之前老聽partner或客戶說NETAPP號稱支援儲存自動分層(Virtual Storage Tier),後來研究了一下,實際上根本是是使用Cache技術達成。

NetApp把儲存自動分層分成兩個類型,一種是NA自己運作的方式,就是Cache,一種是其他廠商運作的方式,叫做資料遷移分層。

AST1  

VST實際上還是Cache機制,因為flash的容量不能用來儲存資料,只是複製熱點資料到這些flash來,HDD上必須要有原始的資料。因此不能帶來容量的增大,好處當然是加速可以很快實現。

AST2  

因此,這種技術當然不是真正意義上的儲存自動分層,只是NA用宣傳手法來呼弄一些不懂技術的客戶。

而現在主流廠商的儲存技術分層,大致上是怎麼做的呢?

其實儲存分層的歷史可以追朔到1970年IBM的SMS(System managed storage),SMS認為資料應該存放在三個位置:
1.線上非壓縮磁碟
2.線上壓縮磁碟
3.離線磁帶

IBM把這個概念叫做Hierarchical,並且在大型主機應用的也不錯。

EMC在2009年提出了FAST (Fully automated storage tiering)。
NA在2009年也採用PAM(Performance acceleration module)來做讀取加速,後來PAM則演進為現在的FlashCache,作為NA VST的一部分。

之後,兩家都宣傳自己的技術是自動儲存分層,但其實骨子裡運作的方式完全不同。
NA採用的是Cache方式,EMC採用的是資料分層存放的方式。
基本上,其他儲存廠商後來提供的儲存分層都是類似EMC的FAST,只有NA堅持走Cache方式。

因此,簡單區隔一下這兩種方式

儲存分層
1.提供實際的儲存空間
2.效能和存放的介質速度有關聯
3.支援更多的tier
4.可以和caching方式聯合使用


快取Caching
1.快取不作為實際的儲存空間,所有的資料須放在非揮發介質上
2.效能和快取的大小有關
3.對於隨機I/O負載,只能支援有限的用戶


NA採用Flash作為cache的方式,比採用memory的方式帶來一些好處,例如成本更低,容量也較大,對於循序讀的加速較明顯。對於隨機寫,有一些提升。但不好的地方也有,例如對隨機讀,效果一般。Flash不能作為可存放資料的空間,有點浪費。
尤其是現在雲服務的時代,虛擬機隨機IO這麼多,其實把這些熱點資料用分層的方式,擺在Flash上是最好的 (尤其一些VDI環境)。
而採用Cache的方式,冗餘的操作更多加速效果也不明顯。

AST3  


下面,簡單分析一下主流產品對儲存分層的實現方式。

DELL Compellent data progression
1.號稱支援九層(3層硬碟、3個轉速、三種RAID)
2.遷移的區塊大小是2M
3.一般需要學習三天才會將熱點遷移到快速磁碟,12天才決策將區塊遷移到下一層。
4.SSD Volume上的write cache要關閉。

DELL EQUALLOGIC Auto tiering
1.15分鐘就可以開始遷移資料
2.分層標準:disk type,RAID type,I/O activity,Random I/O
3.遷移區塊大小15MB

EMC VNX-FAST VP
1.原本VNX遷移區塊大小是1G,新的VNX2是256MB
2.支援3層
3.每小時評估一次資料是否需要遷移

EMC -FAST Cache
1.使用SSD作為Cache擴展
2.支援讀跟寫操作

EMC VMAX-FAST
1.基於整個Volume的分層
2.需要分析階段,然後才會進入移動階段

EMC VMAX - FAST VP
1.基於VP volume (thin)
2.區塊遷移大小768k
3.支援4 tier
4.FAST和FAST VP可以同時啟動

HP 3PAR - Adaptive optimization
1.支援LUN(Dynamic Optimization) 和 sub-lun (adaptive optimization)
2.遷移區塊大小128MB
3.支援3 tier

Hitachi VSP - Dynamic Tiering
1.支援sub-lun
2.只支援內部儲存
3.遷移區塊大小42MB
4.支援3 tier
5.資料先寫到第一層

IBM Easy tier
1.DS8000和Storwize都支援
2.每24小時產生一個資料區塊遷移計畫
3.遷移區塊大小=extent大小(DS8000是1GB,Storwize v7000可以調整從16MB-8GB,預設是256MB)

NETAPP Virtual Tiering
1.採用Cache方式,資料不遷移
2.支援多級的讀Cache

DataCore SANsymphony - Auto Tiering
1.支援全世界各種廠牌儲存設備與型號
2.區塊遷移大小4MB-1024MB (預設128MB)
3.每五分鐘產生一個區塊遷移計畫
4.支援到15個Tier
5.資料先寫到第一層

 

以規格來看,似乎是DataCore完勝,但畢竟它是純軟體,所以提供的彈性/靈活度一定比硬體式的儲存虛擬化來得更多。
不過,以現在Software defined趨勢越來越熱,硬體廠商本來就不能再以傳統硬體思維去思考與設計了。

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