技術(shù)前瞻:未來(lái)冷存儲(chǔ)技術(shù)解決方案
盡管Facebook在1月份召開(kāi)的開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目峰會(huì)(OpenComputeProjectSummit)上展示了一個(gè)利用1萬(wàn)塊藍(lán)光光盤來(lái)儲(chǔ)存1百萬(wàn)GB數(shù)據(jù)的藍(lán)光冷存儲(chǔ)系統(tǒng)樣品,也依然改變不了藍(lán)光光盤并非冷存儲(chǔ)未來(lái)發(fā)展方向的論斷。Facebook需要冷存儲(chǔ)解決方案來(lái)備份用戶的視頻和照片,那些數(shù)據(jù)的數(shù)量巨大,同時(shí)也是相當(dāng)珍貴的,因?yàn)橛脩魝円院罂赡苄枰俅卧L問(wèn)它們。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/245803.htmFacebook的藍(lán)光系統(tǒng)產(chǎn)生了一些令人難忘的數(shù)據(jù):Facebook在峰會(huì)上表示,它的光盤系統(tǒng)價(jià)格只有它目前正在使用的磁盤冷存儲(chǔ)解決方案的一半,但是能效卻是后者的5倍。
但是藍(lán)光會(huì)是存儲(chǔ)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向嗎?EnterpriseStrategyGroup的高級(jí)分析師馬克彼得斯(MarkPeters)認(rèn)為,幾乎已經(jīng)可以肯定它不會(huì)是存儲(chǔ)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。他說(shuō):“Facebook現(xiàn)在所做的事情其實(shí)是在給存儲(chǔ)廠商出難題。我認(rèn)為他們想要傳達(dá)的思想其實(shí)是他們需要一種廉價(jià)而可靠的存儲(chǔ)方案。”
Facebook以其藍(lán)光系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn),它是想告訴廠商們繼續(xù)努力并最終開(kāi)發(fā)出一種價(jià)格更低廉、性能更可靠、能效更高、占地面積更小的存儲(chǔ)解決方案。
那么還有那些可選的方案呢?市場(chǎng)研究公司的高級(jí)分析師亨利鮑爾陶扎爾(HenryBaltazar)稱,其實(shí)可能性并不少,每一種解決方案都可能是某種特定使用環(huán)境下的最佳解決方案。那是因?yàn)椴⒎撬械睦浯鎯?chǔ)需求都是一樣的,你也許需要儲(chǔ)存很大的文件,也許需要能夠快速存取冷存儲(chǔ)文件,或者你能夠接受存取文件時(shí)等待一段時(shí)間。
Facebook提到,它以后可能會(huì)使用的一種冷存儲(chǔ)媒介是閃存。表面上來(lái)說(shuō),這聽(tīng)起來(lái)有些怪異,因?yàn)殚W存的價(jià)格很昂貴,通常被用于熱存儲(chǔ)。例如,閃存可能被用于需要頻繁且快速存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)池。
但是閃存的價(jià)格與其可靠性和無(wú)損性是掛鉤的,因此從理論上來(lái)說(shuō)它的價(jià)格可能比那些只能寫入一兩次數(shù)據(jù)的廉價(jià)劣質(zhì)存儲(chǔ)媒介更便宜。要不是它可能非常適用于冷存儲(chǔ),在正常情況下閃存可能完全不會(huì)被用到。
這里有兩個(gè)潛在的問(wèn)題?,F(xiàn)在,這種便宜的固態(tài)存儲(chǔ)產(chǎn)品并不存在,盡管以后這種情況可能會(huì)發(fā)生變化,但是現(xiàn)在并不存在這樣的產(chǎn)品。
另一個(gè)問(wèn)題是,它的價(jià)格可能仍會(huì)比其他的存儲(chǔ)媒介比如磁帶和光盤更高。
但是鮑爾陶扎爾指出,閃存也有它的優(yōu)勢(shì)。他說(shuō):“即使它的單位容量?jī)r(jià)格相對(duì)更高,但是它也有自己的優(yōu)勢(shì),比如它可以在數(shù)毫秒內(nèi)被啟動(dòng),因此存取冷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的速度就顯得非常迅速。這方面的應(yīng)用案例也不少?!?/p>
這可能包括需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。他說(shuō):“你并不需要讓數(shù)據(jù)無(wú)時(shí)不刻處于準(zhǔn)備調(diào)用的狀態(tài),但是當(dāng)你需要它們的時(shí)候,你肯定希望能夠迅速調(diào)用它們。最完美的狀態(tài)是,你能夠在需要進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析時(shí)迅速調(diào)用它們,然后讓它再轉(zhuǎn)為冷狀態(tài)?!?/p>
據(jù)馬克彼得斯稱,通過(guò)這種方式來(lái)使用廉價(jià)閃存產(chǎn)品還有另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。他說(shuō):“閃存現(xiàn)在已經(jīng)成為一種主流存儲(chǔ)媒介,我們知道如何去整合它,我們已經(jīng)有了配套的軟件。唯一的問(wèn)題是,不要去購(gòu)買價(jià)格太低的閃存產(chǎn)品。”
鮑爾陶扎爾認(rèn)為,下一層冷存儲(chǔ)層可能會(huì)是磁帶或磁盤,或是兩者共同組成的混合存儲(chǔ)解決方案。他說(shuō):“我自己就在用混合存儲(chǔ)解決方案來(lái)儲(chǔ)存很大的視頻文件和高性能計(jì)算數(shù)據(jù)。這些文件也許會(huì)因?yàn)樘蠖荒軆?chǔ)存在藍(lán)光光盤上,因?yàn)樗{(lán)光光盤的容量相對(duì)較低。Facebook利用藍(lán)光光盤來(lái)備份用戶照片也許還比較適合,但它肯定不能適用于任何人?!?/p>
磁帶的優(yōu)勢(shì)是,它可以以極低的成本提供大量的存儲(chǔ)容量,而且儲(chǔ)存在磁帶上的數(shù)據(jù)可以以很高的速度移動(dòng)。鮑爾陶扎爾還強(qiáng)調(diào)說(shuō),混合存儲(chǔ)設(shè)備兼具了磁盤和磁帶的優(yōu)勢(shì)。他補(bǔ)充說(shuō):“你可以將磁盤當(dāng)作高速緩存來(lái)使用,而將磁帶作為主存儲(chǔ)媒介,或者你也可以用磁盤來(lái)儲(chǔ)存元數(shù)據(jù)比如縮略圖,而將縮略圖對(duì)應(yīng)的高清視頻儲(chǔ)存在磁帶上。”
對(duì)很多人來(lái)說(shuō),磁帶存儲(chǔ)解決方案代表著過(guò)去而不是未來(lái),但是馬克彼得斯認(rèn)為他們并沒(méi)有意識(shí)到磁帶在過(guò)去的20多年里發(fā)展到了什么樣的程度。他說(shuō):“為什么人們不把磁帶用到冷存儲(chǔ)之中呢?我一直在考慮這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)槲宜吹降那闆r說(shuō)明,磁帶的價(jià)格只有我所見(jiàn)過(guò)的其他非易失性存儲(chǔ)媒介的價(jià)格的一半到十分之一。”
他補(bǔ)充說(shuō):“磁帶以前曾是不可靠的代名詞,但是現(xiàn)在情況不同了。它現(xiàn)在既可靠,又便宜,一盒磁帶可以儲(chǔ)存3到8TB的數(shù)據(jù)。”
盡管傳統(tǒng)的磁盤容易發(fā)生機(jī)械故障、數(shù)據(jù)衰減或媒介發(fā)霉等問(wèn)題,但它們還是可以被用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)實(shí)例。此外,如果需要保持磁盤一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),也需要較大的成本。然而,雖然傳統(tǒng)硬盤的故障率較高,但是它們的存儲(chǔ)密度和能耗性能一直在不斷改善。彼得斯說(shuō):“硬盤尤其是在容量方面的研發(fā)工作已經(jīng)取得了顯著的成果。”
最新的創(chuàng)新成果包括充氦硬盤,那種硬盤消耗的能源比常規(guī)硬盤要少得多,而儲(chǔ)存容量卻比傳統(tǒng)磁盤高出50%。HGST的UltrastarHe6硬盤運(yùn)行時(shí)的溫度比普通硬盤低4到5攝氏度,因?yàn)楹庵械哪Σ磷枇ο鄬?duì)更小,磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)消耗的能源就比普通硬盤少23%,從而令整個(gè)解決方案的每TB存儲(chǔ)容量的能耗性能提高了49%。
在數(shù)據(jù)如何被寫入硬盤上也有一些創(chuàng)新成果,包括西部數(shù)據(jù)和希捷等廠商已經(jīng)在生產(chǎn)的疊瓦式磁記錄(SMR)磁盤。這些磁盤在使用時(shí)寫入磁片的數(shù)據(jù)軌道相對(duì)更寬一些,這樣就可以將那些數(shù)據(jù)軌道重疊起來(lái),就象瓦片一樣層層重疊。(在通常情況下,數(shù)據(jù)軌道之間會(huì)留有一個(gè)很小的間隙。)
疊瓦式磁記錄磁盤特別適用于持續(xù)寫入或擦除數(shù)據(jù)的情況,而不是少量隨機(jī)存取數(shù)據(jù)的情況,換句話說(shuō),它特別適用于歸檔數(shù)據(jù)。據(jù)希捷預(yù)計(jì),疊瓦式磁記錄磁盤的數(shù)據(jù)密度最高可達(dá)到每平方英寸3萬(wàn)億字節(jié)。
此外,還有另一種被稱為熱輔助磁記錄(HAMR)的存儲(chǔ)技術(shù)也可能被業(yè)界所采用。熱輔助磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)可以將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在穩(wěn)定性很高的磁體媒質(zhì)比如鈦鉑合金上。熱輔助磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)比常規(guī)或疊瓦式磁記錄硬盤更高的面密度。雖然現(xiàn)在還沒(méi)有正式的產(chǎn)品問(wèn)世,但是希捷、西部數(shù)據(jù)和TDK都已經(jīng)展示了這樣的技術(shù)。希捷預(yù)計(jì),到2020年的時(shí)候,它就能夠推出外形尺寸跟常規(guī)硬盤一樣都是3.5英寸、容量在20TB或更高的熱輔助磁記錄硬盤。
這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于,它們能夠通過(guò)不斷提高面密度來(lái)改變硬盤的經(jīng)濟(jì)成本。即使每GB容量的價(jià)格依然相對(duì)很高,但是這類硬盤仍然能夠利用相對(duì)較少的磁盤空間去儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù),如果磁盤的轉(zhuǎn)速能夠降低,它們就不用消耗能量了。雖然這種硬盤的數(shù)量如果太多的話,全部轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)可能需要好幾分鐘的時(shí)間才行,但是一旦它們都轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),它們就可以利用一種已經(jīng)得到普遍認(rèn)可的技術(shù)為任何冷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)提供快速存取服務(wù)。
另一個(gè)可選方案是使用云服務(wù)來(lái)儲(chǔ)存冷存儲(chǔ)數(shù)據(jù),亞馬遜通過(guò)其Glacier存儲(chǔ)服務(wù)率先開(kāi)拓了這一市場(chǎng)。Glacier的價(jià)格非常便宜,但是正如它的名稱所暗示的那樣,它瞄準(zhǔn)的是冷存儲(chǔ)市場(chǎng),因此它的速度也是相對(duì)較慢的。一旦用戶要求存取數(shù)據(jù),也就是被亞馬遜稱為需要檢索數(shù)據(jù)的時(shí)候,通常要等3到5個(gè)小時(shí)的時(shí)間數(shù)據(jù)才能被下載。
亞馬遜沒(méi)有透露Glacier使用的是何種基礎(chǔ)存儲(chǔ)技術(shù),馬克彼得斯懷疑那項(xiàng)服務(wù)可能是建立在磁帶存儲(chǔ)解決方案之上。彼得斯說(shuō):“為什么要等3到5個(gè)小時(shí)那么久呢?可能是因?yàn)橄到y(tǒng)并不是完全自動(dòng)化的,需要派人去查找和取用磁帶。另一方面,讓客戶等待可能是亞馬遜故意采取的一種策略?!?/p>
不管真正的原因是什么,這都給希捷的EVault提供了一個(gè)機(jī)會(huì),讓它能夠提供一種名為L(zhǎng)TS2的云存儲(chǔ)服務(wù)方案。LTS2的價(jià)格比Glacier稍貴一點(diǎn),但是檢索數(shù)據(jù)只要幾秒鐘就行了。該服務(wù)利用旋轉(zhuǎn)磁盤來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù),有人懷疑它使用的是希捷自己的疊瓦式磁記錄硬盤,但是這一點(diǎn)從未得到證實(shí)。
因此,就冷存儲(chǔ)的未來(lái)發(fā)展方向來(lái)說(shuō),可選的方案肯定不少:低質(zhì)量的閃存、磁帶、充氦硬盤、疊瓦式磁記錄硬盤和熱輔助磁記錄硬盤,還有磁帶與磁盤組成的混合解決方案以及基于云的冷存儲(chǔ)服務(wù)。
在這些解決方案中,每一個(gè)都有自己的速度、功率、容量和成本特征,那意味著它們每一個(gè)都有需求和市場(chǎng)。對(duì)于Facebook需要儲(chǔ)存的、相對(duì)較小的冷存儲(chǔ)文件來(lái)說(shuō),基于藍(lán)光光盤的存儲(chǔ)解決方案也是有用武之地的。
評(píng)論