自動存儲分層和NetApp 虛擬存儲層
Paul Feresten&Rajesh Sundaram 發(fā)表于：11年06月03日 11:42 [來稿] DOIT.com.cn
NetApp 算法可將高價值數據與低價值數據區(qū)分開，并將高價值數據保留在虛擬存儲層中。例如，系統(tǒng)始終會在第一次讀取元數據時就將其提升到緩存中。相比之下，除非是專門啟用，否則在虛擬存儲層中一般不會緩存連續(xù)讀取，因為連續(xù)讀取往往會擠掉更有價值的數據的位置，而且如我們前面所看到的，HDD 更適于處理連續(xù)讀取。您可以更改此行為，以滿足具有不同服務級別要求或獨特數據訪問行為的應用的要求。
虛擬存儲層優(yōu)勢
在精細粒度級別實時提升熱數據。數據塊通常在第一次從磁盤讀取時就進入虛擬存儲層。由于后續(xù)讀取在虛擬存儲層中即可完成，因此可以實時顯現性能優(yōu)勢。系統(tǒng)會識別讀取行為模式并提前讀取可能需要的數據塊，但是虛擬存儲層絕不會將數據大量地從一個存儲層移至另一個存儲層。這樣可將 HDD I/O 以及其他系統(tǒng)資源的使用量保持在最低水平。該方式帶來的效率與在單個 4 KB 數據塊粒度級別上的操作能力相結合，可支持熱數據實時提升。
采用基于遷移的 AST，熱數據從一個存儲層遷移到另一個存儲層要通過后臺任務的方式，或者要安排在非高峰期執(zhí)行，以最大限度地減少存儲系統(tǒng)上的額外負載。由于這些解決方案通常在至少高出虛擬存儲層 128 倍的粒度級別（從 0.5 MB 到 1 GB，甚至是整個卷或 LUN）上運作，因此數據移動會花費相當長的時間。如果活動的重要高峰期的持續(xù)時間少于識別和提升熱數據所需的時間，那么此類方式可能會錯過重要高峰期。
虛擬存儲層的 4 KB 粒度意味著它能非常高效地使用基于閃存的介質。具有較粗粒度的解決方案可能會隨每個熱數據塊包括大量“冷”數據，因而可能需要更多的昂貴閃存介質，才能達到相同的結果。
易于部署和管理。虛擬存儲層可作用于現有數據卷和 LUN。它不需要您對存儲環(huán)境進行復雜或者顛覆性的變革。您也無需為數據移動設置策略、閾值或時間窗口。您只需將閃存技術安裝在您的存儲系統(tǒng)中即可。完成安裝之后，虛擬存儲層將對存儲控制器所管理的所有卷發(fā)揮作用。如有需要，您隨后可以在虛擬存儲層中排除優(yōu)先級較低的卷的用戶數據。
其他 AST 解決方案都需要設置增量策略、劃分數據類別以及對現有存儲基礎架構進行結構性更改，例如創(chuàng)建專用存儲池和遷移數據。
完全集成。虛擬存儲層與 NetApp 統(tǒng)一存儲架構完全集成，這意味著您可以將其用于任何 NAS 或 SAN 存儲協(xié)議，而無需任何更改。
此外，基于遷移的 AST 解決方案可能無法與存儲效率功能（如重復數據刪除）配合使用，而 NetApp 虛擬存儲層則可以與所有 NetApp 存儲效率功能（包括精簡配置、FlexClone 技術、重復數據刪除和壓縮）協(xié)同工作。此緊密集成可以增加您的優(yōu)勢并增強虛擬存儲層的功能。
例如，當您對某卷進行重復數據刪除時，所帶來的好處在虛擬存儲層中也會體現出來。系統(tǒng)中可能有多個元數據指針指向虛擬存儲層中的某一數據塊，因而會增加該數據塊再次被讀取的概率，這使得提升該數據塊更有價值。借助此緩存擴增，虛擬存儲層中的單個塊可用作多個邏輯塊。這樣會給服務器和桌面虛擬化環(huán)境帶來顯著的性能優(yōu)勢（如縮短啟動風暴持續(xù)時間），同時減少需要的閃存介質數量。
結論
與基于遷移的 AST 方式相比，我們基于緩存的 AST 方式為 NetApp 虛擬存儲層帶來了顯著的優(yōu)勢。虛擬存儲層能夠實時提升數據，因此即使活動的高峰期非常短，也能從加速中受益。4 KB 粒度意味著我們可以非常高效地將冷數據從閃存中排除，因此獲得良好結果所需的閃存就更少。相比之下，基于遷移的 AST 方式的粒度比較粗、在提升數據之前會有較長時間的延遲、需要更多的 HDD I/O，并且使用基于閃存的昂貴介質時效率較低。
事實上，虛擬存儲層將 HDD 用作容量層，將閃存用作性能層。您可能擁有各種類型的磁盤驅動器，如 FC、SATA 和 SAS。其中任一種磁盤驅動器都可以用作容量層，虛擬存儲層則提供性能。我們相信，在將來，高性能層（基于虛擬存儲層）和單個磁盤驅動器層（基于 SATA 磁盤）的結合將會成為對大多數應用最行之有效的一種方式。
