存儲(chǔ)分層對(duì)于我們并不陌生。其指的是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)配置成一組“層級(jí)”，每層由一組介質(zhì)（內(nèi)存、磁盤或磁帶）組成，其性能、容量和成本各不相同。

    建立好分層后，分層存儲(chǔ)會(huì)將數(shù)據(jù)遷移到速度較慢但容量更大且更便宜的存儲(chǔ)層上。這種遷移動(dòng)作的觸發(fā)因素可以是一些簡單的標(biāo)準(zhǔn)，比如文件元數(shù)據(jù)屬性中的“數(shù)據(jù)最后訪問時(shí)間”或“數(shù)據(jù)最后修改時(shí)間”（將很少訪問文件辨識(shí)出來并安全地遷移到較低的性能層），或者也可以精細(xì)地對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析，以及在應(yīng)用程序中預(yù)定義信息生命周期管理政策。

    存儲(chǔ)分層技術(shù)可以追溯到當(dāng)初的大型機(jī)計(jì)算時(shí)代。早先IBM的大型機(jī)操作系統(tǒng)可以通過系統(tǒng)托管存儲(chǔ)和分層存儲(chǔ)管理（HSM）直接支持分層。隨著分布式計(jì)算體系架構(gòu)的興起，這類存儲(chǔ)分層模式逐漸被淘汰。而實(shí)際應(yīng)用中又局限于早期的網(wǎng)絡(luò)互連以及服務(wù)器背板速率對(duì)數(shù)據(jù)遷移的限制。此外，分布式存儲(chǔ)缺少廠商無關(guān)的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)或者存儲(chǔ)資源管理（SRM）模板，這些技術(shù)可以使得不同廠商的存儲(chǔ)產(chǎn)品之間實(shí)現(xiàn)管理有序的數(shù)據(jù)遷移。

    雖然互聯(lián)帶寬在這些年不斷改善，不同存儲(chǔ)（尤其是不同廠商之間的產(chǎn)品）之間的數(shù)據(jù)遷移對(duì)于傳統(tǒng)的分層存儲(chǔ)模式以及有效的容量利用（將合適的數(shù)據(jù)存放在合適的存儲(chǔ)上）而言仍是不小的障礙。即便如此，最近存儲(chǔ)的發(fā)展，包括存儲(chǔ)容量的需求增長以及現(xiàn)有陣列端不斷提升的存儲(chǔ)成本，使得分層存儲(chǔ)技術(shù)再次受到關(guān)注。

    這種關(guān)注是那些提供存儲(chǔ)分層產(chǎn)品的供應(yīng)商的動(dòng)力之一。有些供應(yīng)商熱衷于推廣第0層存儲(chǔ)，這種陣列完全由閃存和內(nèi)存式固態(tài)驅(qū)動(dòng)器組成。第0層陣列被視為初始寫入后用作高I/O的應(yīng)用，尤其是在虛擬服務(wù)器負(fù)載環(huán)境中，可以用來提升I/O性能。

    另一些供應(yīng)商則推出多層存儲(chǔ)陣列——這種陣列柜中包含SSD，以及小容量/高速磁盤以及大容量/低速磁盤，所有這些磁盤柜都集中在同一機(jī)柜內(nèi)——能一站式滿足用戶的各項(xiàng)需求。正如所料，這種在每個(gè)磁盤柜中的存儲(chǔ)介質(zhì)（高速磁盤驅(qū)動(dòng)器、大容量驅(qū)動(dòng)器以及SSD）比起在傳統(tǒng)陣列中的同款產(chǎn)品，價(jià)格要高出很多，這在很大程度上歸因于廠商在陣列驅(qū)動(dòng)器上所隱含的分層軟件的開銷。

    在一些廠商的字典中，分層還有另一層含義，表示使用由DRAM或閃存SSD所組成的緩存來臨時(shí)存儲(chǔ)將要寫入磁盤的數(shù)據(jù)，這樣就可以同時(shí)接受多個(gè)訪問請(qǐng)求。這種“熱點(diǎn)數(shù)據(jù)”會(huì)臨時(shí)性寫入第0層存儲(chǔ)（內(nèi)存），為多用戶請(qǐng)求提供比磁盤快很多的高速I/O訪問。當(dāng)請(qǐng)求數(shù)量下降時(shí)，數(shù)據(jù)被判斷為“冷”，訪問會(huì)被重新定位到原始的磁盤介質(zhì)上。通過這種混合技術(shù)，以內(nèi)存擴(kuò)展磁盤性能，可以獲取業(yè)內(nèi)最高的讀寫性能而又無需為并行訪問配置過多的條帶化磁盤驅(qū)動(dòng)器。

    分層存儲(chǔ)模式

    如果你想在你的存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)中部署高速存儲(chǔ)分層，需要考慮以下幾點(diǎn)：

    1、了解哪些數(shù)據(jù)需要遷移。只是根據(jù)“最近訪問的數(shù)據(jù)”指定遷移策略可能并不是最好的方式，因?yàn)榭赡苄枰�排除�?yīng)用軟件和其它文件�？梢詮母鞣N正式的SRM軟件包中獲取報(bào)告，找出應(yīng)當(dāng)在高速存儲(chǔ)中駐留的數(shù)據(jù)。然后和數(shù)據(jù)管理者確認(rèn)數(shù)據(jù)是否能安全地進(jìn)行遷移。對(duì)于有些文件，即便其在90天內(nèi)沒有使用，可能也需登記在內(nèi)。

    2、了解你的存儲(chǔ)以及向哪里遷移數(shù)據(jù)。有一些陣列允許數(shù)據(jù)簡易交互，而另一些則會(huì)要求目標(biāo)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)原存儲(chǔ)陣列出自同一廠商。在有些陣列中，廠商使用“開放API接口”，允許各種應(yīng)用將數(shù)據(jù)寫入其中，不過部署“封閉式API接口”會(huì)使得你的數(shù)據(jù)局限在某個(gè)陣列上。所以你需要理解HSM環(huán)境中每臺(tái)目標(biāo)陣列的功能和限制。

    3、建模、模擬和測試。HSM軟件包中通常有免費(fèi)的使用時(shí)間，可以用以測試HSM環(huán)境。在遷移到生產(chǎn)系統(tǒng)之前應(yīng)當(dāng)對(duì)HSM環(huán)境進(jìn)行充分測試。如果缺少了這個(gè)前提工作，你很可能會(huì)將文件移到較低的存儲(chǔ)層，而用其它內(nèi)容填補(bǔ)上層存儲(chǔ)，當(dāng)你要運(yùn)行一項(xiàng)關(guān)鍵的年終匯報(bào)，不得不將原本降級(jí)的文件重新提升到原存儲(chǔ)層時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)沒有空間了。為了避免分層存儲(chǔ)成為一部“血淚史”，請(qǐng)盡量耐心地測試每個(gè)步驟。

    分層存儲(chǔ)的真正挑戰(zhàn)：明確使用目的

    在最后的分析中，如果撇開混合技術(shù)，存儲(chǔ)分層這一廣泛使用的術(shù)語并沒有什么實(shí)際價(jià)值。在有些情況下，其被認(rèn)為是一種降低容量需求或提供容量分配有效性的策略。從技術(shù)上看，這兩者在分層存儲(chǔ)模式中都難以實(shí)現(xiàn)。雖然將數(shù)據(jù)遷移到較低的存儲(chǔ)層或許可以節(jié)省上層空間，不過這絕非存儲(chǔ)分層的核心目的。相反，分層技術(shù)致力于將存儲(chǔ)置于合適的層級(jí)，使得數(shù)據(jù)訪問頻率和介質(zhì)成本實(shí)現(xiàn)從商業(yè)角度來看是最高效的混合兼顧。因此，其宗旨是改善利用效率而非分配效率。

    而另一部分廠商則從相反的角度出發(fā)，將存儲(chǔ)分層劃為歸檔技術(shù)，這很容易引起誤解。在HSM環(huán)境中，數(shù)據(jù)根據(jù)訪問頻率從高速存儲(chǔ)層移動(dòng)到低速層。而歸檔通常是根據(jù)業(yè)務(wù)重要性程度而非單純的訪問頻率確定目標(biāo)的一組數(shù)據(jù)集合。使用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)內(nèi)容的信息生命周期管理策略或許能產(chǎn)生更合理的歸檔策略；而非HSM這種模式。

    值得一提的是，IBM推出的線性磁帶文件系統(tǒng)（LTFS）增強(qiáng)了分層存儲(chǔ)模式的應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于各種文件，在超過半數(shù)的新文件被創(chuàng)建并存儲(chǔ)的今天，磁帶文件存儲(chǔ)利用磁帶庫配合前端LTFS服務(wù)器可以提供超高容量的存儲(chǔ)平臺(tái)，并較磁盤陣列實(shí)現(xiàn)總體應(yīng)用成本的顯著降低。考慮到用戶文件的重復(fù)利用率在創(chuàng)建后的10到30天內(nèi)顯著下降，像NAS平臺(tái)將舊文件遷移到磁帶系統(tǒng)中就很有意義。

    雖然LTFS的倡導(dǎo)者中包含主動(dòng)歸檔聯(lián)盟等，而事實(shí)上，LTFS磁帶仍是根據(jù)訪問頻率進(jìn)行存儲(chǔ)分層和容量利用率的。隨著LTFS文件存儲(chǔ)的推出，存儲(chǔ)分層或許能夠?qū)崿F(xiàn)其長久以來一直所倡導(dǎo)的商業(yè)價(jià)值。

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本文標(biāo)題：利用分層存儲(chǔ)提高存儲(chǔ)容量利用率

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