【IT168 专稿】以前一谈到网络存储（SAN），人们首先想到的就是光纤通道（FC），不仅服务器主机、SAN交换机要支持光纤通道，就连所连接的磁盘阵列，以及阵列中的磁盘都要支持光纤通道，提供光纤接口，其成本是可想而知。其实在企业中，由于存储的数据重要性级别不一样，关键数据所占比例通常不到整个存储数据容量的一半。如果把所有数据都用价格昂贵的光纤通道磁盘阵列来存储，显然其代价有些过高。正因这种原因，许多企业就想，是否有一种方案可以实现企业数据分级存储呢？就是在一个存储系统中，提供成本、性能各异的多种磁盘存储子系统选择，组成一个混合存储系统，对于企业关键数据选择高性能的光纤通道存储方案，而对于一些不是很重要的可以选择一些性能和成本都相对较低的其它存储方案。这样就既可以使得整个存储系统性能得到充分发挥，又不至于造成投资浪费。这一要求随着各种磁盘接口技术，特别是SATA（串行ATA）磁盘接口技术在磁盘阵列中的成功应用，开始得以实现。

    一、分级存储的意义

    4数据分级存储，是指数据客体存放在不同级别的存储设备（磁盘、磁盘阵列、光盘库、磁带库）中，通过分级存储管理软件实现数据客体在存储设备之间的自动迁移。数据迁移的规则是可以人为控制的，通常是根据数据的访问频率、保留时间、容量、性能要求等因素确定的非常好的存储策略。在分级数据存储结构中，磁带库等成本较低的存储资源用来存放访问频率较低的信息，而磁盘或磁盘阵列等成本高、速度快的设备，用来存储经常访问的重要信息。

    数据分级存储的工作原理是基于数据访问的局部性。通过将不经常访问的数据自动移到存储层次中较低的层次，释放出较高成本的存储空间给更频繁访问的数据，可以获得更好的总体性价比。在磁盘阵列中的分组存储，就是根据具体应用的不同需求把数据存放在不同类型的磁盘阵列子系统中，不再采用单一技术的磁盘阵列，而是把各种技术的磁盘阵列混合使用，可以提供最好的投资保护。

    事实上，数据具有生命周期，不同的时期有其存在的不同意义。在数据刚生成的数日内，访问频率最高，为企业产生效益和收入，带来的价值也最高；随着时间的推移，访问频率降低，数据的价值也随之下降，低访问频率的数据量远远超过高访问频率的数据量，如果全部用企业级存储产品来存储所有数据，费用非常高，也没有必要。不同生命周期的数据，由于提供给企业不同的服务目的，企业应考虑如何以最低的成本获得最高的价值，而不是采用以往单纯购买更多磁盘的解决方式和态度，徒增存储费用和管理复杂程度。

    总之，企业业务数据从产生到存储、利用、归档，最后超过存储期限被删除，数据被读取的频率会逐渐下降，数据存储的位置也应该随之变化，以提高存储设备的使用率，降低存储成本。因此有必要进行分级存储，企业在存储其关键业务数据时，采用昂贵的存储技术和方式，如RAID磁盘、复制、定时拷贝、多级备份等，确保数据高可用；当数据已经不再为企业带来效益时，将这类数据迁移到较便宜的存储介质上；最后，当数据“老化”到不再被访问时，应考虑将其删除或者迁移，如果是法律要求或政府规定等要保留多年的数据，应将其迁移到近线磁带库或者离线存储介质上进行归档，既安全又节省费用。

    对于关键数据，如数据库系统和与企业核心应用相关联的数据。在目前的存储技术当中，光纤通道磁盘（FC）阵列是理想的选择。这种全光纤存储阵列包括磁盘阵列与服务器主机的连接和阵列内磁盘与阵列控制器的连接都采用光纤通道。由全光纤阵列组成的存储环境具有最高的性能和可用性，当然价格也最昂贵。

    对于一些利用率很高但不是关键应用的数据，典型的应用包括Email、一些CRM/ERP应用、多媒体文件和部门级文件数据，则根本没有必要采用全光纤的磁盘阵列系统。其实完全可以采用其它通道类型，包括FC-FC、FC-SCSI、FC-SATA等，也就是说磁盘阵列可以采用主机接口为光纤通道类型，而磁盘阵列内的磁盘与控制器的连接可以采用相对便宜的SCSI或SATA。或者两个接口全采用SCSI或SATA，与主机的连接通过一个转换器用SCSI或SATA电缆进行连接。

    二、SATA接口的优势

    在目前主要的三种接口之中，SATA最具性价比优势。因为这种磁盘接口的磁盘价格与PC机常用的并行ATA接口磁盘较不多（仅贵15%左右），而且这种价格差距正在快速弥合，预计在不远的将来，SATA的价格就会与今天的并行ATA相当。同时，SATA接口设备具有线缆少、单条电缆的传输距离更远、支持热插拔、能耗更低、散热更少等特点，非常适合于组合成高密度、大规模的企业存储系统。

    相对SCSI接口的来说，SATA接口磁盘价格要低许多。但由于现有SATA硬盘的转速相对较低，距离SCSI硬盘能够普遍达到的15000转的转速还有很大距离。因此在性能上，SATA产品目前尚不能与SCSI抗衡，不能满足关键数据的存储应用。但目前的第一代的SATA其磁盘读写性能就达到150MB/s，比最快的ATA标准的133MB/s还要快，而其很快就要推出的第二代SATA，存储速率可达300MB/s，与目前的最快SCSI标准Ultra 320差不多了，据悉第三代更是高达600MB/s，远高于下一代SCSI标准的480MB/s速率，具有广阔的发展前景。况且SATA的单盘容量比SCSI接口的高出许多，目前就能实现250GB以上，一套磁盘阵列系统能够达到几个TB的容量空间，将这样的设备融入到企业多级存储系统当中，会给用户带来很大成本优势，既能保证容量需求，还提高了数据访问效率。

    另外，新的SATA产品加入了NCQ（Native Command Queue）技术。NCQ技术让硬盘能够以智能型的方式重新安排并建立最优化的读写命令执行顺序，可以将硬盘的机械定位延迟减至最低限，以改善工作负荷队列的执行效能。随着SATA的技术发展，会有更多的新技术加入其中，使其性能逐渐接近甚至超过SCSI磁盘。这样的高性能，而其价格又这么低，发展前景又这么好的当然是最好的选择了，很快将会取代低端的SCSI磁盘。

    由于SATA具有最好的性能价格比，所以SATA会逐渐占领二、三级存储市场，同时由于其便宜的价格，使中小企业可以投资组建SAN系统，充分享受SAN系统带来的好处。另外在FC-SATA阵列中嵌入数据服务软件，可以大大节省中小企业配置、管理SAN和保护数据的资金投入。

    三、典型SATA磁盘阵列

    由于SATA接口技术具有以上所具有明显优势（其实远不止这些），所以新兴的SATA技术借着中小企业存储市场逐渐升温的东风开始大行其道，深受广大中小企业用户的喜爱。众多存储设备厂商也紧紧抓住这一难得的商机，纷纷推出自己的SATA磁盘阵列产品。下面介绍几款典型的SATA磁盘阵列新品。

    1. HP StorageWorks MSA1500

    HP公司近期全面向中国市场推出了HP StorageWorks MSA1500新产品，它是专为客户使用数据分级存储技术而推出的混合型磁盘阵列产品，如下图所示。

   MSA1500是一种2Gb光纤通道SAN存储方案，它附加了2U控制器支架，利用现有的SCSI驱动器机柜和HP StorageWorks MSA1000控制器技术，可以集成低成本的SATA硬盘驱动器和机柜。支持RAID ADG（高级数据保护）、RAID 5（分布式数据保护）、RAID 1+0（条带化和镜像）;和RAID 0（条带化）多种磁盘阵列模式。

    这种结构使用高达96~250GB的SATA磁盘驱动器，容量最大可扩展至24TB，从而降低了总体拥有成本，扩大了硬件投资。同时，MSA1500支持热插拔扩展和替换，能够轻易添加磁盘容量；高级数据保护（ADG）功能使用户在无停机或不丢失数据的情况下，产生可同时承受两个驱动器故障的容错级别，而且可以利用MSA20或MSA30机柜扩展容量，轻松实现分级存储。同时，MSA1500可以直接与SAN基础设施连接，或接入MSA1000后部的嵌入式集线器或交换机中。MSA1500可以作为一个使用SCSI的主存储阵列或一个使用SATA的近在线解决方案。为了让数据保存更加合理，HP提供了各种不同的解决方案。

    2. FAStT 100

    FAStT 100是IBM最新推出的一款入门级磁盘阵列产品，如下图所示。它采用SATA技术，具备优异的扩展性，以其高性价比，满足中小企业的近线存储需求。具体而言，FAStT 100最适合的用户有这样的特点：在存储容量上有重点要求，但其数据使用并不频繁，同时用户在成本方面有相当压力。这类用户业务变化频繁，难以预测存储需求和投资成本，而其存储需求又体现为近线特点，FAStT 100正适合这样的用户。

FAStT 100（点击看大图）

    作为一种入门级的磁盘存储系统，IBM Total Storage FAStT 100存储服务器使用了SATA（串行ATA）技术，为客户提供了低成本的数据保留方案。FAStT 100采用了专门优化后的低成本SATA技术，为客户提供了近线存储方案。

    同时，使用IBMTotalStorageFAStT存储管理器软件的FAStT 100可以帮助改进存储系统管理，并能够通过一个公共的管理工具使客户方便地添加新的服务器和应用。此次推出的FAStT 100采用了FlashCopy技术，第一个将IBM独有的数据安全创新技术带入了低端产品。 可与IBMeServerp系列、x系列服务器以及其它使用Intel处理器和运行UNIX操作系统的非IBM服务器平台的互操作性。

    3. EMC AX100

    EMC AX100是EMC与DELL合作推出一款低端SATA磁盘阵列产品，如下图所示。早在去年底，EMC公司就已经推出内部连SATA、外部连FC的磁盘阵列产品，EMC根据SATA的优势，将它放到最适合的存储结构层中。EMC今年初推出的基于SATA的存储设备AX100，也是基于信息生命周期管理这一理念，它是原有存储系列中产品的向下延伸，成为了EMC进军低端市场的一个切入点。

EMC AX100（点击看大图）

    CLARiiON AX100系列融合了独特的数据完整性、有效性，采用了CLARiiON 系统独有的RAID技术，并且包含了一套集成存储管理能力。此系列产品作为业界内安装最为简易的网络存储系统还具有以下特点：

    全面的存储管理：CLARiiON AX100系统预先配备了安装、管理、数据保护所需的所有软件。存储管理功能相当广泛、强大，从友好的安装界面和监控，到用于快速备份和修复的且节省空间的本地快照复制软件。此系统还包含一套自动路径寻找能力，当服务器与CLARiiON AX100之间发生路径失效时，数据可以自动转向用于替换的I/O通道，从而继续保持应用的可用性。

    基于web风格的远程管理：可通过任何标准因特网连接对其进行安全的远程管理。为了迎合网络存储市场发展需求，所有的界面和文件都对主要的语言进行了本地化。

    用户可自行安装的SAN和NAS系统：EMC与其他各主要存储技术供应商一起，提供了一种预先配置的、用户可自行安装的入门级SAN方案。Brocade、Emulex、QLogic公司生产的新型光纤通道交换机和总线适配器等产品，都专门为我们的新型存储系统专门设计了简单的安装及配置向导。

    在产品价格方面，EMC公司表示，采用单一控制器的AX100公开报价低于6000美元。AX100同时具有双控制器配置并最高可支持160GB~250GB的12块SATA硬盘的型号，这使其最高可以提供3TB的存储空间。此外，AX100管理系统还能支持微软Windows、Linux和Novell的NetWare操作系统。由于支持RAID 5，这使得AX100可以实现发生单硬盘故障时不影响系统使用。

    4. iQstor iQ 1200

    iQstor公司的iQ 1200磁盘阵列是带有嵌入式数据服务软件的FC-SATA阵列。iQ 1200的价格只相当于相同容量的全光纤阵列的50%，却可以提供100%的带宽和60%的IOPS（每秒I/O数），非常适合二、三级存储应用，可以为数字图书馆、在线影院、远程教育、数字医疗、地震资料及卫星照片保护等应用提供合适的解决方案，也能为整个SAN系统提供高速的在线备份。

iQstor iQ 1200（点击看大图）

    该iQ 1200存储方案功能强大，结合了企业级的功能，其配置的SATA硬盘能够满足存储扩容，数据保护，存储自动化和简单化的需求，其性价比远超过光纤通道方案。每台iQ 1200可支持多达15个串行ATA硬盘，最大存储容量可达到3.75TB。该应用产品包括4个前端的FC端口和多达4GB缓冲内存，并支持RAID 0、1、3、5和1+0阵列模式，以便用于数据保护。

    该存储系统还包括iQstor公司的SAN Manager软件，这是一款基于集中化策略的工具，可以让管理人员动态配置和管理SAN，并带有一组内置的数据服务软件，来满足特定的业务需求。

    该iQ 1200的数据管理服务包括：存储虚拟化服务（SVS），用于整合存储资源和提供按需供应服务；可管理的快照服务（MSS），采用非破裂性的快照，对业务关键数据进行快速和方便的复制；卷复制服务（VCS），用于提供综合性的复制方案；智能化的容量管理服务（ICM），用于连续监控存储存储消耗和智能化的基于策略的管理；以及远程复制服务（RRS），用于为中小企业提供灾难恢复功能。

    以上，仅是当前分级数据存储的一个方面，其实在分级数据存储庐山还有许多可行方案，如在一些医疗系统、图书馆数据存储系统中，可以用廉价的光盘塔、光盘库来替代昂贵的磁盘阵列。对于一些需要重复读写的应用环境，使用高容量的磁带库也是一种相对廉价的选择。因篇幅关系，在此就不再赘述了。