规模膨胀遭遇存储瓶颈

    我们已经分析了HPC的发展对存储环境的需求与拉动，然而随着软、硬件成本的下降， TOP500排行榜所揭示的另外一个趋势也不容忽视：计算节点数量正以前所未有的速度增加膨胀。20年前，我们看见排行榜上计算节点数超过20 的系统还屈指可数，今天计算设备数量日益增加，动辄数十乃至于数百台服务器的计算环境已经司空见惯，由此也引发出以下一些问题：

    A. 计算机数量的增加，不仅导致计算系统本身能耗过高，而且相应机房制冷设备的能耗也同比例增长。直接导致的结果是，在计算机数量不断增加的同时，其利用效率反而不断降低。这种高昂成本和低利用率之间的反比关系，不仅仅限制了现有规模下系统应用领域的进一步拓展，也局限了计算机系统规模的持续扩展。

    这一局限直接引发了存储与计算的分离趋势，以及以此为基础的计算资源部署技术。通过两者的分离，有效地将计算设备资源化，并且按照需求调度，从而大大提高计算资源的利用率，降低对计算资源总体数量的需求。

    B. 计算机管理问题更加严重。计算机的安装、配置、维护成本已经成为不可忽视的成本组成部分。为了解决系统管理与维护问题，以存储与计算分离技术为基础的层叠式快照和虚拟共享存储卷管理等多种存储核心技术，以及相关的备份和恢复技术迅速崛起。

    C. 数据通道已经成为瓶颈。数量众多的计算节点、高并发的数据访问，势必给存储系统带来极高的压力，从而要求存储网络及存储系统可以满足聚合高效率、高带宽的数据访问需求。高聚合带宽的需求，直接推动了集群存储技术的发展。此外，IP/以太网络技术的成熟程度和其高聚合带宽的优势，进一步推动了IP存储技术的发展。随着万兆以太网的普及，将一定程度上解决以太网络单端口带宽低的问题，并进一步强化IP网络高聚合带宽的优势。

    D. 数据量日渐庞大。众多的计算节点具有巨大的数据处理能力，如地球物理、大气气象、遥感信息等相关应用领域，数据量巨大。这些需求，要求存储系统能够提供巨大的存储容量和丰富的数据管理功能，以此将推动PB级存储系统的研究热潮。大容量、高性能的存储与优异的性价比形成反差，进一步强化了存储与数据分离的趋势。在分离的基础上，使能存储和数据的资源化，基于存储对象技术和层次化存储技术，增强存储系统的层次化，推动数据的集中管理和数据的按需部署等技术的发展。