高端存儲(chǔ)發(fā)展到現(xiàn)在,如果從EMC Symmetrix出現(xiàn)算起,已經(jīng)有二十多年的歷史了。現(xiàn)在我們來(lái)談?wù)凟MC、IBM、HP、HDS、富士通和華為的高端存儲(chǔ)產(chǎn)品特點(diǎn)。
1、松耦合
高端存儲(chǔ)剛出現(xiàn)的時(shí)候,大家參考大型機(jī)的設(shè)計(jì)思路,采用的是緊耦合的多控體系架構(gòu),典型的代表是EMC DMX和HDS USP。緊耦合架構(gòu)的特點(diǎn)就是所有的資源都是物理集中在一起的,這些資源通常包括前端接口,后端接口和Cache,一般都插在一個(gè)大機(jī)箱里。緊耦合比較大的問(wèn)題是擴(kuò)展不方便,設(shè)計(jì)好幾個(gè)插槽就只能用這幾個(gè)插槽;另外,緊耦合架構(gòu)在機(jī)房擺放不夠靈活,一般只能集中擺放;還有一點(diǎn)成本較高,因?yàn)檫@些部件是專(zhuān)用的。
隨著技術(shù)的發(fā)展,特別是用戶對(duì)TCO和擴(kuò)展性的追求,現(xiàn)在的高端存儲(chǔ)廠商大部分采用了松耦合的多控體系架構(gòu),典型的代表是EMC VMAX和華為OceanStor 18000系列。它們都有一個(gè)特點(diǎn),每個(gè)引擎都有自己的前端接口、后端接口和Cache資源,通過(guò)高速的低延時(shí)網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)引擎連接起來(lái),組成一個(gè)統(tǒng)一的高端存儲(chǔ)。這種松耦合的架構(gòu)解決了緊耦合帶來(lái)的三大問(wèn)題,因?yàn)橐孀鳛橐粋(gè)獨(dú)立組件,擴(kuò)展起來(lái)比較方便;引擎之間可以部署在不同的機(jī)柜里,也給機(jī)房機(jī)柜布局帶來(lái)了靈活性;而且由于對(duì)于每個(gè)引擎來(lái)說(shuō),物理架構(gòu)和中端存儲(chǔ)類(lèi)似,可以和中端存儲(chǔ)共用很多部件,降低成本。
2、虛擬化
虛擬化是目前的熱點(diǎn),也是高端存儲(chǔ)發(fā)展的重要趨勢(shì)。對(duì)于高端存儲(chǔ)自己來(lái)說(shuō),虛擬化主要包含兩個(gè)層面:塊虛擬化和異構(gòu)虛擬化。
塊虛擬化拋棄了傳統(tǒng)的RAID的虛擬化方式,把物理硬盤(pán)切分為許多的小容量邏輯盤(pán),組成一個(gè)POOL,然后以這些邏輯盤(pán)為單位組建RAID。RAID還是傳統(tǒng)的RAID算法,但作用的對(duì)象已經(jīng)不是物理盤(pán),而是小容量的邏輯盤(pán)。這給客戶帶來(lái)了很多價(jià)值,一是重構(gòu)時(shí)間大大縮短,特別是針對(duì)大容量硬盤(pán)場(chǎng)景,可靠性提升顯著;第二是由于數(shù)據(jù)在邏輯盤(pán)這個(gè)粒度均勻分布,消除了性能瓶頸,系統(tǒng)的整體性能得到提升。這種塊虛擬化的的典型代表是HP 3PAR和華為OceanStor 18000系列。
異構(gòu)虛擬化指的是對(duì)第三方陣列的支持。這個(gè)技術(shù)最先由HDS引入高端存儲(chǔ),目前EMC和華為也相繼支持。異構(gòu)虛擬化給客戶帶來(lái)的價(jià)值主要有兩點(diǎn),一是無(wú)縫接管原來(lái)的第三方陣列數(shù)據(jù),統(tǒng)一管理;二是原來(lái)的數(shù)據(jù)可以享受高端存儲(chǔ)的高級(jí)數(shù)據(jù)服務(wù)功能,比如自動(dòng)分層,遠(yuǎn)程復(fù)制等等。一句話,保護(hù)投資,簡(jiǎn)化管理。
3、高性能
高性能永遠(yuǎn)是高端存儲(chǔ)追求的目標(biāo)。由于技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在的高端存儲(chǔ)已經(jīng)可以達(dá)到100萬(wàn)IOPS(SPC-1)。高端存儲(chǔ)為了實(shí)現(xiàn)更高的性能目標(biāo),其技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
·PCIe:目前高端存儲(chǔ)廠商基本采用PCIe 2.0來(lái)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的高速互連,PCIe相對(duì)其他連接技術(shù),不需要做協(xié)議轉(zhuǎn)換,延時(shí)更低。隨著PCIe 3.0的成熟,預(yù)計(jì)明后年高端存儲(chǔ)廠商將升級(jí)到PCIe 3.0。
·閃存:閃存技術(shù)近來(lái)發(fā)展很快,技術(shù)也逐漸成熟。高端存儲(chǔ)從原來(lái)少量采用閃存到大量配置閃存,甚至出現(xiàn)全閃存的高端陣列,如華為 OceanStor 18800F。閃存不僅作為高端存儲(chǔ)的Cache擴(kuò)展,也可以作為T(mén)ier 0存儲(chǔ),甚至可以插在應(yīng)用服務(wù)器上和高端存儲(chǔ)配合使用。
·高速接口:隨著計(jì)算虛擬化技術(shù)的大量采用,一個(gè)物理服務(wù)器上面跑的VM越來(lái)越多,因此對(duì)存儲(chǔ)的高速端口要求也越來(lái)越迫切,最新版本的VMware vSphere 5.5已經(jīng)支持端到端的16G FC組網(wǎng)。高端存儲(chǔ)主流廠商將很快支持16G FC接口,甚至預(yù)計(jì)明后年可以看到32G FC和40G FCoE的采用。
·QoS:由于高端存儲(chǔ)需要支持大量的用戶,甚至要支持多租戶的環(huán)境,而資源總是有限的,因此,完善的QoS策略是保證關(guān)鍵用戶性能的最好辦法。高端存儲(chǔ)廠商一般采用Cache分區(qū),I/O優(yōu)先級(jí),限制IOPS和帶寬等方法來(lái)保證關(guān)鍵應(yīng)用的高性能。
4、高安全
可靠性其實(shí)是高端存儲(chǔ)最核心的訴求,用戶購(gòu)買(mǎi)高端存儲(chǔ),更多是買(mǎi)一個(gè)放心。在安全技術(shù)的發(fā)展方面,我們看到主流廠商在下面的努力:
·DIX(Data Integrity eXtensions)端到端完整性校驗(yàn):目前HP 3PAR、EMC和華為不僅僅滿足讓高端存儲(chǔ)內(nèi)部采用T10 PI (Protection Information)規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性保護(hù),而且紛紛聯(lián)合ORACLE和Emulex推出端到端的數(shù)據(jù)完整性方案PI+DIX,給客戶數(shù)據(jù)更完善的保護(hù);
·數(shù)據(jù)靜態(tài)加密:高端存儲(chǔ)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)一般都是企業(yè)最關(guān)鍵的數(shù)據(jù),因此,防止泄密就是一個(gè)必須面對(duì)的問(wèn)題。高端存儲(chǔ)一般需要支持靜態(tài)數(shù)據(jù)加密功能,保證硬盤(pán)遺失或者維護(hù)過(guò)程中數(shù)據(jù)不被泄露。
·在線升級(jí):高端存儲(chǔ)承載的業(yè)務(wù)都是關(guān)鍵業(yè)務(wù),一般要求7*24不間斷運(yùn)行。現(xiàn)在業(yè)務(wù)變化很快,用戶很難準(zhǔn)確估計(jì)業(yè)務(wù)的發(fā)展。因此,需要高端存儲(chǔ)能夠按需在線升級(jí),包括軟件的升級(jí)和硬件的擴(kuò)展。
·高級(jí)容災(zāi)特性:高端存儲(chǔ)需要完善的容災(zāi)特性,比如支持遠(yuǎn)程復(fù)制秒級(jí)RPO,3站點(diǎn)容災(zāi)甚至4站點(diǎn)容災(zāi)等等。
5、智能化
高端存儲(chǔ)非常復(fù)雜,功能豐富,但用戶了解甚少。這些挑戰(zhàn)就迫使高端存儲(chǔ)廠商在智能化和便捷管理上加大力度,以前很多的功能必須通過(guò)命令行來(lái)實(shí)現(xiàn),現(xiàn)在通過(guò)圖形化的管理工具就可以實(shí)現(xiàn)。高端存儲(chǔ)在智能化發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下方面:
·應(yīng)用智能:高端存儲(chǔ)除了對(duì)虛擬化平臺(tái)的支持外,如VMware的VAAI和VASA和Hyper-V的ODX,還應(yīng)該提供API接口和其他應(yīng)用程序特別是數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)動(dòng)。也許不久的將來(lái)我們可以看到ORACLE對(duì)高端存儲(chǔ)的Cache策略、QoS策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,以配合每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的I/O的需要,達(dá)到自動(dòng)調(diào)優(yōu)的目的;
·管理智能:除了支持GUI界面外,還支持移動(dòng)終端上進(jìn)行管理,并且根據(jù)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),給出管理的建議;
·智能流動(dòng):數(shù)據(jù)應(yīng)該在設(shè)備內(nèi),甚至可以跨設(shè)備智能流動(dòng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的生命周期管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的空間使用效率和性能均衡。
·開(kāi)放接口:高端存儲(chǔ)應(yīng)該提供SMI-S管理接口,OpenStack接口等和其他系統(tǒng)對(duì)接,以迎接軟件定義數(shù)據(jù)中心以及云時(shí)代的到來(lái)。
通過(guò)松耦合、虛擬化、高性能、高安全、智能化這5個(gè)關(guān)鍵詞,就概括了高端存儲(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)。其實(shí)現(xiàn)在的很多技術(shù)已經(jīng)不是在高端存儲(chǔ)首先出現(xiàn)了,而是在中端存儲(chǔ)優(yōu)先采用,技術(shù)成熟后再引入高端存儲(chǔ)中,特別是硬件層面,如PCIe和SAS技術(shù)就是典型的代表。高端存儲(chǔ)更多不是追求新技術(shù),而更關(guān)注的是安全性和穩(wěn)定性,因此,華為OceanStor 18000系列重點(diǎn)宣傳“安全可信,彈性高效”理念,而不是每項(xiàng)性能第一,而EMC Symmetrix則重點(diǎn)宣傳“The World's Most Trusted Storage Platform”,就是這個(gè)原因。