這是一個不平衡的世界，極少數富人占有絕大多數的財富、少數幾家領導品牌廠商占有整個業(yè)界絕大多數的利潤……，類似的，這種由80/20法則所描述的不平衡現(xiàn)象，在IT儲存應用領域也是普遍的情況——儲存設備的大部份效能，其實是由一小部份應用所消耗。這也是說：絕大多數的應用其實都不會耗去太多I/O效能，所以我們只需為那少數極耗I/O效能的關鍵應用，準備少量高效能儲存裝置即可，至于其他應用的儲存需求，則可用便宜的低價儲存設備來滿足。

　　混合儲存的效益——把高效能裝置用在刀口上

　　從儲存裝置本身的特性來看，SSD效能高，但單位容量成本也高;傳統(tǒng)硬盤單位容量成本低，效能也相對較差。

　　以80/20法則來看儲存系統(tǒng)的配置，採用全SSD的配置是不合理的——由于實際上只有一小部份應用會需要SSD的高效能，不分應用緊要與否、一律給予SSD資源，顯然不合成本效益;但傳統(tǒng)的全硬盤配置也已逐漸不敷使用，傳統(tǒng)硬盤雖然足以應付I/O需求不高的一般應用，但受先天架構所限，必須透過組成大規(guī)模陣列的笨拙方式，才能拼湊出關鍵應用所需的高I/O效能，為了一小部份關鍵應用的高I/O需求，往往必須耗費數十臺甚至上百臺硬盤組成陣列，即便滿足了I/O效能，但也耗費了大量空間與電力，顯然也不合乎效益。

　　因此為了兼顧效能與成本，同時使用SSD與傳統(tǒng)硬盤的混合儲存架構，才是當前IT環(huán)境最合理的做法，在儲存設備中混用小比例的SSD(一般來說占總儲存容量10～15%即可)，即足以因應一小部份關鍵應用的高I/O需求，其余應用則透過傳統(tǒng)硬盤來提供儲存服務。

　　自動分層技術讓混合架構真正實用化

　　就塬則來看，同時使用SSD與傳統(tǒng)硬盤的分層架構，是最合理與最具效益的儲存配置。但在實務上，這種混合架構將面對如何將各式各樣的資料放置到合適儲存層的困難。

　　理論上，我們可使用人工來進行分層儲存配置工作，由MIS預判各主機應用程式的I/O需求，然后分別配置不同層級的儲存資源，并視I/O運行狀態(tài)的變化來調整儲存資源配置。

　　然而這種人工調整儲存資源配置的方式，對于個人端或極小規(guī)模的應用環(huán)境或許適用，但對于企業(yè)IT環(huán)境實際上是不可行的。

　　首先，企業(yè)環(huán)境規(guī)模龐大，儲存系統(tǒng)必須服務數量眾多的主機與應用程式;其次，各主機與應用程式的I/O需求會隨時間而變化。面對數量眾多、且會隨時間變化的前端主機應用程式，為了讓儲存資源維持在最佳配置，將必須持續(xù)追蹤各主機應用程式的I/O負載變化，并針對I/O負載變化，頻繁地調整儲存配置，這將帶來非常龐大的管理作業(yè)負擔，遠超過人工作業(yè)所能負擔的程度。

　　因此唯有透過自動化的分層儲存與資料遷移技術，才能讓分層儲存架構真正步入實用化，由軟體來執(zhí)行I/O存取負載的追蹤與統(tǒng)計工作，并依照預設政策或演算法，自動在各儲存層間遷移資料，從而自動讓整個儲存資源的配置達到最佳化。這也就是說，如何「自動化」，才是分層儲存的關鍵。

　　自動分層儲存技術的4大面向

　　自動分層儲存技術的塬理十分單純，首先必須建立一個跨多個儲存層的磁盤區(qū)，然后由一個I/O監(jiān)控單元，追蹤與統(tǒng)計磁盤區(qū)各區(qū)塊的I/O負載，接下來再由一個資料搬移單元，依照各區(qū)塊的I/O負載程度，定期執(zhí)行資料遷移作業(yè)，將各區(qū)塊放置到合適的儲存層。

　　盡管塬理并不復雜，不過由于設計理念與儲存基礎架構互有差異，各廠商的自動分層儲存技術在架構與運作方式上，也存在許多不同，我們可以透過儲存分層的型式、分層作業(yè)的粒度、分層遷移作業(yè)的周期，以及管理政策權限這4個面向，來檢視與比較各廠商的自動分層儲存技術特性。

　　儲存分層的型式

　　最基本的分層型式，是將儲存裝置簡單地分為SSD與硬盤兩層，如較早版本的IBM Easy Tier，以及普安ESDS 3000的Automated Storage Tiering，都是採取兩層式架構。

　　只分為SSD與硬盤兩層的主要出發(fā)點，是認為無論哪種轉速的機械式硬盤，速度都遠低于SSD，因此無需對硬盤類型再作細分，而且只分兩層的話，分層判斷與管理也會單純的多。

　　不過就實際環(huán)境來說，盡管I/O效能均遠不如硬盤，但1萬轉與1.5萬轉的高轉速硬盤，與7200轉的低成本硬盤之間，在單位成本上仍存在相當大的差距，因此絕大多數廠商的分層架構都是採用SSD、高轉速硬盤與低轉速硬盤的3層式區(qū)分，將硬盤再分成高速與低成本兩種類型。比起2層式架構，3層式能提供更細緻的分層，來因應主流磁盤裝置的典型效能——成本區(qū)分，但分層運作也會更復雜。

　　少數廠商的自動分層功能，如EMC VMAX的FAST VP與普安ESVA的Automated Storage Tiering，還能支援最多4個分層，分層上又更細緻，但架構與運作相對會變得十分復雜。

　　分層最細緻的是Dell Compellent Storage Center的Data Progression自動分層技術，Data Progression也是3層式的架構，但區(qū)分方式與眾不同。自Storage Center OS 6.4版以后，Data Progression採取由SLC SSD、MLC SSD與傳統(tǒng)硬盤構成的3層架構，前2層分別是兩種型式的SSD，所有傳統(tǒng)硬盤則歸到第3層。藉由這種獨特的同時採用2種SSD架構，Data Progression設定由寫入效能優(yōu)越的SLC SSD來承擔所有寫入I/O，而由可兼顧高讀取效能與成本的MLC SSD來承擔高讀取I/O，搭配低成本傳統(tǒng)硬盤來存放低I/O負載的資料。

　　除了依照磁盤裝置類型分為基本的3層外，Data Progression在每一儲存層內還可依照RAID型式與組成RAID群組的磁盤數量等，進一步畫分更細的分層，Data Progression這種在大分層內又夾有小分層的架構，在當前的分層儲存技術中也是獨有的，其他廠商大多只允許在每個儲存層中使用1種RAID群組。

　　分層作業(yè)的粒度

　　自動分層儲存功能執(zhí)行存取行為分析與資料搬移時，所採用的「粒度(granularity)」，也就是容量單位，一般來說是越小越有利，以幾百KB為單位的區(qū)塊來執(zhí)行搬移作業(yè)，顯然比以數GB為單位的整個Volume或LUN更為理想，不僅消耗的資源較少，也能達到更高的儲存資源配置效率，也能更精確地遷移那些真正需要遷移的資料區(qū)塊。

　　在一個數十或數百GB的Volume或LUN中，經常被存取的通常只是其中一小部分的區(qū)塊，因此在執(zhí)行資料分層遷移作業(yè)時，若自動分層儲存系統(tǒng)能以更小的區(qū)塊作為單位，便能更精確地將真正經常存取的那些區(qū)塊、保留在高效能儲存區(qū)域上，其余部分則遷移到低價的儲存區(qū)域保存，從而更有效率的使用儲存空間。如果粒度較大，則在遷移資料時，很容易會連帶搬動到不需要遷移到資料區(qū)塊，以至造成儲存資源的浪費。

　　但另一方面，若運作的精細度越小，則系統(tǒng)相對應須追蹤的區(qū)塊數目與相對應的metadata也越多，相對也更會增加控制器的負荷。

　　目前的自動分層儲存技術都是屬于「Sub-LUN」或「Sub-Volume」等級，也就是可以比LUN或Volume更小的單位，來執(zhí)行資料遷移作業(yè)，不過彼此間差異甚大，粒度最精細的可以到數百KB或數MB等級，如Dell Compellent的Data Progression(512KB～4MB)、普安的Automated Storage Tiering(256KB～2MB)，以及EMC VMAX的FAST VP(7.5MB)等。

　　比較常見的粒度是數十MB到上百MB等級，如HDS的Hitachi Dynamic Tiering(32MB與

本文鏈接：http://m.51huadong.com/cloundnews/11000593.html