Glass Is The Future of Data Storage
隨著當前資料中心容量，需求的不斷成長，迫使儲存環境必須充分利用旋轉式磁碟，和快閃記憶體技術的優勢。
數十年來，企業資料中心的管理人員們，都面臨著必須不斷的努力，以便有效地儲存和檢索，他們管理的設施所收集、建立的大量資訊，進而更好的服務於使用者的挑戰。
能夠以快速且最具成本效益的方式，儲存和檢索資料，是成功的資料中心營運的關鍵。但是，隨著企業組織所儲存和檢索的資料量，以指數級的速率不斷成長，這方面的挑戰變得更加的棘手。
傳統上，IT企業往往是透過簡單地，根據需要添置伺服器、儲存和網路資源，來處理越來越多的資料。然而，鑑於企業當前的所收集的資料量，正在以每年40%至60%的速率，瘋狂成長，其管理壓力越來越大，同時也更為複雜。
雖然曾經的太位元組(TB:Terabyte)是這一行的管理規則，而且現在的拍位元組(PB:Petabyte)的資料，似乎超出了人們的理解力，但是我們當下正處在一個，哪怕任何一個小角落的環境，都可能存在艾位元組(EB:Exabyte)資料的時代。
好訊息是，傳統的旋轉硬碟驅動器技術，和固態儲存(通常稱為快閃記憶體儲存)的改進——且如果在正確部署的情況下，就有助於大大舒解上文所述的，其中一些問題。
這兩種儲存方法，以各種方式相互補充。因此，許多企業的資料中心，紛紛都在積極的部署這兩種儲存方法，以建立混合的儲存環境。硬碟驅動器提供了大量的儲存能力，但較之快閃記憶體儲存，其傳輸資料的速度則要慢得多。
固態儲存提供了一流的效能，以及卓越的能源效率，但這往往是以高昂的成本為代價的。
故而企業資料中心，儲存管理員的關鍵工作，便是要恰當的部署，每種型別的儲存技術，以儘量實現每種型別的，儲存技術的最佳執行。而儲存領域的最新改進，再加上資料傳輸技術的變化，可以使得當下企業資料中心的執行效率，比以往任何時候都更高。
來自StorageIO公司的高階諮詢顧問分析師，雷格·舒爾茨(Greg Schulz)表示說：「在資料中心，幾乎所有方方面面的共同的主題，便是混合儲存。」
他已經在多個行業，從事儲存技術的研究有十多年了。 「正是資料中心業界，當下所執行的這類技術，使得資料中心具備了靈活性、適應性和可擴充套件性。」
他已經在多個行業，從事儲存技術的研究有十多年了。 「正是資料中心業界，當下所執行的這類技術，使得資料中心具備了靈活性、適應性和可擴充套件性。」
根據舒爾茨的介紹，傳統硬碟技術，和快閃記憶體技術的進步，正在創造出一些，非常靈活和強大的混合儲存模型。
硬碟技術的進步
傳統的硬碟驅動器的歷史，幾乎和電腦本身的歷史一樣長，但技術仍然在不斷的發展。舒爾茨表示說：「我們看到：硬碟驅動器的整體容量有所增加，這降低了每個容量的成本，同時帶來了儲存更大資料量的能力。」
在過去，通過簡單地增加驅動器的旋轉速度——以每分鐘的轉數(rpm)來測量——以達到傳統的磁碟效能的提升。硬碟是以較低的rpms開始的，並逐步增加到了7200轉/分、10000轉/分甚至15000轉/分。
但是，基於旋轉速度的增益，已經停止了。並且，由於驅動器的實體組成的因素，也可能不會變得更高了。任何超過15,000 rpm的速度，都會導致驅動器內的膠面，因自己分開而出現故障失敗。然而，這在效能方面可能不再重要。
事實上，硬碟驅動器技術與旋轉速度，一起實現最大化的神話，根本不是真的，即使它們以15,000 rpm的速度推出。「旋轉速度，並不完全相同等同於效能，」 舒爾茨說。
「韌體、優化、快取記憶體和程式邏輯也有進步，這些都可以讓資料的讀取比之前更好。今天所使用的這些先進的典型的10,000 rpm驅動速度，比幾年前的15K旋轉驅動器快三倍。」
一家主要製造各種基於磁碟的技術的，儲存供應商Idealstor公司的技術長Nandan Arora表示說：「旋轉驅動器不會很快就消失，因為資料量越來越大，而且企業組織有能力。
處理這些資料資訊，旋轉驅動器較之快閃記憶體的三大優勢，是成本、容量和長時間強力使用的能力——基本上是在於其強大的可靠性。」
磁碟驅動器技術中，最有意思的進步之一，是將快閃記憶體新增到各種大小的旋轉驅動器中。驅動器中的快閃記憶體元件，可用於快取和儲存優化，而旋轉磁碟可以處理儲存。
超級引數限制障礙
資料中心管理人員們，可能傾向於關注，旋轉磁碟儲存效能的限制，但有些專家認為，我們還遠未達到目前技術的界限。事實上，超級引數限制屏障這一硬碟驅動器的理論，最大效能水準，已經被設定和超過了很多次了。
StorageIO公司的高階諮詢分析師格雷格·舒爾茨表示：「超級引數限制障礙就像一堵牆，傳統的儲存被認為應該繞不過去。
我們曾經認為其應該在1990年代達到其限制，但在過去25年裡，多次越過了這一限制。
例如，如果諸如轉向垂直記錄等，新的記錄方法和材料，沒有被開發出來，我們早在多年前，就已經碰壁達到其限制了。」
而關於超級引數障礙限制的討論，開始再次出現，究其原因是因為每分鐘的轉速，已經達到15,000轉，因此如果沒有在，結構變得不穩定的情況下，傳統磁碟的轉速不會變得更快。
因此，不再需要基於提高旋轉速度的效能提升了。但舒爾茨說，其他技術仍然可以很容易地彌補這一侷限性。
舒爾茨表示說：「硬碟技術正在改進，新的技術提供了更大的塊規模大小，更大的快取和優化，以及諸如疊瓦式磁記錄(Shingled Magnetic Recording, SMR)技術的增強。
「今天，較之幾年前的旋轉速度，較慢的硬碟的效能卻要更優。很快，就會變得在任何時候，都已經沒有了打破壁壘的危險了。」
上圖：您企業當前是否在使用固態儲存?
快閃記憶體技術的大熱
快閃記憶體儲存正在迅速發展，企業客戶的儲存策略也在隨之發生變化。近年來，閃電的容量急劇增加，推動了該技術從諸如膝上型電腦等小規模的部署，轉變為主流企業營運環境和資料中心的部署。
快閃記憶體驅動器，具有高達16 TB的儲存容量，在今天已經變得普遍可用，而且未來還會有更大的應用前景。
快閃記憶體驅動器，具有高達16 TB的儲存容量，在今天已經變得普遍可用，而且未來還會有更大的應用前景。
隨著容量能力的成長，快閃記憶體變得越來越可靠。由於諸如三階儲存單元(Triple-Level Cell，TLC)和3D NAND儲存器等，技術的發展，其所佔用的空間還變得更小。TLC使用每個單元的多個電平，以允許使用相同數量的電晶體，儲存更多資訊，從而增加總體容量。
透過採用由英特爾和美光，共同開發的3D NAND技術，資料層以非常精確的精度，垂直堆疊在快閃記憶體儲存單元上，創造出比其他資料堆疊技術，更大容量的儲存裝置。其在提供這種能力的同時，佔用比其他儲存技術，少得多的空間，和更少的功率。
新的技術還透過使用浮動門，使得快閃記憶體更加可靠，使得驅動器更均勻地磨損。舒爾茨說：「人們認為快閃記憶體，沒有移動部件。但是，有一些門在微米級移動，它們會隨著時間的推移而磨損。」
儘管供應廠商在快閃記憶體技術方面，取得了進步，但其在容量方面，仍然落後於傳統的儲存，這一點使得企業資料中心，完全使用快閃記憶體儲存，變得成本代價昂貴且效率低下。
「如果您企業可以在資料中心部署全快閃記憶體，那麼一切問題都迎刃而解了，但是，這樣做的前提是，你企業最好有一個強大的資金預算。」 舒爾茨表示說：「相比之下，在恰當的地方，部署了一點快閃記憶體，可以走更長的路。」
「如果您企業可以在資料中心部署全快閃記憶體，那麼一切問題都迎刃而解了，但是，這樣做的前提是，你企業最好有一個強大的資金預算。」 舒爾茨表示說：「相比之下，在恰當的地方，部署了一點快閃記憶體，可以走更長的路。」
Idealstor公司正在將混合模式投入生產，併發布了其全新的超融合系統，這是一種混合儲存陣列，也可以融入虛擬化和軟體定義儲存，為中小企業市場服務。該公司相信，該系統的效能優勢也有助於其進軍企業資料中心。
「超融合系統同時，使用快閃記憶體和旋轉盤，都能獲得很好的效能表現和經濟效益，這對於那些希望打造其私有雲的企業組織來說，是完美的解決方案。」Arora說。
「寫入過程一般較慢，所以我們把所有東西，都寫入手快閃記憶體，然後系統將其移動到旋轉盤上的長期儲存。」
「寫入過程一般較慢，所以我們把所有東西，都寫入手快閃記憶體，然後系統將其移動到旋轉盤上的長期儲存。」
遷移資料
除了儲存媒介本身之外，資料中心還必須應對將資料，從各種驅動器，快速傳輸到所需求的使用者的問題。許多資料中心最初集中在光纖通道上，進行這些連線，但其他技術，如Infini Band架構和快速乙太網中還正在部署中。
光纖通道最初提供，每秒2吉位元的資料傳輸速率，其速度已經提高到16Gbps，而在未來幾年，32Gbps的光纖通道可能會變得更加普遍。然而，大多數InfiniBand架構，都是始於40Gbps的速度，乙太網的規格從10到100Gbps不等。
介面卡確實存在，以幫助將光纖通道與更快的架構相結合，但是大多數專家認為，網路最終將切換到具有更高的最高速度，並且通常與現代裝置，更加相容的乙太網或者InfiniBand架構中。
舒爾茨說：「我認為，在接下來的十年左右，我們仍然會看到很多光纖通道，儘管它將被越來越少地使用。許多資料中心的規模是如此之大，因此改變成別的選項，會是一項浩大的工程，他們只能在五到十年的時間裡做一些事情。」
舒爾茨說：「我認為，在接下來的十年左右，我們仍然會看到很多光纖通道，儘管它將被越來越少地使用。許多資料中心的規模是如此之大，因此改變成別的選項，會是一項浩大的工程，他們只能在五到十年的時間裡做一些事情。」
儲存的未來
許多專家認為，混合儲存模式至少可能在未來十年，繼續保持流行。除了釋出一些新的儲存技術外，混合儲存將在可預見的未來繼續大行其道。
已經發生的一個重大變化，是許多企業的資料中心，正在部署基於雲的儲存。但即使是這樣，也可能只是混合儲存的另一個機會，因為很多雲端儲存也在變得混合。
思科系統雲端計算和虛擬化業務部，高階副總裁兼總經理Gee Rittenhouse表示說：「混合雲將變得非常重要，因為企業可以藉此來保護私有資料，然後還能享有公共雲服務的可擴充套件性。這將確保混合雲，將繼續與分散式公共雲一起成長，這也將推動其自身的不斷擴大和擴充套件。」
無論雲服務，或應用程式的型別是怎樣的，混合儲存解決方案和產品，將在未來幾年內，繼續提供靈活性和經濟性的平衡，來支援它們。
IOPS和可擴充套件性在混合雲中的結合
資料中心良好的混合儲存系統的祕訣，就在於傳統的旋轉磁碟，和快閃記憶體驅動器，在其最佳的效能狀態下，實現有效的使用。
快閃記憶體驅動器，最適用於提供每秒大量的輸入輸出操作(IOPS)，而傳統的驅動器，可以橫向擴充套件，提供幾乎無限的容量。
快閃記憶體驅動器，最適用於提供每秒大量的輸入輸出操作(IOPS)，而傳統的驅動器，可以橫向擴充套件，提供幾乎無限的容量。
一款驅動器的IOPS，等同於在使用者查詢被延遲，以等待其前面的資訊被清除之前，每秒可以訪問資訊的次數。最快的旋轉磁碟驅動器，可以提供180到200的IOPS。
與典型的可以提供，從3,000到3,500的 IOPS的快閃記憶體驅動器相比，傳統的磁碟跟不上。但是在混合系統中，它們不需要。 相反，快閃記憶體處理寫請求，這通常涉及較慢的程序。
混合系統將資料，儲存在快閃記憶體中，然後最終將其移動到傳統驅動器，而較慢的驅動器，可以經濟有效地提供，大量資料中心的儲存需求。
傳統的驅動器，通常為讀請求提供有效的效能，這需要更少的時間。混合裝置這樣的設計，使得兩種儲存型別，可以無縫協同工作，進而可以使得這兩種儲存型別，均能夠達到最佳的效果。
一家專注於儲存問題的諮詢公司Taneja集團的創始人，兼諮詢分析師Arun Taneja表示說：「當一款混合系統從零開始，建成使用快閃記憶體，並實現最佳工作效果時，通常在總容量的10%左右，效果非常的好。採用這種方式，幾乎可以解決任何問題。」
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