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光纤通道面临发展困境

Watchstor.com  佚名丨2010-01-03 14:09 标签:FC SAN 光纤通道 

IT开支中占据很大比例的一项就是采购额外主存储容量来满足预期用户需求(通常是光纤通道硬盘)的成本。在存储范畴极端的两项技术可以大幅度削减存储成本,同时也可能加速光纤通道驱动器的灭亡,那就是固态盘和二级磁盘层。下面为大家详细介绍一下光纤通道面临的具体境况。

目前主存储是数据中心存储的支柱,从很大程度上来说并没有真正的数据分层。生成数据、修改和保存在主存储上,然后几乎就不再删除或者归档了。当需要更多空间的时候,就得购买更多的存储容量。目前现有的存储系统已经让添加驱动器变得非常简单。所有这些附加存储和保存数据都需要你来保护、管理、当然还有支付成本。

IDC对磁盘趋势的预测

图一:IDC在今年5月份发表的报告显示:从2009年开始,SAS磁盘市场将抢夺大部分的光纤磁盘市场份额,由于用户分层存储的需求,SATA磁盘还将占据着一定的市场份额。

第一个挑战就是,尽管存储容量在持续增长,但是最近几年主存储、光纤通道或者SAS机械硬盘的底层技术在性能上却没有太大提升。通常应对那些需要高存储I/O性能的应用的方法就是创建配置了大量硬盘的存储系统。按照基本原理,运行的驱动器越多,I/O性能也就越高。问题是,这进一步增加了主存储的成本,导致更多被浪费的存储容量,因为你用来满足性能需求的硬盘并非都存满了数据。

Gartner对机械磁盘的预测

图二:无独有偶,Gartner对机械磁盘市场的预测同样不看好光纤磁盘。Gartner认为在SAS的抢班夺权下,光纤磁盘将在2013年基本消亡。(图中最右侧的2012应该为2013,特此标注)

接下来是固态硬盘。过去,固态硬盘主要被用于解决高性能存储I/O难题。固态硬盘的成本现在已经降低到一个更多数据中心可以接受的范围内,它的应用也不再只局限于超高I/O应用。想象一下如果越来越多的数据被保存在高速固态硬盘中的话会带来怎样的好出。通常,面向应用的用户可以从大幅度缩短的响应时间和延迟时间中受益。对于那些应用来说,性能问题就可以被消除。对于这些数据集来说,也无需在配置和重新配置阵列来优化性能上花费时间了。这些数据的备份窗口也会大幅度缩短,它在很大程度上要受到经过文件系统、读取备份数据和实际写入备份数据所花费的时间的影响。另外一个好处就是节约了电力成本,因为固态硬盘每IOPS的能耗相比机械存储来说要低得多。总的来说,随着越来越多的固态硬盘被添加到存储环境中,它所带来的好处就更加明显。

然而这里有一个挑战,那就是尽管固态硬盘成本逐渐降低,但是对于保存所有动态数据来说仍然太昂贵了。理想的情况是,大多数动态数据应该被保存在固态硬盘上,而这里所定义的“动态”是指那些频繁被访问或者在最近几天或者几周内曾经被访问的数据。根据80/20原则,过去一年中的数据有80%没有被访问过,只有20%的数据被访问了。要是看最近一周或者最近几天的数据,那么这个比例就会降低到5%或者更低。这意味着甚至一个100TB的数据中心可能只需要大约500GB的固态硬盘,剩下95%的数据可以被迁移到具有成本效益的二级磁盘层中。

固态硬盘通常可以解决与性能相关的主存储成本问题。现在,二级磁盘存储层也可以解决存储容量、保留和数据保护等相关的成本问题。未来的目标是,一旦数据变成静态的,就将数据从动态存储(也就是现在的固态硬盘)迁移到二级存储中。

在这个循序渐进的迁移策略中,第一个障碍就是,数据越早被从主存储中迁移出来,那么它需要被从二级存储中找回的几率就越高。也就是说,二级存储层必须能够对访问请求作出快速响应,向用户反馈数据的速度要和保存在主存储中没有太大差别。换句话说,它也应该是基于磁盘的。

二级磁盘层必须在满足数据安全需求的同时大幅度削减存储成本。为了做到这一点,它必须能够安全且可靠地使用基于SATA的硬盘技术。这种技术提供了满足半动态数据找回的频繁请求所需的性能,同时比传统主存储平台具有更高的每GB成本效益。在使用经济型SATA驱动器的同时,还应该利用重复数据删除和数据压缩等数据优化技术。最终目标是创建一个可以突破每GB 1美元有效价格障碍、同时保持合理访问性能的存储层。

第二个光纤通道的障碍就是确保二级存储层(现在已经被广泛用于日常运作中)能够很好地保护所保存的数据并确保这些数据是可用的。二级磁盘层需要能够在发生驱动器故障的情况下更快速地进行恢复,它比传统主存储更加可靠。这是因为,二级存储层采用了基于SATA的高容量驱动器,这些驱动器的故障率更高,当然重建所需的时间也就更长,因此二级存储层必须部署一些除RAID之外的技术来提供数据保护。

最后一个光纤通道的障碍就是。二级存储层也可以被认为是一个不断增长的存储层,因为主存储层(基于固态硬盘)增长速度要慢得多。二级存储层的增长速度非常合适,因为存储成本大幅度降低了。这个存储层的比例应该被定义为,向一个存储系统中增加不是上千也至少是上百TB的容量。按照这个增量向多个系统中分配存储容量会大大增加相关的管理负担和开销成本。相反,这个存储层应该是一个可以按照容量需求向外扩展的系统。理想情况下,它应该是一个集群或者网格存储解决方案,将不同容量大小的节点可以作为一个实体来进行管理或者添加到系统中。

存储行业和存储经理们正处于一个交叉路口。他们可以像往常那样维持业务运营,向主存储层中添加越来越多的容量,希望某天这个存储层是具有成本效益、被恰当保护和管理的。或者,他们可以转而采用新技术来应对所有这些挑战的策略。存储经理们可以通过逐步创建一个功能性更强的二级存储平台,不断调整最终用固态硬盘取代主存储,来削减成本和提高数据可用性,同时提高系统性能。

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