2、存儲(chǔ)下一個(gè)十年
書(shū)接上文。從存儲(chǔ)產(chǎn)品形態(tài)變化可以看得出來(lái)，在硬件形態(tài)上，高端存儲(chǔ)傳統(tǒng)架構(gòu)崩塌，轉(zhuǎn)為開(kāi)放式架構(gòu)，那么存儲(chǔ)與服務(wù)器架構(gòu)已經(jīng)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，這一步的變化已經(jīng)奠定了外置存儲(chǔ)系統(tǒng)體系走向崩塌的基礎(chǔ)。一個(gè)事物總是要向前發(fā)展，傳統(tǒng)雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)在大架構(gòu)體系上已經(jīng)沒(méi)有可以拿得出手的搞頭了，所以不得不向Scale-Out架構(gòu)來(lái)發(fā)展，就像CPU多核化一樣，上百核的CPU都已經(jīng)可以商用了，那么對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，Scale-Out的下一步又會(huì)是什么呢？在沒(méi)有革命性新技術(shù)出來(lái)之前，我認(rèn)為外置存儲(chǔ)也就只能這樣了，無(wú)非就是硬件規(guī)格、接口速率的提升過(guò)程，激進(jìn)一些可能直接以磁盤(pán)為單位來(lái)做Scale-Out，讓控制器節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)的硬盤(pán)數(shù)量級(jí)，而每個(gè)控制器節(jié)點(diǎn)規(guī)格可以降低，但是這始終還是Scale-Out。
那么我到底想說(shuō)什么呢？憑什么我認(rèn)為外置存儲(chǔ)系統(tǒng)后續(xù)日子會(huì)越來(lái)越難過(guò)？這還得從最近的兩個(gè)東西說(shuō)起，一個(gè)是固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，另一個(gè)，則是炒得火熱的云。
2.1 存儲(chǔ)與服務(wù)器同質(zhì)化
上一代存儲(chǔ)產(chǎn)品在硬件上還是頗具特色的，尤其是以EMC Symmetrix和HDS USP為代表的高端平臺(tái)，大背板上安插CPU板、內(nèi)存板、IO板等。而且上一代高端普遍使用PowerPC處理器。上一代中端產(chǎn)品，到處可覓見(jiàn)ASIC的身影，比如IBM DS4000/DS5000，HDS AMS2000等。而到了這一代，Intel處理器x86硬件平臺(tái)似乎已經(jīng)統(tǒng)治了從高端到中端甚至中低端的存儲(chǔ)陣列，內(nèi)部架構(gòu)與普通x86 PC服務(wù)器無(wú)異，只是外觀以及其他一些專(zhuān)門(mén)為硬盤(pán)槽位以及維護(hù)性考慮的細(xì)節(jié)上略有不同。只有低端一些產(chǎn)品依然使用ASIC來(lái)降低成本。
外置存儲(chǔ)發(fā)展到這個(gè)階段，已經(jīng)在硬件上失去了它獨(dú)立發(fā)展的“借口”。其次，在軟件上，外置存儲(chǔ)的借口也越來(lái)越脆弱。隨著各種卷管理軟件，比如傳統(tǒng)的LVM、CLVM甚至GLVM以及Windows平臺(tái)下的動(dòng)態(tài)卷越做越強(qiáng)，還有Symantec從Veritas繼承下來(lái)的馳騁多年依然寶刀未老的VxVM以及Storage Foundation平臺(tái)，再加上號(hào)稱(chēng)“The last word in filesystem”的ZFS以及其變種Btrfs，甚至原Sun公司的統(tǒng)一的存儲(chǔ)軟件ComStar等平臺(tái)，這些角色的發(fā)展對(duì)于傳統(tǒng)外置存儲(chǔ)的軟件層來(lái)講，都是威脅。比如ZFS，容錯(cuò)保護(hù)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)糾錯(cuò)、快照、Thin、Dedup、Clone、Replication等外置存儲(chǔ)用來(lái)增值的特性，它也都已經(jīng)集成了，只要將其架設(shè)到JBOD或者服務(wù)器自帶存儲(chǔ)介質(zhì)上即可形成一個(gè)差不多的存儲(chǔ)系統(tǒng)，既可以用作自身使用，也可以通過(guò)SCSI Target向外部提供存儲(chǔ)空間成為一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)設(shè)備。
2.2 固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)終將一統(tǒng)
固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)的好處就不必多講了，想必大家都很了解。固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)遲早會(huì)取代機(jī)械磁盤(pán)，這也是大勢(shì)所趨，雖然短期內(nèi)不太可能，但是不排除若干年之后不會(huì)發(fā)生。固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)的可靠性、容量、存儲(chǔ)密度以及成本均會(huì)越來(lái)越變得讓人容易接受。機(jī)械磁盤(pán)屆時(shí)已經(jīng)沒(méi)有必要存在，而磁帶可能相對(duì)于機(jī)械磁盤(pán)稍晚些一樣會(huì)被固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)所替代。Flash硅片也有不同的規(guī)格等級(jí)，使用低規(guī)格大容量的Flash陣列完全可以提供比傳統(tǒng)物理帶庫(kù)或者VTL更劃算的備份介質(zhì)。這樣，從RAM到歸檔設(shè)備一條路下來(lái)就不會(huì)有任何機(jī)械部件存在，而且性能和成本可以是平滑下降的。
我曾經(jīng)在某客戶(hù)機(jī)房看到過(guò)某公司高端存儲(chǔ)產(chǎn)品，占用了整整一個(gè)機(jī)柜的空間，風(fēng)扇呼呼的吹著，噪音讓人頭疼，結(jié)果上面只插了幾十塊甚至十幾塊磁盤(pán)。這其中其他原因暫且不提，你懂的。咱們拋開(kāi)其他因素，從任何方面講，這都屬于投資浪費(fèi)。這幾十塊機(jī)械硬盤(pán)在高端存儲(chǔ)上所能提供的性能，可能只需要幾塊SSD就可以滿(mǎn)足了。至于容量方面，目前很多場(chǎng)景容量都是過(guò)剩的，由于機(jī)械盤(pán)無(wú)法提供太高IOPS，不得不用幾十塊甚至上百或者數(shù)百上千塊磁盤(pán)來(lái)堆出所需要的性能，然而磁盤(pán)容量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)比性能增長(zhǎng)速度快，那么數(shù)百塊600GB的磁盤(pán)，就可以達(dá)到上百TB 的空間，而這些空間絕大多數(shù)可能都被浪費(fèi)了，只因?yàn)閱蝹�(gè)機(jī)械盤(pán)性能不夠。機(jī)械盤(pán)拿數(shù)量來(lái)?yè)Q性能，容量過(guò)剩。；而SSD則是性能過(guò)剩而容量稍小而且價(jià)格太高。但是容量和壽命問(wèn)題可以隨著技術(shù)發(fā)展不斷得到解決，價(jià)格也會(huì)不斷降低，而且如果從耗電、占地等個(gè)方面綜合判斷，SSD的$/IOPS顯然是劃算的。
2.2.1 歷史車(chē)輪不可阻擋
外置存儲(chǔ)控制器的前世形態(tài)其實(shí)是插在服務(wù)器里面的Raid卡，后來(lái)為何會(huì)擴(kuò)充出去獨(dú)立成為“存儲(chǔ)系統(tǒng)”？多種因素，性能和空間問(wèn)題為主要，另外一種因素是用于多主機(jī)共享存儲(chǔ)，后面這個(gè)因素目前看來(lái)，有點(diǎn)雞肋，到底有多少主機(jī)需要與其他主機(jī)共享空間？他們只是在“共享同一個(gè)設(shè)備”，真正需要共享空間的有兩種情況，一種是特殊應(yīng)用，比如視頻領(lǐng)域、Web Server集群、HPC集群等等，而這些場(chǎng)景畢竟有限；其次則是最近幾年Thin Provision炒作起來(lái)之后，確實(shí)可以做到全局空間動(dòng)態(tài)分配回收，但是又有多少人真正用到？從這一點(diǎn)上看，這個(gè)因素確實(shí)是個(gè)雞肋，不會(huì)阻止底層技術(shù)車(chē)輪發(fā)展導(dǎo)致的上層形態(tài)的變革。所以，共享同一個(gè)設(shè)備，或者共享同一個(gè)空間，只是為技術(shù)的發(fā)展所創(chuàng)造的一個(gè)噱頭。而我相信當(dāng)存儲(chǔ)形態(tài)重新輪回回來(lái)之后，又會(huì)有新噱頭被創(chuàng)造出來(lái)。
所謂“輪回回來(lái)”具體是指什么呢？由于固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)成本的不斷下降，性能和容量的不斷提升，體積的不斷降低，在一臺(tái)服務(wù)器中集成高密度、大容量、超高性能的的Flash介質(zhì)無(wú)疑還是最方便的存儲(chǔ)形態(tài)。想想看，你不再需要購(gòu)買(mǎi)什么FC HBA、SAS HBA、Infiniband HBA，也不需要理會(huì)什么iSCSI、FC、SAS協(xié)議，部署時(shí)也不需要連接一大批線(xiàn)纜，更不需要購(gòu)置什么所謂“存儲(chǔ)交換機(jī)”了。所以，導(dǎo)致當(dāng)年Raid卡進(jìn)化為外置控制器的第一個(gè)問(wèn)題，也就是服務(wù)器空間、容量和性能的問(wèn)題，就這么輕易被Flash固態(tài)介質(zhì)解決了，非常徹底，決不拖泥帶水。至于第二個(gè)問(wèn)題，也就是數(shù)據(jù)共享訪問(wèn)的問(wèn)題，上文也說(shuō)了，場(chǎng)景有限，有點(diǎn)雞肋。但是如果確實(shí)需要共享訪問(wèn)了怎么辦呢？也好辦，外部網(wǎng)路帶寬是飛速發(fā)展的，多個(gè)獨(dú)立服務(wù)器節(jié)點(diǎn)完全可以通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)來(lái)將各自的存儲(chǔ)介質(zhì)通過(guò)某種分布式卷管理系統(tǒng)或者分布式文件系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)形成一個(gè)大共享存儲(chǔ)池，這些技術(shù)已經(jīng)比較成熟，尤其是云架構(gòu)炒作起來(lái)之后，這些在技術(shù)上根本不是問(wèn)題。所謂輪回，就是指外置存儲(chǔ)控制器最終在出來(lái)溜達(dá)了一圈之后，遇上了Flash擋道，最終又不得不乖乖投胎為其前世Raid卡，回服務(wù)器機(jī)箱里呆著，這就是歷史的規(guī)律。
最近也遇到了幾個(gè)企業(yè)IT管理員問(wèn)了一些問(wèn)題，大致是“我到底為什么要使用SAN”，如果換了幾年前，我或許直接會(huì)這么回答：“SAN可以消除孤島，數(shù)據(jù)共享”等等等等，但是現(xiàn)在，我不會(huì)再拿著這些當(dāng)初被忽悠的詞句去誤導(dǎo)別人了，至少回答之前要問(wèn)清楚他目前的業(yè)務(wù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)量以及后續(xù)需求等。其中有一個(gè)人我確實(shí)沒(méi)有推薦其使用SAN，因?yàn)樗臉I(yè)務(wù)完全本地盤(pán)就已經(jīng)滿(mǎn)足需求，況且還是使用PC服務(wù)器，如果使用小機(jī)等擴(kuò)展性更強(qiáng)的服務(wù)器，一臺(tái)機(jī)器上完全可以擴(kuò)充到幾十甚至上百塊硬盤(pán)，對(duì)于一般通常業(yè)務(wù)來(lái)講，有什么理由去拉根線(xiàn)連到外面存儲(chǔ)上取數(shù)據(jù)呢？
有人會(huì)問(wèn)，數(shù)據(jù)如果不集中存放的話(huà)，備份怎么辦呢？還可以集中備份和LAN-Free么？這個(gè)問(wèn)題，如果熟知現(xiàn)在的備份數(shù)據(jù)流就根本無(wú)需擔(dān)心。當(dāng)前來(lái)講，就算是所謂“LAN-Free”也一樣需要數(shù)據(jù)先從SAN陣列中讀出到主機(jī)，然后再?gòu)闹鳈C(jī)寫(xiě)到備份介質(zhì)。筆者另一篇文章《亂七八糟的“Free”》中對(duì)這些名詞有詳細(xì)的解釋。而對(duì)于DAS模式下的備份，數(shù)據(jù)只是從每個(gè)服務(wù)器本地盤(pán)讀出來(lái)然后寫(xiě)到備份介質(zhì)中，與SAN備份沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，甚至速度可以比SAN備份更快。至于所謂“集中備份”，除非使用NDMP設(shè)備到設(shè)備直接備份模式，那么這個(gè)“集中備份”也沒(méi)有意義，現(xiàn)在數(shù)據(jù)先從主機(jī)讀出再寫(xiě)到備份介質(zhì)依然是主流的備份方式，這與DAS下的備份數(shù)據(jù)流沒(méi)有區(qū)別。
在來(lái)看看DAS模式下的容災(zāi)。在SAN模式下，直接通過(guò)兩地的陣列做集中的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程復(fù)制與接收，確實(shí)比DAS模式下每個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)做復(fù)制要方便的多，這一點(diǎn)確實(shí)算是一個(gè)劣勢(shì)。但是回頭想想，如果這些節(jié)點(diǎn)是處于云中的，由兩個(gè)云之間來(lái)做容災(zāi)，那么又會(huì)被統(tǒng)一起來(lái)。而且目前來(lái)講仍有非常大比例的系統(tǒng)采用的是基于應(yīng)用層的數(shù)據(jù)復(fù)制，而不是底層存儲(chǔ)層，比如Oracle DataGuard、DB2的HADR等等，這類(lèi)復(fù)制能夠保證數(shù)據(jù)一致性并且可回放，底層存儲(chǔ)有時(shí)候并不能完全信任，10次有2次會(huì)產(chǎn)生應(yīng)用無(wú)法啟動(dòng)的數(shù)據(jù)不一致。
另外，SAN的另一個(gè)噱頭，即“集中管理”。如果整個(gè)數(shù)據(jù)中心只有少數(shù)幾臺(tái)集中存儲(chǔ)設(shè)備，那管理起來(lái)確實(shí)比較方便，尤其是對(duì)一個(gè)尚沒(méi)有完善的自動(dòng)化運(yùn)維體系的數(shù)據(jù)中心來(lái)講。在配置存儲(chǔ)空間的時(shí)候，如果有一套比較好的管理軟件，那么在一個(gè)全DAS環(huán)境中配置起來(lái)也不見(jiàn)得要比配置集中存儲(chǔ)來(lái)得復(fù)雜。但對(duì)于后期維護(hù)操作，全DAS存儲(chǔ)環(huán)境確實(shí)會(huì)增加不少?gòu)?fù)雜度，這就需要一套完善的自動(dòng)化運(yùn)維工具和體系來(lái)應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題。
至于各種外置存儲(chǔ)所提供的快照、重刪、Thin等數(shù)據(jù)管理特性，隨著芯片性能不斷提升，Raid卡上直接集成這些功能，也將不再是難事。
總之，上述的種種因素，最終都會(huì)將目前的傳統(tǒng)外置存儲(chǔ)系統(tǒng)逼上絕路。