解析自動分層存儲

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在存儲領(lǐng)域，不斷的有新的技術(shù)出現(xiàn)來幫助我們盡最大努力降低日益增長的數(shù)據(jù)存儲壓力。EMC FAST 1.0存儲管理軟件的發(fā)布讓人們的目光集中在了這項(xiàng)功能上。ATS(自動分層存儲)無需宕機(jī)(對任何應(yīng)用都是完全透明的)就可以進(jìn)行在線數(shù)據(jù)遷移。目前市場中已經(jīng)出現(xiàn)了很多解決方案，未來還會有更多?！　?/P>

自動分層存儲(Automated Tiered Storage management，ATS)管理系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)加之是能夠?qū)?shù)據(jù)安全地遷移到較低的存儲層中并削減存儲成本。這里的“安全”是指當(dāng)進(jìn)行遷移的時候，使用這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用在SLA下仍然是發(fā)揮其功能的，用戶很樂意看到這一點(diǎn)。在其他的情況下，有必要將數(shù)據(jù)遷移到更高性能的存儲層中。

ATS的構(gòu)成

一個自動分層存儲管理系統(tǒng)由以下幾個部分構(gòu)成：

1、在陣列中動態(tài)地遷移數(shù)據(jù)卷的能力。這通常需要一個將邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)分離開的虛擬層提供輔助

2、一個設(shè)置規(guī)則、收集和保存信息、執(zhí)行這些規(guī)則和監(jiān)控成功與否的軟件層

3、少量額外的存儲空間以執(zhí)行數(shù)據(jù)遷移

很多年前，陣列產(chǎn)品中就開始提供這種動態(tài)且非破壞性的遷移功能，一些解決方案甚至提供了陣列之間的數(shù)據(jù)遷移功能。不過，手動轉(zhuǎn)移陣列的工作是既耗費(fèi)時間又充滿風(fēng)險(xiǎn)的，對于存儲管理員來說是相當(dāng)不利的。實(shí)現(xiàn)這一流程自動化的軟件產(chǎn)品的出現(xiàn)對于減輕存儲管理員負(fù)擔(dān)和最大限度降低故障風(fēng)險(xiǎn)來說是很重要的。

衡量自動分層存儲的成功與否

自動分層存儲管理成功與否的衡量標(biāo)準(zhǔn)包括：

1、當(dāng)數(shù)據(jù)被成功遷移到較低存儲層、在新設(shè)備采購中取代低成本存儲介質(zhì)時所實(shí)現(xiàn)的成本節(jié)約?！傲己谩贝砜梢员苊獠少彺罅康腿萘?高性能驅(qū)動器

2、遷移到更高存儲層中的數(shù)據(jù)卷數(shù)量，這意味著沒有滿足SLA，用戶不滿意(遷移到更高存儲層中的數(shù)據(jù)卷所占百分比)——“良好”意味著這個百分比較低。

第二個標(biāo)準(zhǔn)在自動化環(huán)境中尤其重要。IT專業(yè)人員不希望失去控制權(quán)，用戶一開始會對自動化抱有懷疑的態(tài)度。IT管理的重點(diǎn)應(yīng)該讓人們相信這個系統(tǒng)普及的前提是“不會有任何傷害”。

自動分層存儲的局限性

另外，了解分層存儲管理的局限性也是很重要的。自動分層存儲并不能提供實(shí)時的管理功能。非破壞性的遷移大量數(shù)據(jù)會耗費(fèi)寶貴的時間和資源。隨著應(yīng)用需求的變化，I/O子系統(tǒng)可能在下一秒、下一小時或者下一天中都是不同的。一些系統(tǒng)可能會有某種可預(yù)見性(例如月末處理)——有些則是高度不可預(yù)見的。存儲陣列通過提供存儲優(yōu)化在最大程度上減低這種影響。例如，存儲陣列中的緩存優(yōu)化是實(shí)時的。這些經(jīng)過測試表現(xiàn)良好的算法幫助有效利用寶貴的資源并提高I/O速度和響應(yīng)時間。如果閃存技術(shù)也被作為一個存儲層的話，那么通過陣列優(yōu)化功能就可以實(shí)時地完成這些遷移。

自動分層存儲并不是一個歸檔系統(tǒng)。自動分層存儲配合卷元數(shù)據(jù)來決定數(shù)據(jù)的訪問頻率和訪問類型，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到歸檔系統(tǒng)的分類等級。

然而，任何存儲層之間(閃存驅(qū)動器、光纖通道驅(qū)動器或者SATA驅(qū)動器)的卷遷移都很少是應(yīng)對實(shí)時故障而做出的。自動遷移的局限之一就在于獲取。一個應(yīng)用運(yùn)行的一段時間內(nèi)可能只有很少的I/O，接下來某個事件導(dǎo)致I/O大幅度增加。自動遷移功能在故障發(fā)生之后作出遷移卷的反應(yīng)，應(yīng)用復(fù)原到正常I/O活動并在隨后再次啟動。

自動分層存儲廠商開始將子LUN數(shù)據(jù)遷移功能作為一項(xiàng)新增特性，識別出那些活動頻率較高、可以遷移到更高存儲層的數(shù)據(jù)塊。這是一項(xiàng)新技術(shù)，因此還沒有太多相關(guān)的信息和用戶經(jīng)驗(yàn)。這對于那些保存在少數(shù)固態(tài)盤存儲中的數(shù)據(jù)塊可能是很有用處的。時間將驗(yàn)證這種功能到底是應(yīng)該用于自動分層存儲軟件中、還是集成作為存儲控制器操作系統(tǒng)的一部分。

自動分層存儲的成本核算

自動分層存儲的成本核算并不復(fù)雜。成本因素包括：

• 陣列軟件的成本(入門成本2000美元，小型陣列5000美元，大型企業(yè)級陣列50000美元)

• 實(shí)施成本(設(shè)置規(guī)則等)，每個陣列2000～10000美元

• 軟件維護(hù)成本(每年是采購價格的20%)

• 后續(xù)監(jiān)控和報(bào)告(每周數(shù)小時)

• 一臺小型陣列的三年總成本12000美元

• 一臺大型陣列的三年成本120000美元

好處包括：

• 規(guī)劃磁盤采購的磁盤價格降低。有一個法則，一個陣列中每增加一個磁盤需要成本2000美元+20%的維護(hù)費(fèi)用。用一個SATA磁盤取代兩個規(guī)劃采購的光纖通道磁盤可以節(jié)省至少是額外存儲成本50%的開支。那些用于執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的額外存儲空間所帶來的影響也被納入這個成本節(jié)約的計(jì)算中

• 自動分層存儲在I/O方面沒有節(jié)約，因此陣列的其他成本不會有太大變化

下面的表格一說明了在一個小型磁盤陣列(100個磁盤)上部署自動分層存儲的財(cái)務(wù)分析。表格顯示盈虧平衡大約需要16個月，ROI大約120%。自動分層存儲項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)很小——可以不考慮軟件，而且這個流程的復(fù)原也十分容易。項(xiàng)目成功的幾率很高。

一個小型陣列的盈虧平衡是要購買12個SATA驅(qū)動器，而不是12個光纖通道驅(qū)動器，大型陣列是120個SATA驅(qū)動器。這是根據(jù)現(xiàn)有自動分層存儲用戶的經(jīng)驗(yàn)得出的，這些用戶稱，在部署了自動分層存儲之后，大多數(shù)未來磁盤采購的都是SATA驅(qū)動器。

對于全配置陣列、只配置一種驅(qū)動器的陣列或者支持一種應(yīng)用的陣列來說，自動分層存儲軟件的成本核算是不太可能的。

市場中現(xiàn)有的自動分層存儲系統(tǒng)

下面的表格是羅列了市場中現(xiàn)有的自動分層存儲系統(tǒng)。低增長速率是部署自動分層存儲的一大禁忌。用戶應(yīng)該對安裝存儲容量相關(guān)的成本倍加小心，因?yàn)檫@可能會抵消使用大容量驅(qū)動器所能帶來的好處。

我們發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過一段時間之后，用戶會讓系統(tǒng)接管，最重要的優(yōu)點(diǎn)就是只利用(或者主要利用)高容量驅(qū)動器就可以升級陣列。

自動分層存儲部署指南

設(shè)備內(nèi)分層存儲管理最佳實(shí)踐的重點(diǎn)是創(chuàng)建一個逐步的流程，讓數(shù)據(jù)卷可以安全地降級到較低的存儲層中。

1、保持存儲層的簡單。存儲層的個數(shù)應(yīng)該盡量少(2～3層)，并且定義簡單。一個典型的三級系統(tǒng)包括1.5萬轉(zhuǎn)光纖通道驅(qū)動器、1萬轉(zhuǎn)光纖通道驅(qū)動器和SATA驅(qū)動器。如果有閃存驅(qū)動器的話，最好將存儲層限制在閃存、光纖通道和SATA這三者。

2、在遷移卷之前保持較長的評估期。保持較長的評估期(至少一個月)是有好處的，這樣那些支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)就不會被降級。

3、在I/O空閑時段按批地運(yùn)行部分流程——大多數(shù)情況下一個月一兩次足夠了。也許有時會需要額外的運(yùn)行，但如果是這樣的話，很可能說明規(guī)則設(shè)置出現(xiàn)了錯誤。

4、確保任何需求頻率低、但運(yùn)行時需要高性能的卷被排除在自動分層存儲規(guī)則之外，例如恢復(fù)流程、月末/季度末應(yīng)用，尤其是年終應(yīng)用。

5、初步確定在哪簡單地保存數(shù)據(jù)卷。應(yīng)該有一條規(guī)則，所有新應(yīng)用都是從光纖通道存儲開始，然后根據(jù)自動分層軟件的決定遷移到SATA。這遵循著最初幾個月數(shù)據(jù)訪問最大化、然后快速降低的規(guī)律。

事項(xiàng)：自動分層存儲解決方案的部署已經(jīng)有很多年時間了，現(xiàn)在得到不少廠商的支持。如果考慮基于新軟件部署自動分層存儲的話，用戶應(yīng)該先啟動一個試點(diǎn)項(xiàng)目，隨著軟件逐步成熟謹(jǐn)慎地添加業(yè)務(wù)關(guān)鍵陣列。用戶應(yīng)該掌握每個陣列的實(shí)施成本以及陣列生命周期內(nèi)額外存儲成本的節(jié)約。監(jiān)控成功與否的工具和流程對于長期采用來說十分關(guān)鍵。