新一代数据存储架构面面观

以往数据中心充斥的，都是以各种复杂的专利软件连接在一起的存储设备，而且企业要不断更新及填补这些软件和硬件。在这种环境中，数据存储被看作是连接到单一服务器的外围设备，只要求高性能、可靠、可用及可升级，却不讲求整合，更没有创新性可言。然而，近三、四年来，数据存储的角色发生了巨大的转变。存储技术已经成为解决商业、法规遵从方面非常关键的驱动力量，各存储方案提供商也致力于发展最先进的技术，以适应瞬息万变的商业及法规环境。

　　存储价值的变革其实源自 CIO 角色的变化。如今的 CIO 已不再只对技术设备的运行负责。他们考虑最多的，反而是如何将技术设备与企业的商业策略紧密结合，并在技术预算平均每年增加 2%-5% 的情况下，满足运营需求。同时，各种法规条例与日俱增，例如，Sarbanes-Oxley、SEC Rule 17a-4、HIPAA 和 21 CFR Part 11等，都要求他们必须完成归档与法规遵从任务。这在金融服务、健康医疗、生命科学等重要公共行业的要求尤为严格。

　　由封闭到开放

　　为了满足这些需求，技术管理人员必须采购可以与数据中心其它设备无缝结合的软、硬件，并保持充分的灵活性，能够与数据中心数据的大幅增长共同增长，同时保持原有的高性能、可用性、可扩展性及稳定性。这导致实际的存储应用产生了巨大变化。

　　为了达到这些新需求，企业正逐步摒弃封闭的系统模式。像直接附加存储 (Direct Attached Storage，简称DAS)，只能提供有限的数据分享能力，缺少与基础架构的有效整合，对于高效率分享资源无能为力。商业需求正转为开放的网络存储系统，使数据中心在不需要扩展的基础上能够及时分享信息和集中应用软件、硬件的资源管理。

　　事实上，众多厂商正针对不同等级的信息需求，提供不同价格的存储方案。这些厂商主要划分为两种，一种是专业的存储提供商，例如NetApp;另一种是综合技术厂商。这些提供商在研究开发上投放了大量资源，在推动存储方案价格下调的同时，不断将存储技术水平提升到更高的层次。例如，在上世纪九十年代，企业花费一百万美元都很难获取1 TB 的存储能力。但时至今天，同样1 TB 的成本只需五万美元。

　　另一方面，如今的解决方案也必须提供业务延续、数据保护、存储整合、数据中心营运、信息生命周期管理、分布式企业架构等六项能力，以便在整合的架构中提供单独的存储架构，满足法规要求。数据也被划分为不同的等级，包括关键任务、关键业务、业务营运、内部商业、远程部门、数据及归档。总体来说，大多数 CIO意识到数据并不是平等的，例如，关键性任务及商业应用，对公司的业务能产生立竿见影的影响，所以应该将更多预算投放给它们。至于数据保护、信息生命周期管理、法规遵从方案，这些数据需求虽然重要，但不紧急，可以通过整合其它资源或花费较少的预算达到。

　　存储方案百花齐放

　　为了整合资源，建立单一架构，各种针对不同应用与商业需要的存储形式通常被整合在一起，确保数据不停运转的同时，提高数据的可用性、可靠性、可测量性，以及系统性能。这些存储形式包括：

　　● 网络附加存储 (Network Attached Storage，简称NAS)： 该主存储技术是唯一允许在主系统中分享数据的网络存储技术。它能自动调整性能应用，迎合不同的数据管理需求。其优点是能够显著降低成本，提高数据利用率并简化操作。在 NAS 环境中，存储系统通过以太网标准端口，包括 NFS \ CIFS 等连接至服务器。

　　● 存储区域网络 (Storage Area Network，简称SAN)：该主存储技术应用于高速、特殊目的存储网络环境中，为大规模网络用户提供不同的数据存储设备间自动整合的数据服务。SAN 可分为两种结构;FC SAN 是实际应用中比较普遍的企业数据中心存储网络标准，能提高数据利用率、降低管理成本，提供良好的可测良性能力及性能。至于 iSCSI SAN 则是通过 TCP/IP 网络应用 SCSI 标准，提供辅助的存储能力，可被装配于低成本存储应用区域，例如，应对存储合并、数据保护、灾难恢复等各种集中或分布式环境。

　　● 统一存储 (Unified Storage)：统一存储是整合的单独方案，能处理 FC及iSCSI SAN，甚至 NAS 网络存储。统一存储能帮助技术管理员满足应用性能需求、支持长期存储需要，以及将各种单一存储技术进行整合。由于统一存储的多功能性，它能够支持存储合并、数据保护、业务延续、信息生命周期管理、分散的数据中心管理、数据中心应用及数据库功能。

　　● 附加结构存储 (Fabric-Attached Storage，简称FAS)：该主存储技术能够分别或同时支持 SAN 及 NAS 环境。有关技术就像”统一引擎”一样，允许架构同时支持文件、数据块结构的数据存储程序。该存储架构支持多种存储端口，包括 NFS、CIFS、iSCSI、FCP、DAFS、HTTP及VLD;应用多种标准连接方式：GbE、Fibre Channel、SCSI (专用于备份)。FAS 使企业管理在统一架构下的所有数据，提供用户块级别的数据管理，而不只是管理文件级的数据。

　　● 近线存储 (Nearline Storage)：该技术被认为是辅助存储，因其所保存的数据并不属于关键的商业任务，但仍然需要较容易的存储接入能力。事实上，由于它不需要手动操作文件归档到磁带，而且能提供更加快速的归档数据接入能力，近线存储被广泛应用于网络归档、远程灾难恢复及数据保护方案等方面。这种存储形式相对于法规遵从相当重要，因为它能提供基于政策的数据归档及无缝数据获取功能。

　　● 内容供应存储 (Content Delivery Storage) ：该方案通过存储读取，接近终端用户的数据内容，来提高企业的信息接入能力。这种方案通过建立更简单、更快捷、更具智能的内容管理和数据分配传递系统，消除了网络、服务器减慢甚至停滞的数据传递瓶颈，并提供了内部关键任务的良好执行基础，加强了信息的应用能力，例如，数据集合、邮件存储、数据合并和数据库等。

　　新兴技术蓄势待发

　　CIO 对存储系统的新要求，也使一些新兴存储技术日益受到重视，其中包括：

　　● iSCSI 技术：该技术基于以太网的存储协议，在替代传统而昂贵的 FC SAN技术的同时，满足了数据合并和可测量的要求，并提供了更好的管理效益。这种技术能创立实惠的存储合并解决方案，支持 Windows 及 Linux 服务器环境，并可以应用于 UNIX 及 Novell 服务器环境，提供简单、灵活、高性价比等特性。另外，iSCSI 技术也适用于灾难恢复、数据备份和附加存储方案。

　　● Linux 存储解决方案：随着越来越多的数据中心部署 Linux，存储方案提供商锐意将 Linux 融入 SAN 解决方案之中，提高扩展能力、降低整体应用成本。

　　● Advanced Technology Attachment (ATA) 磁盘技术：基于 ATA 标准的磁盘减少了应用服务的还原时间，使近线方案能够拥有更快的数据传递速度。该技术可应用于数据保护、数据数据、网络归档，以及远程灾难恢复。

　　总体而言，随着网络存储不断迅速发展，加上数据中心的扩张，企业将应用更加开放的存储解决方案。同时，存储解决方案的价格日趋下降，也使各行业用户从中获益，拥有更加简化、无缝应用的数据管理模式，并通过完全整合的存储架构进行低成本、符合法规要求的信息生命周期管理。