繼3PAR、Compellent、BlueArc等先驅(qū)廠商后，EMC、IBM與HDS等存儲(chǔ)大廠，也在這兩年也紛紛跟進(jìn)推出了自身的自動(dòng)分層存儲(chǔ)技術(shù)，再加上過(guò)去半年多來(lái)的廠商并購(gòu)行動(dòng)，目前這領(lǐng)域的廠商已有相當(dāng)大的變化。

Dell Compellent

自動(dòng)分層存儲(chǔ)技術(shù)先驅(qū)廠商Compellent已在2010年底為Dell并購(gòu)，Compellent的Storage Center系列存儲(chǔ)設(shè)備與Data Progression自動(dòng)分層存儲(chǔ)技術(shù)，也都被納入Dell旗下。

盡管Compellent的Data Progression技術(shù)推出至今已超過(guò)5年，不過(guò)在同類(lèi)技術(shù)中仍居領(lǐng)先地位，擁有最精細(xì)的分層精細(xì)度與獨(dú)特功能，也相對(duì)較為成熟。

Data Progression是Compellent存儲(chǔ)設(shè)備核心Storage Center硬件中的一個(gè)功能，Storage Center硬件會(huì)將磁盤(pán)陣列控制器所管理的硬盤(pán)，自動(dòng)依效能區(qū)分為三個(gè)層級(jí)。磁盤(pán)底層則會(huì)透過(guò)動(dòng)態(tài)區(qū)塊(Dynamic Block)技術(shù)，以4,096個(gè)512K區(qū)塊組成的2MB Page Pool為基本存儲(chǔ)單位，來(lái)組成不同層級(jí)的RAID與Volume。

Data Progression可利用底層的動(dòng)態(tài)區(qū)塊技術(shù)，透過(guò)metadata來(lái)記錄每個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)塊的建立/存取/修改時(shí)間、存取頻率，以及所處的RAID與硬盤(pán)層級(jí)等信息。使用者建立Volume時(shí)，可選擇該Volume所將使用的RAID與磁盤(pán)層級(jí)。若選擇讓Volume同時(shí)使用跨不同能效層級(jí)的實(shí)體硬盤(pán)容量，接下來(lái)系統(tǒng)將會(huì)定期檢視每個(gè)區(qū)塊的存取頻率，并視存取頻率自動(dòng)將區(qū)塊搬移到適當(dāng)?shù)挠脖P(pán)層級(jí)，借此改善磁盤(pán)硬件的使用效率。

使用者可按自身環(huán)境，選擇以最小的512KB區(qū)塊為追蹤統(tǒng)計(jì)與分層遷移單位，也可調(diào)整為以較大的2MB或4MB區(qū)塊為單位(預(yù)設(shè)值為2MB)。系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)分層遷移操作的周期為24小時(shí)，預(yù)設(shè)的執(zhí)行時(shí)間為晚上7點(diǎn)，操作起始時(shí)間與執(zhí)行窗口(允許遷移操作執(zhí)行多久時(shí)間)可按用戶(hù)需求調(diào)整，但周期不可調(diào)整(固定為每24小時(shí)1次)。

特別的是，Data Progression不僅能在不同層級(jí)磁盤(pán)間進(jìn)行“縱向”數(shù)據(jù)自動(dòng)分層，還能在同一層級(jí)磁盤(pán)間進(jìn)行“橫向”的數(shù)據(jù)自動(dòng)分層，如在同樣的1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)FC硬盤(pán)層中，可將存取頻率較低的數(shù)據(jù)從寫(xiě)入速度較快、但單位成本較高的RAID 10組態(tài)磁盤(pán)區(qū)，遷移到寫(xiě)入速度較慢、但單位成本較低的RAID 5上。

更特別的是Data Progression還能利用所謂Fast Track功能，對(duì)單一硬盤(pán)執(zhí)行存取最優(yōu)化--可將較常存取的數(shù)據(jù)自動(dòng)遷移到硬盤(pán)最外軌上，借以減少搜尋時(shí)間。

換言之，Compellent的Data Progression自動(dòng)分層存儲(chǔ)技術(shù)，同時(shí)涵蓋了不同存儲(chǔ)設(shè)備層、單一存儲(chǔ)設(shè)備層與單一硬盤(pán)等三個(gè)層次。

EMC

自2009年以來(lái)，EMC已先后推出兩代全自動(dòng)存儲(chǔ)分層(Fully Automated Storage Tiering,FAST)技術(shù)。

第1代的FAST適用于EMC的CLARiiON、Symmetrix等存儲(chǔ)產(chǎn)品系列，不同產(chǎn)品線的FAST功能在設(shè)定與執(zhí)行的細(xì)節(jié)上略有差異，但基本運(yùn)作方式是一致的。

以Symmetrix FAST為例，先將不同層級(jí)的磁盤(pán)裝置(SSD、1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)硬盤(pán)、7,200轉(zhuǎn)硬盤(pán)等)共同組成磁盤(pán)群組，然后分別設(shè)定各層級(jí)磁盤(pán)裝置在每個(gè)存儲(chǔ)群組中所占的比例上限，以及讓FAST執(zhí)行初始化采樣(統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)存取行為)的時(shí)間排程、允許執(zhí)行數(shù)據(jù)遷移的時(shí)間排程等參數(shù)后，接下來(lái)當(dāng)?shù)竭_(dá)管理者設(shè)定的時(shí)間時(shí)，F(xiàn)AST即會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)、進(jìn)行存取行為采樣分析與數(shù)據(jù)遷移操作。

不過(guò)FAST 以整個(gè)LUN為自動(dòng)遷移的單位，精細(xì)度顯然過(guò)于粗略，能達(dá)到的分層最優(yōu)化效果有限，執(zhí)行遷移所耗費(fèi)的資源也相當(dāng)大，技術(shù)落后其他廠商有相當(dāng)距離，目前已被第2代FAST取代。

第2代FAST稱(chēng)為FAST VP(VP為Virtual Pool的縮寫(xiě))，EMC宣稱(chēng)FAST VP采用「Sub-LUN」層級(jí)的自動(dòng)遷移技術(shù)，即數(shù)據(jù)的精細(xì)度優(yōu)于LUN,可搭配Symmetrix VMAX與新推出的VNX整合存儲(chǔ)產(chǎn)品。

Symmetrix VMAX與VNX的FAST VP采用的精細(xì)度有所不同。

Symmetrix FAST VP運(yùn)作的基本單位是768KB的虛擬池?cái)U(kuò)展區(qū)塊(VP extent)，一個(gè)FAST VP區(qū)塊包含480個(gè)VP區(qū)塊，約360MB大小。每個(gè)FAST VP區(qū)塊還可進(jìn)一步分解成48個(gè)FAST VP子區(qū)塊，約7.6MB大小。

Symmetrix FAST VP可視情況使用360MB的FAST VP區(qū)塊或7.6MB的子區(qū)塊。相較下，VNX的FAST VP則固定使用1GB大小的區(qū)塊來(lái)管理數(shù)據(jù)遷移。

FAST VP可提供不同的分層政策，以VNX的FAST VP為例便分為4種：

(1) 自動(dòng)分層(Auto Tier)：預(yù)設(shè)政策，將數(shù)據(jù)分散存放到橫跨所有層級(jí)磁盤(pán)的存儲(chǔ)池上，后續(xù)再依追蹤到的數(shù)據(jù)活躍程度，在不同層級(jí)磁盤(pán)間自動(dòng)遷移。

(2) 優(yōu)先最高分層(Highest available tier)：盡可能將數(shù)據(jù)放到高速層磁盤(pán)，以提高效能。

(3) 優(yōu)先最低分層(Lowest available tier)：盡可能將數(shù)據(jù)放到低速層磁盤(pán)，以減少成本。

(4) 無(wú)數(shù)據(jù)遷移(No Data Movement)：執(zhí)行了最初分層設(shè)定后，便不再進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。

Symmetrix VMAX與VNX的FAST VP運(yùn)作程序稍有不同。

VNX的FAST VP分為3個(gè)階段：(1)統(tǒng)計(jì)收集：在背景持續(xù)紀(jì)錄收集每個(gè)區(qū)塊的存取頻率等metadata;(2)分析：每隔1小時(shí)便自動(dòng)為L(zhǎng)UN內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)塊進(jìn)行存取活躍程度的排序;(3)重新配置：依照分析結(jié)果重新配置每個(gè)區(qū)塊的存放位置，可透過(guò)排程介面設(shè)定自動(dòng)執(zhí)行重新配置操作的時(shí)間窗口，最密集可設(shè)定每天重新配置一次。為避免重新配置的數(shù)據(jù)遷移動(dòng)作耗用太多I/O資源，還可設(shè)定每次操作允許搬移的數(shù)據(jù)量。除自動(dòng)排程外，使用者也能以手動(dòng)方式隨時(shí)啟動(dòng)重新配置操作。

Symmetrix VMAX的FAST VP則只分為2個(gè)階段：(1)統(tǒng)計(jì)收集與工作負(fù)載分析：利用排程自動(dòng)啟動(dòng)，可透過(guò)排程介面設(shè)定允許執(zhí)行統(tǒng)計(jì)與分析操作的時(shí)間窗口，允許最密集的排程是以日為單位，可選擇允許系統(tǒng)24小時(shí)全天都在背景執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析，或只在特定時(shí)間區(qū)段執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析;(2)數(shù)據(jù)搬移：利用排程自動(dòng)啟動(dòng)，可選擇允許系統(tǒng)24小時(shí)都能執(zhí)行分層搬移操作，以盡快反映存儲(chǔ)熱點(diǎn)的變化，或只允許在特定時(shí)間區(qū)段執(zhí)行排程，以降低對(duì)I/O的沖擊。Symmetrix VMAX的FAST VP不提供手動(dòng)執(zhí)行模式，只能透過(guò)排程啟動(dòng)。

EMC的白皮書(shū)數(shù)據(jù)并未明示VMAX的FAST VP允許的最短數(shù)據(jù)搬移周期為何，按某些Blog的說(shuō)法，VMAX的FAST VP最短可每10分鐘更新一次各區(qū)塊的存取負(fù)載狀態(tài)，數(shù)據(jù)搬移操作則會(huì)等待2次存取負(fù)載狀態(tài)更新循環(huán)，所以最快可在2次存取負(fù)載狀態(tài)更新后便執(zhí)行數(shù)據(jù)搬移，換言之，理論上可允許每30分鐘就重新分派一次各區(qū)塊存放位置。

相對(duì)的，其他技術(shù)大多只允許每24小時(shí)執(zhí)行一次重新分層遷移操作，借由這種特性，VMAX的FAST VP可更快的反映存取狀態(tài)變化。

先前EMC還曾有一款針對(duì)檔案層級(jí)存取環(huán)境提供自動(dòng)分層存儲(chǔ)的產(chǎn)品Celerra FAST,實(shí)際上就是EMC File Management Appliance--1種獨(dú)立安裝部署的自動(dòng)化歸檔/遷移應(yīng)用硬件-的另一種包裝，不過(guò)隨著新一代VNX整合存儲(chǔ)產(chǎn)品系列的推出，Celerra FAST也被VNX上的FAST VP取代，只剩下作為獨(dú)立產(chǎn)品的EMC File Management Appliance,不再冠以Celerra FAST這種容易造成混淆的稱(chēng)呼。

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