存储的新趋势

在两个大存储厂商和小暴发户回事。

企业数据存储行业没有创新温床的名声，但这种描述可能不公平。虽然像RAID和SCSI这样的基础技术已经存在了二十多年，但新的想法也在蓬勃发展。如今，固态存储、容量优化和自动分层等技术日益突出，虚拟服务器专用存储系统也在开发中。尽管未来的企业阵列仍将相当知名，但它们将采用并推进这些新概念。

固态缓存

自20世纪50年代以来，旋转磁盘一直是企业数据存储的基础，而就在那时，人们一直在谈论固态存储将如何取代它们。今天的NAND闪存存储只有十年的历史，但由于其性能和机械特性，它已经获得了巨大的发展。硬盘驱动器（HDD）不会很快消失，但NAND闪存很可能会成为企业存储领域中人们熟悉且可靠的组件。

硬盘在提供容量和顺序读写性能方面表现出色，但现代工作负载已经发生了变化。今天的虚拟机监控程序和数据库驱动的应用程序需要快速随机访问，这是机械臂、磁头和磁盘难以实现的。最好的企业存储阵列使用RAM作为缓存来加速随机I/O，但RAM芯片通常过于昂贵，无法批量部署。

与之相反，NAND闪存在处理随机读写请求时的速度与处理紧密连接的请求时一样快，而且最快的企业NAND闪存部件在读取性能方面也在挑战DRAM。尽管价格较低，闪存(特别是企业级的单级单元[SLC])仍然比硬盘容量贵一个数量级。固态硬盘(ssd)部署的增长已经放缓，短期内不太可能取代磁介质在容量导向应用中的地位。

闪存已经找到一个利基作为硬盘式磁盘存储系统的高速缓存。从分层存储缓存的不同（见“自动分层存储”一节），因为它不使用固态存储器作为用于数据存储的永久位置。相反，这项技术重定向读取和写入请求从磁盘到点播加速性能，尤其是随机I / O缓存，但要求所有磁盘写入最终。

EMC Corp.和NetApp Inc.等主要供应商已经在其存储阵列中放置了闪存，并设计了控制器软件，将其用作缓存而不是层。NetApp的闪存缓存卡在其文件服务器中使用内部PCI总线，而EMC的Clariion FAST Cache则依赖SATA连接的SSD。但两者都利用了现有的控制器，并扩展了已有的RAM缓存算法。

Avere Systems Inc.和Marvell Technology Group Ltd.这两家相对较新的公司采取了不同的策略。凭借在横向扩展网络连接存储（NAS）领域的历史，Avere的团队开发了一种位于现有NAS阵列和客户端之间的设备。Avere的创始人兼首席执行官Ron Bianchini说：“没有哪项技术最适合所有的工作负载，因此我们开发了一款集RAM、闪存和磁盘于一体的设备。”Bianchini声称，Avere的FXT设备使用客户现有的NAS设备可将访问延迟降低50倍。

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Marvell公司即将推出的DragonFly虚拟存储加速器（VSA）卡是专为服务器本身的内部布局。蜻蜓使用快速非易失性RAM（NVRAM），以及用于高速缓存容量SATA-连接的SSD，但所有数据被提交到存储阵列最终。“这是集中在随机写入，这是一个新的产品类别，”声称肖恩功夫，在Marvell的产品营销总监。“蜻蜓可以产生一个高达10倍更高的虚拟机的I / O每秒，而由50％或更多降低开销成本。”该公司计划提供生产产品在第四季度。

EMC，著名的大型企业存储阵列，也正在为服务器端缓存。巴里·伯克，为的EMC Symmetrix首席战略官表示，EMC的闪电项目“将与已经交付到VMAX和VNX客户自动分层功能集成。”EMC预览在最近的EMC World大会，并计划该项目在今年晚些时候出货。

虚拟化优化存储

采用高性能存储阵列的一个常见驱动因素是服务器虚拟化的广泛使用。虚拟机监控程序允许多个虚拟机（VM）共享一个硬件平台，这在存储I/O方面可能会产生严重的副作用。繁忙的虚拟服务器环境是随机读写的消防水龙带洪流，而不是缓慢且可预测的大部分顺序数据流。

这种“I/O混合器”挑战了用于开发存储系统控制器和缓存策略的基本假设，供应商正在迅速适应新的规则。SSD和flash缓存的部署有所帮助，但虚拟服务器在其他方面也很有需求。虚拟环境需要极大的灵活性，具有快速存储供应和工作负载在机器之间的动态移动。像VMware公司这样的供应商正在迅速推出集成管理程序和服务器管理的技术，包括VMware流行的阵列集成vStorage API (VAAI)。

虚拟服务器环境是一个创新和新想法的机会，初创企业也加入了这场竞争。其中一家公司Tintri Inc.开发了一种“支持虚拟机”的存储系统，它结合了SATA HDD、NAND闪存和内联重复数据消除技术，以满足虚拟服务器的性能和灵活性需求。Tintri首席执行官Kieran Harty说：“传统存储系统管理LUN、卷或层，这些对虚拟机没有本质意义。”。“Tintri VMstore根据虚拟机和虚拟磁盘进行管理，我们从头开始构建，以满足虚拟机环境的需求。”

Tintri的VM感知存储目标，是不是唯一的选择。IO汽轮机公司利用基于PCIe的闪存卡或SSD与Accelio，其虚拟机感知存储加速软件的服务器硬件。“Accelio使得更多的应用程序进行虚拟机部署的避免了传统存储的I / O性能的限制”索赔丰富博贝格，IO汽轮机的CEO。根据需要，以减少对现有的存储阵列的负载Accelio驱动器透明地重定向的I / O请求发送到闪存。

容量优化

并非所有的数据存储创新都关注性能。在许多环境中，数据的增长一直是一个主要挑战，删除数据并不总是一个可接受的答案。像Ocarina和Storwize这样的初创公司为现代存储应用程序更新了现有的技术，如压缩和单实例存储(SIS)。现在这些公司已经被主要供应商(分别是戴尔公司和IBM公司)接管，用户开始认真考虑容量优化。

减少存储会产生连锁反应，需要更少的复制、备份和灾难恢复（DR）以及主数据存储容量。戴尔文件系统和优化技术市场经理迈克·戴维斯（Mike Davis）表示：“陶笛技术具有足够的灵活性，可以针对我们正在嵌入该技术的平台进行优化。”。“这是一项端到端的战略，因此我们正在仔细研究如何将这些优势从存储平台扩展到云和服务器层。”

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重复数据消除也正在转移到主存储空间。NetApp、Nexenta Systems Inc.，Nimbus Data Systems Inc.，Permabit Technology Corp.和其他公司曾经只用于备份和归档应用程序，现在正在阵列和设备中应用重复数据消除技术。“NetApp的重复数据消除技术[以前称为A-SIS]针对主要[性能和可用性]以及次要[容量优化的备份、归档和灾难恢复]存储需求进行了优化，”NetApp的云计算沙皇Val Bercovici说。NetApp将重复数据消除集成到其存储软件中，并声称不会对I/O通信造成延迟开销。

自动分层存储

对于最大的企业存储供应商来说，一个热门的创新领域是将他们的阵列从固定RAID系统转变为粒度的、自动分层的存储设备。3PAR和Compellent(现在分别属于惠普和戴尔)等规模较小的公司率先开启了这一趋势，但EMC、日立数据系统公司和IBM也在提供这一技术。

包括Nexenta在内的新一批初创公司也活跃在这一领域。“NexentaStor将SSD用于混合存储池，可自动将频繁访问的数据块分层到SSD中，”Nexenta首席执行官Evan Powell指出。鲍威尔还说，他的公司的软件平台允许用户提供自己的固态硬盘，他声称这降低了这项技术的进入成本。

EMC添加了虚拟配置和自动分层跨越其产品线。“EMC采取了新的存储技术[闪]，并用它来实现这两个更高的性能以及节约成本，”查克霍利斯，EMC全球营销首席技术官。“最重要的是，它远远简单设置和管理。”

与缓存一样，自动分级存储在降低存储容量成本的同时，也提高了数据存储系统的性能。通过将“热”数据转移到更快的存储设备(10K或15K rpm磁盘或SSD)，分层存储系统可以比类似设备执行得更快，而无需大量部署这些更快的设备。相反，自动分层可以更节省能源和空间，因为它将“批量”数据转移到较慢但容量更大的驱动器。

仓储创新

企业存储供应商必须在提高技术水平的同时保持兼容性、稳定性和性能--这些目标有时看起来可能不一致。虽然较小的公司在引入容量优化和支持虚拟化的存储访问等新创新方面更加灵活，但大型供应商也在迅速行动。他们已经将固态缓存和自动化分层存储投入使用，并正在其他领域取得进展。无论是通过发明还是收购，创新在企业存储中都是生机勃勃的。

BIO:Stephen Foskett是一位独立顾问和作者，专门研究企业存储和云计算。他负责格式塔IT，一个由独立IT思想领袖组成的社区，并组织他们的技术领域日活动。他可以在GestaltIT.com、FoskettS.net和Twitter@SFoskett上找到。