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解析自动存储分层和NetApp虚拟存储层

  评价 AST 技术

  从 I/O 角度来看,AST 的主要目标是将随机 I/O 尽可能多地转移到高性能介质(闪存)上,以最大程度地减少 HDD 上的随机 I/O 负荷,并减少平均延迟。随机 I/O 和顺序 I/O 之间的区分非常重要,因为对于连续读写,闪存与 HDD 相比性价比优势并不明显(原因在于 HDD 非常适于处理顺序 I/O)。

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▲图 2) 不同类型固态介质和旋转介质的连续吞吐效率对比。

  以下几个因素会影响 AST 解决方案实现上述目标的能力:

  • 数据存储的粒度如何?处理的数据块越小,用于存储数据的系统和 HDD 资源的效率就越高,并且冷数据“跟随”热数据移动并毫无益处地耗用昂贵介质的可能性也越小。

  • 如何识别热数据以及速度加快了多少?热数据进入闪存的速度越快,错过 I/O 活动中相对短暂的高峰期的可能性就越小,需要的 HDD I/O 就越少,并且平均延迟时间缩短的幅度就越大。

  从操作角度来看,还需要考虑以下几个因素:

  部署和管理该解决方案的难度如何?如果部署 AST 解决方案需要进行重大的重新配置,或需要大量的监控和管理,那么可能会得不偿失。

  该解决方案如何与您使用的其他存储技术(备份、重复数据删除、精简配置等)集成?您一定不希望在部署一个解决方案之后,发现备份不能执行,或者虽然能执行,但却需要大量地移动数据。

  实现 AST 的两种不同方式:迁移与缓存

  实现 AST 有两种本质上不同的方式:迁移和缓存。

  基于迁移的 AST 可自动化数据迁移的流程。当一个数据块被确定为“热”数据时,会将该数据块移至速度较快的介质,当该数据块变“冷”时,会将其移回速度较慢的介质。移入和移出闪存都需要访问 HDD。

  基于缓存的 AST 使用广为人知的缓存方式将热数据“提升”到高性能的介质中。由于 HDD 上仍保留有数据的副本,因此当数据变“冷”时,只需将其从缓存中释放即可,而不需要额外的 HDD I/O。

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▲图 3) 基于缓存的自动存储分层与基于迁移的自动存储分层。

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