存储体系结构持续发展

2001-01-17 Karl Paulsen 依马狮网

在21世纪的信息时代里，变化最迅速的要素之一似乎集中在信息如何存储和分配的手段和方法上。在存储器架构方面，一场革命正在进行，其标志是，在存储装置和网络拓扑两方面，物理带宽和数据速度都持续地增长。

过去10年，网络的发展认真说是从1992年开始的，当时共享10BaseT拓扑的数据传输速率好象就在不到5 MB/s的范围徘徊。1992～1995年，网络速度提高有点停滞不前，甚至1994年FDDI的承诺令人相当失望，这一切直到100Base-T交换网络的诞生才改变。

到1994年，数据吞吐能力只是刚好提高到10 Mb/s的范围。1996年以后，网络的体系结构开始了积极得多的变化，而到了1998年初，千兆比特交换网络将数据吞吐能力猛升到100Mb/s范围。

更快的网络

1996年，Ultra SCSI把带宽加倍到40MB/s，而在其后2年，光纤通道的出现以100MB/s以下的总计数据率使存储器带宽和网络数据速率相匹配。

正是在这个时间点上，我们注意到网络速度已经并将继续以比存储器带宽更快的比率增加，除非有一些我们没有看到的革命性技术出现。我们现在意识到，光纤通道上存储器接口的下一步达到的速率将是200MB/s；而在类似的时间框架里，网络体系结构已经表明可能在10千兆比特的以太网(10 GbE)上接近1000MB/s。存储器体系结构的发展正在把存储器模式推出应用服务器领域，进入它自己的联网存储器领域上（见图）。在较早时期，这种模式被称为以服务器为中心，而驻留在应用服务器上的文件系统和数据都不存储在JBOD(just-a-bunch-of-disks，只是一组硬盘)上的服务器/文件系统上。

可选择的储存器接口方法是SCSI或者光纤通道。在过去2到3年间，以存储器为中心的模式已经取而代之，因此，服务器和文件系统仍然是混合的，而SCSI/光纤通道存储器接口则和更大存储器系统相耦合—典型地处于RAID的控制下。

储存器为中心

在以储存器为中心的模式下，可用的蛮力存储器(指不顾实际情况使用的存储器—译注)仍然可能增长到相当大，但是移动、复制、保护数据的过程仍然过分依赖应用服务器/文件系统来进行操作和处理。结果是，只要文件系统活性一加强，服务器的性能就被拖累。
在持续发展中，最新的模式是以网络为中心的体系结构。最终，文件系统能够从应用服务器分离出来，向其真正重要的地方移得更近，即存储器系统上。现在，在三种模式最新的一种里，我们发现应用服务器通过更快更有效的拓扑与文件系统和RAID存储系统连接起来。应用服务器，或更合适的叫法—多应用服务器通过现代的高速网络，以从100BaseT到GbE的速率，与共享存储器通信。

在这一点上，网络成为平台，而反过来，服务器和存储器类型之间的独立是可能的。

联网存储器体系结构的目标包含一个包括文件级存取（与块I/O相对）、智能系统（一个与器件无关的系统），真正的“即插即用”协议（消除复杂的集成），以及智能的数据管理和在协议级进行的内容传送(非蛮力的块I/O)的开放平台方案。开放存储联网的推动者们说，如果这概念成为标准，被充分地采用并最终部署，我们将实现像无限的可缩放性、更好的接入性和文件的易于恢复性、异种单拷贝数据共享和灵活的网络拓扑这样的好处。

下一代

我们马上将听到下一代存储联网的概念。在以计算为中心的世界，我们已经介绍过IP存储器(SoIP)了。现在有高速的本地IP SAN。IP SAN承诺的性能等于或者优于光纤通道。随着10千兆比特的以太网问世，还可以期望有10倍的增加，芯片组已经生产，产品将在2001的第一季度面世。

提议者们已经声称，当利用IP的时候，部署和可缩放性的复杂性将明显减少。进一步，IP SAN保持与已安装的SCSI和光纤通道基本设施的兼容性。

当SoIP的想法被确定和硬件被部署的时候，现存的专用网将会实现在分布式存储器和服务器拓扑中数不清的优点。对于以媒体为中心的设施，要实现资产和运作集中化的真正价值，存储器的网络化方案也许是必要的。

像改变资产位置的规模到中心地点，用第二个地点作为灾害恢复和备份等这些优点将有可能减少对设备多重记录必要性的依赖，反过来又减少对冗余或者讨厌的遗留硬件的需求。

在类似校园这样的组织中，存储器网络体系结构正在实现。也有服务供应商把这概念用于城域网级。今天，把这模式扩展到广域网上也许还没有特别的成本效益，但随着硬件成本减少和经济商业模式推动运行成本的降低，设施的互联最终会比今天做的有意义得多。