高端存储发展趋势 安全和稳定性是基石

高端存储发展到现在，如果从EMC Symmetrix出现算起，已经有二十多年的历史了。现在我们来谈谈EMC、IBM、HP、HDS、富士通和华为的高端存储产品特点。

1松耦合

高端存储刚出现的时候，大家参考大型机的设计思路，采用的是紧耦合的多控体系架构，典型的代表是EMC DMX和HDS USP。紧耦合架构的特点就是所有的资源都是物理集中在一起的，这些资源通常包括前端接口，后端接口和Cache，一般都插在一个大机箱里。紧耦合比较大的问题是扩展不方便，设计好几个插槽就只能用这几个插槽；另外，紧耦合架构在机房摆放不够灵活，一般只能集中摆放；还有一点成本较高，因为这些部件是专用的。

随着技术的发展，特别是用户对TCO和扩展性的追求，现在的高端存储厂商大部分采用了松耦合的多控体系架构，典型的代表是EMC VMAX和华为OceanStor 18000系列。它们都有一个特点，每个引擎都有自己的前端接口、后端接口和Cache资源，通过高速的低延时网络把多个引擎连接起来，组成一个统一的高端存储。这种松耦合的架构解决了紧耦合带来的三大问题，因为引擎作为一个独立组件，扩展起来比较方便；引擎之间可以部署在不同的机柜里，也给机房机柜布局带来了灵活性；而且由于对于每个引擎来说，物理架构和中端存储类似，可以和中端存储共用很多部件，降低成本。

2虚拟化

虚拟化是目前的热点，也是高端存储发展的重要趋势。对于高端存储自己来说，虚拟化主要包含两个层面：块虚拟化和异构虚拟化。

块虚拟化抛弃了传统的RAID的虚拟化方式，把物理硬盘切分为许多的小容量逻辑盘，组成一个POOL，然后以这些逻辑盘为单位组建RAID。RAID还是传统的RAID算法，但作用的对象已经不是物理盘，而是小容量的逻辑盘。这给客户带来了很多价值，一是重构时间大大缩短，特别是针对大容量硬盘场景，可靠性提升显著；第二是由于数据在逻辑盘这个粒度均匀分布，消除了性能瓶颈，系统的整体性能得到提升。这种块虚拟化的的典型代表是HP 3PAR和华为OceanStor 18000系列。

异构虚拟化指的是对第三方阵列的支持。这个技术最先由HDS引入高端存储，目前EMC和华为也相继支持。异构虚拟化给客户带来的价值主要有两点，一是无缝接管原来的第三方阵列数据，统一管理；二是原来的数据可以享受高端存储的高级数据服务功能，比如自动分层，远程复制等等。一句话，保护投资，简化管理。

3高性能

高性能永远是高端存储追求的目标。由于技术的发展，现在的高端存储已经可以达到100万IOPS(SPC-1)。高端存储为了实现更高的性能目标，其技术的发展趋势体现在以下几个方面：

•PCIe：目前高端存储厂商基本采用PCIe 2.0来进行节点间的高速互连，PCIe相对其他连接技术，不需要做协议转换，延时更低。随着PCIe 3.0的成熟，预计明后年高端存储厂商将升级到PCIe 3.0。

•闪存：闪存技术近来发展很快，技术也逐渐成熟。高端存储从原来少量采用闪存到大量配置闪存，甚至出现全闪存的高端阵列，如华为 OceanStor 18800F。闪存不仅作为高端存储的Cache扩展，也可以作为Tier 0存储，甚至可以插在应用服务器上和高端存储配合使用。

•高速接口：随着计算虚拟化技术的大量采用，一个物理服务器上面跑的VM越来越多，因此对存储的高速端口要求也越来越迫切，最新版本的VMware vSphere 5.5已经支持端到端的16G FC组网。高端存储主流厂商将很快支持16G FC接口，甚至预计明后年可以看到32G FC和40G FCoE的采用。

•QoS：由于高端存储需要支持大量的用户，甚至要支持多租户的环境，而资源总是有限的，因此，完善的QoS策略是保证关键用户性能的最好办法。高端存储厂商一般采用Cache分区，I/O优先级，限制IOPS和带宽等方法来保证关键应用的高性能。

4高安全

可靠性其实是高端存储最核心的诉求，用户购买高端存储，更多是买一个放心。在安全技术的发展方面，我们看到主流厂商在下面的努力：

•DIX(Data Integrity eXtensions)端到端完整性校验：目前HP 3PAR、EMC和华为不仅仅满足让高端存储内部采用T10 PI (Protection
Information)规范进行数据完整性保护，而且纷纷联合ORACLE和Emulex推出端到端的数据完整性方案PI+DIX，给客户数据更完善的保护；

•数据静态加密：高端存储存储的数据一般都是企业最关键的数据，因此，防止泄密就是一个必须面对的问题。高端存储一般需要支持静态数据加密功能，保证硬盘遗失或者维护过程中数据不被泄露。

•在线升级：高端存储承载的业务都是关键业务，一般要求7*24不间断运行。现在业务变化很快，用户很难准确估计业务的发展。因此，需要高端存储能够按需在线升级，包括软件的升级和硬件的扩展。

•高级容灾特性：高端存储需要完善的容灾特性，比如支持远程复制秒级RPO，3站点容灾甚至4站点容灾等等。

5智能化

高端存储非常复杂，功能丰富，但用户了解甚少。这些挑战就迫使高端存储厂商在智能化和便捷管理上加大力度，以前很多的功能必须通过命令行来实现，现在通过图形化的管理工具就可以实现。高端存储在智能化发展趋势体现在以下方面：

•应用智能：高端存储除了对虚拟化平台的支持外，如VMware的VAAI和VASA和Hyper-V的ODX，还应该提供API接口和其他应用程序特别是数据库联动。也许不久的将来我们可以看到ORACLE对高端存储的Cache策略、QoS策略进行动态调整，以配合每一个数据库的I/O的需要，达到自动调优的目的；

•管理智能：除了支持GUI界面外，还支持移动终端上进行管理,并且根据运行的统计数据，给出管理的建议；

•智能流动：数据应该在设备内，甚至可以跨设备智能流动，实现数据的生命周期管理，实现数据的空间使用效率和性能均衡。

•开放接口：高端存储应该提供SMI-S管理接口，OpenStack接口等和其他系统对接，以迎接软件定义数据中心以及云时代的到来。

通过松耦合、虚拟化、高性能、高安全、智能化这5个关键词，就概括了高端存储的发展趋势。其实现在的很多技术已经不是在高端存储首先出现了，而是在中端存储优先采用，技术成熟后再引入高端存储中，特别是硬件层面，如PCIe和SAS技术就是典型的代表。高端存储更多不是追求新技术，而更关注的是安全性和稳定性，因此，华为OceanStor 18000系列重点宣传“安全可信，弹性高效”理念，而不是每项性能第一，而EMC Symmetrix则重点宣传“The World's Most Trusted Storage Platform”，就是这个原因。