。用戶應(yīng)該對(duì)安裝存儲(chǔ)容量相關(guān)的成本倍加小心，因?yàn)檫@可能會(huì)抵消使用大容量驅(qū)動(dòng)器所能帶來(lái)的好處。

我們發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，用戶會(huì)讓系統(tǒng)接管，最重要的優(yōu)點(diǎn)就是只利用(或者主要利用)高容量驅(qū)動(dòng)器就可以升級(jí)陣列。

自動(dòng)分層存儲(chǔ)部署指南

設(shè)備內(nèi)分層存儲(chǔ)管理最佳實(shí)踐的重點(diǎn)是創(chuàng)建一個(gè)逐步的流程，讓數(shù)據(jù)卷可以安全地降級(jí)到較低的存儲(chǔ)層中。

1、保持存儲(chǔ)層的簡(jiǎn)單。存儲(chǔ)層的個(gè)數(shù)應(yīng)該盡量少(2～3層)，并且定義簡(jiǎn)單。一個(gè)典型的三級(jí)系統(tǒng)包括1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)光纖通道驅(qū)動(dòng)器、1萬(wàn)轉(zhuǎn)光纖通道驅(qū)動(dòng)器和SATA驅(qū)動(dòng)器。如果有閃存驅(qū)動(dòng)器的話，最好將存儲(chǔ)層限制在閃存、光纖通道和SATA這三者。

2、在遷移卷之前保持較長(zhǎng)的評(píng)估期。保持較長(zhǎng)的評(píng)估期(至少一個(gè)月)是有好處的，這樣那些支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)就不會(huì)被降級(jí)。

3、在I/O空閑時(shí)段按批地運(yùn)行部分流程——大多數(shù)情況下一個(gè)月一兩次足夠了。也許有時(shí)會(huì)需要額外的運(yùn)行，但如果是這樣的話，很可能說(shuō)明規(guī)則設(shè)置出現(xiàn)了錯(cuò)誤。

4、確保任何需求頻率低、但運(yùn)行時(shí)需要高性能的卷被排除在自動(dòng)分層存儲(chǔ)規(guī)則之外，例如恢復(fù)流程、月末/季度末應(yīng)用，尤其是年終應(yīng)用。

5、初步確定在哪簡(jiǎn)單地保存數(shù)據(jù)卷。應(yīng)該有一條規(guī)則，所有新應(yīng)用都是從光纖通道存儲(chǔ)開(kāi)始，然后根據(jù)自動(dòng)分層軟件的決定遷移到SATA。這遵循著最初幾個(gè)月數(shù)據(jù)訪問(wèn)最大化、然后快速降低的規(guī)律。

事項(xiàng)：自動(dòng)分層存儲(chǔ)解決方案的部署已經(jīng)有很多年時(shí)間了，現(xiàn)在得到不少?gòu)S商的支持。如果考慮基于新軟件部署自動(dòng)分層存儲(chǔ)的話，用戶應(yīng)該先啟動(dòng)一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，隨著軟件逐步成熟謹(jǐn)慎地添加業(yè)務(wù)關(guān)鍵陣列。用戶應(yīng)該掌握每個(gè)陣列的實(shí)施成本以及陣列生命周期內(nèi)額外存儲(chǔ)成本的節(jié)約。監(jiān)控成功與否的工具和流程對(duì)于長(zhǎng)期采用來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵。