北京2014年6月12日電 /美通社/ -- 從“9.11事件”之后大量的企業(yè)因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失而宣告破產(chǎn)可以看出數(shù)據(jù)的重要地位。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)計算和數(shù)據(jù)存儲的分離，而數(shù)據(jù)存儲由存儲系統(tǒng)完成。存儲系統(tǒng)的出現(xiàn)，尤其是高端存儲系統(tǒng)的出現(xiàn)使得數(shù)據(jù)存儲變得專業(yè)化，存儲系統(tǒng)可以為用戶提供更高性能、可用性和可靠性的數(shù)據(jù)存儲功能。本系列文章，從高端存儲系統(tǒng)的發(fā)展趨勢講起，進(jìn)而對浪潮高端存儲系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵特性，使讀者對高端存儲的發(fā)展歷史和浪潮高端存儲系統(tǒng)有一個整體的認(rèn)識。
從1990年 Symmetrix 之父 Moshe Yanai 推出 Symmetrix 4400存儲系統(tǒng)至今二十多年，高端存儲系統(tǒng)無論從硬件架構(gòu)還是軟件功能上都發(fā)生非常明顯的變化。本文將通過高端存儲發(fā)展歷史分析一下高端存儲的發(fā)展方向。
分布式靈活可擴(kuò)展
早期的高端存儲系統(tǒng)的各個功能模塊往往集成在一個大的機(jī)柜當(dāng)中，通常包括控制器模塊、緩存模塊和后端接口模塊等，它們通過背板進(jìn)行連接。這種架構(gòu)的缺點(diǎn)是存儲系統(tǒng)的各個部件耦合比較緊，并且各個功能模塊的定制化比較嚴(yán)重，存儲成本較高。
隨著時間的發(fā)展，用戶漸漸意識到了這種緊耦合存儲系統(tǒng)的缺點(diǎn)，希望存儲廠商可以提供一種可靈活擴(kuò)展的存儲系統(tǒng)，以便根據(jù)需要分階段的進(jìn)行存儲方面的投資，而不是一次性進(jìn)行大量的投資。存儲廠商為了迎合用戶的需求，開發(fā)了基于高速互聯(lián)的分布式的存儲系統(tǒng)。在這種高端存儲系統(tǒng)架構(gòu)中，存儲系統(tǒng)可以由單個存儲引擎對外提供存儲服務(wù)，也可以通過將各個引擎（控制器）由高速且低延時的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，形成一個高性能的高端存儲系統(tǒng)，整個存儲系統(tǒng)非常類似于高性能集群系統(tǒng)。
高端存儲系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是松耦合和可動態(tài)擴(kuò)展，但各個存儲廠商對存儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式又不盡相同。例如國外主流廠商的系列存儲采用虛擬矩陣試下存儲系統(tǒng)引擎的互聯(lián)，而每個引擎又是由一個雙控器存儲實(shí)現(xiàn)。也有很多存儲廠商也實(shí)現(xiàn)了分布式架構(gòu)的高端存儲系統(tǒng)，基本架構(gòu)都是由高速互聯(lián)的相對獨(dú)立的引擎構(gòu)成，并通過集群的方式來提高存儲系統(tǒng)的性能和存儲容量?；诜植际椒绞綐?gòu)建的高端存儲系統(tǒng)具有天然的可擴(kuò)展的優(yōu)勢，可以方便地通過增加引擎的方式近似線性的增加存儲系統(tǒng)的性能和容量。
存儲資源虛擬化
由于用戶采購和產(chǎn)品更迭等原因，在大型的數(shù)據(jù)中心中往往存在各個廠商的不同檔次的存儲系統(tǒng)。為了能夠應(yīng)付這種情況，存儲系統(tǒng)管理員需要學(xué)習(xí)不同廠商的設(shè)備的管理方法、為不同應(yīng)用規(guī)劃不同性能的存儲資源以及進(jìn)行不同存儲設(shè)備交叉管理等等。這種情況的存在極大的增加了數(shù)據(jù)中心存儲設(shè)備維護(hù)的難度和復(fù)雜性。
為了解決上述問題，存儲廠商紛紛提出存儲虛擬化技術(shù)。存儲虛擬化技術(shù)可以從多個維度實(shí)現(xiàn)，從而簡化存儲系統(tǒng)管理的難度和復(fù)雜度。大致包括如下幾方面：
異構(gòu)存儲資源邏輯化：存儲廠商可以將不同級別的存儲設(shè)備進(jìn)行離散化和重組處理，為用戶提供一個包含諸多屬性的存儲資源池。例如為用戶提供一種支持?jǐn)?shù)據(jù)分級和自動精簡配置的存儲池，此時，存儲系統(tǒng)管理員可以結(jié)合 QoS 特性非常方便分配適用不同類型應(yīng)用的存儲資源。
存儲設(shè)備塊級重組：眾所周知條帶化可以提高存儲系統(tǒng)的性能，而傳統(tǒng)的 RAID 技術(shù)并發(fā)能力有限。例如 RAID5采用7塊磁盤的性能可能是較佳的，而磁盤數(shù)量增多時由于校驗(yàn)位的計算量將會增加，從而導(dǎo)致整體性能下降。塊級重組采用一種新的數(shù)據(jù)組織方式，其將傳統(tǒng) RAID 進(jìn)行分塊處理，并將分割完成邏輯塊組成 LUN，使得 LUN 可以跨越所有的 RAID，從而提高 LUN 的并發(fā)性。在傳統(tǒng) RAID 基礎(chǔ)上劃分邏輯塊，并將邏輯塊組織成為 LUN。由于 LUN 是有條帶的邏輯塊組成，用戶數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問，從而在性能上得到極大的提升。
統(tǒng)一存儲管理：不同存儲廠商的管理界面往往有很大的差別。SMI-S 存儲管理協(xié)議實(shí)現(xiàn)了對存儲設(shè)備的一致性的管理。遵循 SMI-S 的存儲設(shè)備間可以實(shí)現(xiàn)相互管理，從而使用戶可以通過統(tǒng)一的管理方式實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心存儲設(shè)備的管理，一定程度上實(shí)現(xiàn)了存儲管理的虛擬化。
完善的數(shù)據(jù)保護(hù)功能
數(shù)據(jù)是企業(yè)的生命，一個企業(yè)的數(shù)據(jù)對于企業(yè)的生存和發(fā)展有著舉足輕重的作用，因此，對于高端存儲系統(tǒng)用戶對于存儲系統(tǒng)容災(zāi)的要求已成為基本要求。數(shù)據(jù)保護(hù)功能可以細(xì)分為不同的功能特性，在存儲領(lǐng)域通常包括快照、本地復(fù)制和遠(yuǎn)程復(fù)制等。
未來高端存儲系統(tǒng)應(yīng)該能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌墑e數(shù)據(jù)保護(hù)功能，從而能夠滿足用戶的不同應(yīng)用場景。通常來說快照可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)級的容災(zāi)功能，對于用戶誤操作、病毒和數(shù)據(jù)清理等情況造成的數(shù)據(jù)丟失，可以通過快照進(jìn)行還原。本地復(fù)制可以實(shí)現(xiàn)盤陣級別的數(shù)據(jù)保護(hù)，也即在存儲數(shù)據(jù)盤陣出現(xiàn)毀壞或者故障的情況下，仍然能夠恢復(fù)源數(shù)據(jù)。而遠(yuǎn)處復(fù)制技術(shù)可以解決存儲系統(tǒng)故障造成的數(shù)據(jù)丟失問題。
隨著存儲成本的增加，支持雙活功能的遠(yuǎn)程復(fù)制越來越成為用戶的主要需求，用戶希望能夠同時使用數(shù)據(jù)生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心的所有存儲資源，以免造成資源的浪費(fèi)。因此，單純的數(shù)據(jù)生產(chǎn)中心和災(zāi)備中心的概念會慢慢在視野中消失。
高性能
高端存儲系統(tǒng)之所以高端是其可以對外提供更高性能，更大容量和更高可靠性的存儲服務(wù)資源。目前，各個存儲廠商都在提高存儲系統(tǒng)性能方面努力，也即高端存儲的 IOPS 基本上都能達(dá)到百萬級。為了提高存儲系統(tǒng)的性能，各廠商在系統(tǒng)架構(gòu)上都有其特性，從而在系統(tǒng)架構(gòu)保證可以提供如此級別的性能。
高端存儲系統(tǒng)呈現(xiàn)出靈活性、擴(kuò)展性、高性能和易用性等特點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高端存儲將逐漸變?yōu)橐环N大眾化的存儲系統(tǒng)，通過其彈性化的架構(gòu)、豐富的軟件功能、極高的訪問性能和穩(wěn)定性為不同領(lǐng)域的客戶提供服務(wù)。
