三、 磁盘分层技术
在大粒度上的分层存储解决的是存储容量和成本问题,即在满足应用性能的需求下,增大设备的容量,但又不导致大量成本的增加。当前,磁盘转速越来越大,数据传输率也是水涨船高,但同时也带来了一些问题。比如耗电与散热问题。特别是机械式磁盘总会面临物理极限。因此在这样的背景下,存储厂商开发了电子式磁盘,称之为固态磁盘(SSD)。SSD的好处刚好弥补了机械式磁盘的缺陷,耗电少,没有机械摩擦,没有机械噪音等。但其制造成本也相对高出许多。当前的应用,最理想的情况下自然是使用的磁盘越快越好,但高昂成本导致这样的应用方案的使用受到极大局限。那么我们可不可以在更小的粒度上对数据进行分层呢?答案是肯定的。
在计算机领域里面,有一个著名的局部性原理,这个原理是计算机体系结构重要的设计基础之一。这个原理内容说的是:进程运行时,在一段时间内,其程序的执行往往呈现出高度的局部性,包括时间局部性和空间局部性。时间局部性指的是若一条指令被执行,则在不久的将来,它可能再被执行。空间局部性是指一旦一个存储单元被访问,那它附近的单元也将很快被访问。如果我们在磁盘访问单位这样的粒度上对数据进行分层,将热点数据存在高速磁盘上,而将一些非热点的数据存放在低速磁盘上,这样我们可以充分利用高速磁盘的速度,也利用于低价磁盘的容量。因此在保证容量需求的同时,增加的成本相对较少,是物有所值的。如下图是数据迁移的路径:

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图2 磁盘分层存储
Tier0是高速磁盘,比如SSD磁盘。而Tier1则可能是大转速的SAS磁盘,或者FC磁盘,最后一级则是普通磁盘。数据在不同层之间自动迁移,磁盘用户根本不知道各种存储层的存在,就好像软件无需了解CPU高速缓存的存在一样。
四、 如何利用磁盘分层存储
作为一种低成本的分层方案,主要目的不是提供大容量的存储空间,而是提供在满足用户对磁盘容量的需求下,提升磁盘性能,同时不会大幅增加投资。因此这样的磁盘分层存储不适用于备份,归档这样的应用,而应该使用在对磁盘性能要求较高的应用中,如一些IO密集型的类型任务。由于磁盘分层存储对于应用来说是透明存在的,因此可以在不用改动任何应用的情况下就能提高应用性能。
五、 结语
分层存储是旧的技术,但在新的应用环境中有了新的内容和生命力。分层存储只是一种技术,因此需要将这个概念转变成一种新的应用需要对自己的环境进行评估与分析。当前数据备份随着数据的大量电子化而成为一个不可缺少的功能。D2D2T的备份方式只是分层存储概念应用中的一个例子。爱数的备份存储柜将这样的功能引入到产品中,使用户无需再自己花费大量精力布署分层应用。随着存储与备份技术的不断发展,分层存储技术还将得到不断深化与细化。合理应用分层存储,不但可以给自己的业务带来性能上的提升,管理上的便利,同时还能节省成本投入。