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珍惜這黃金時代吧:存儲體系將退居幕后

我們必須正視新時代的降臨,并為之做好準備。存儲陣列即將在今后幾年中迎來重大變革,因為存儲內存將奪得主數據存儲的統治地位。

這是一道明確的分界線,如科羅拉多大峽谷般將個位數TB和“存儲”(雙位數TB和多PB磁盤驅動器陣列數據)之間的服務器內存一分為二。主數據是服務器應用按需所需的數據,現在已經率先領略到了新時代的無限風光。

從傳統角度來看,這些數據保存在磁盤驅動器陣列,陣列中包括由高成本高速度或者低成本低速度的多個存儲層組成,分別用于保存使用頻率最高和相對較低的數據。盡管這兩類陣列方案由于SSD的加入而在速度上取得突破,但其本質卻沒有發生變化。目前最新的技術進展要數全閃存陣列的出現,這套機制并不會將閃存模塊視為磁盤,數據交付速度也遠遠高于磁盤驅動器陣列。

我們正面臨這樣一個新時代,對訪問延遲較為敏感的應用(例如VDI)需要將主數據從磁盤驅動器陣列遷移至全閃存陣列當中。

但從十年甚至二十年的長遠角度來看,當下這些主數據存儲領域的變革只能算是小小的中轉站。發展的終極目標在于將主數據存儲徹底從陣列中剝離出來,或者說完全拋棄為我們所熟知的“存儲”概念。這一目標符合計算工作的根本需求,自然也引發了Fusion-io、惠普、SAP與HANA、Violin Memory以及希捷/Virident的新一輪角逐。

下面摘錄的內容來自2013年1月10號惠普公司所發布的《惠普專為內存內計算打造的全新卓越中心》一文:

隨著新技術與新型數據合集的不斷涌現,所有數據密集型、事務處理型及分析類應用程序都將遷移至內存內計算環境當中。

自從SAP的HANA項目啟動以來,惠普一直在基準及解決方案的創新工作中走在世界前列?;萜蔗槍θ伦吭街行拇蛟斓牡谝环堇锍瘫铰肪€圖就是一套專為基于HANA的SAP ERP及SAP客戶關系管理(簡稱CRM)應用量身打造的單鏡像開發平臺。這一代號為Kraken的平臺項目可以看作是讓大型內存系統在未來進入實際應用領域的重大先驅。

應用在運行中會將全部數據放置在內存當中。目前這類存儲環境是由DRAM與NAND構成的巨大地址空間,其中的數據在接受訪問時會被視為常駐內存中的字節、塊或者頁,而非被保存在直連附件、網絡附近或SSD當中的數據塊或文件。非主機操作系統的I/O子系統會介入到數據的訪問過程當中;這種內存級訪問活動速度相當之快,而應用根據當前I/O的實際狀況可能獲得兩倍、三倍、四倍、五倍、十倍甚至二十倍以上的運行速度提升。

由NAND打造的存儲內存在特性上與傳統內存完全不同,它不存在易失性,即數據不會在掉電或關機后旋即消失,啟用系統后數據將隨時聽候調遣。但即使未來存儲內存技術成為主流方案,NAND恐怕也不會真正上位。借這一良機脫胎換骨的很可能是其它后續技術,比如電阻式RAM方案(例如惠普采用的憶阻器或者Phase-Change Memory)。但這仍然算不得顛覆性的進展,此類方案無非是希望讓存儲內存變得更快、更密集且價格更低廉。

作為應用的工作集數據,主數據已經開始了自己的遷移旅程;一路向網絡磁盤艱辛跋涉、在網絡閃存中暫時作停留——但一切的終點、宿命的歸屬只會指向服務器中的存儲內存。無論是整體而是某些字節,復制工作將由存儲內存處理,這種高速傳輸效果正是故障恢復工作所必需的核心特性。

而作為參考對象,那些使用頻率不高、對速度無甚要求的恢復副本等次級數據則將繼續留在磁盤驅動器陣列當中。對于新時代下成長起來、每天與閃存存儲相伴的年輕IT管理員們在面對一屋子磁盤狂轉猛響時,其心情可能與我們現在面對磁帶庫的狀態完全相同——陌生而詭異。

這些重大變革可能寄身于公共云或者企業數據中心之中,并以服務器應用為起點一步步向存儲內存發生轉化。雖然某些數據傳輸方案仍然具有一定價值,但現在那些復雜無比的備份、快照、RAID以及復制方案都將得到大幅度簡化。到那時,存儲將分為最基本的兩個層面;存儲內存打理使用頻率較高的服務器數據,磁帶歸檔則應對最冷門、訪問量最低卻又需要保留的數據。這就是近線與離線兩大存儲層面。

存儲將不再成為數據中心IT團隊的首要關注目標。融合系統將只由兩大基本部分構成:搭載存儲內存的服務器與網絡。在服務器與網絡兩大主體之外,存儲體系將退居次席,地位類似于汽車中的油箱。大家會把注意力集中在驅動結構、發動機以及變速箱身上,而油箱則必要卻不再重要。汽車需要油箱,但相關技術只存在于幕后且不值一提。

存儲面臨的最大難題就是速度緩慢,而這一難題根本無法解決。告別訪問緩慢噩夢的惟一辦法是將所保存的數據一股腦拿出來,并放在內存當中。今天的各種熱門方案必將逐漸成為未來的陳舊古董,而我們則應該熱愛這個瞬息萬變的時代,共同在存儲歸于平淡的同時迎來更加輝煌的明日科技。

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