在传统的在线存储中,所有数据都存储在一线磁盘存储设备上,而由于绝大多数数据的访问率并不高,占住了大量宝贵的磁盘空间,在一定程度上是一种浪费。如果把这些数据转移到存储性能稍低的磁盘(如IDE或SATA接口磁盘)或光盘存储设备上,存储成本可得以大幅降低。
2、 提高整体系统性能
由于绝大部分数据转移到下级存储设备上,那需要时刻保持在线的数据就少了,系统资源的占用也就少了许多,整体系统性能自然也就提高了。如果采用了离线存储方式对很少使用的数据保存在像磁带这样的离线存储媒体上时,则不仅可提高系统性能,还可确保数据的安全性。
三、 分级存储的管理
分级存储管理(Hierarchical Storage Management,HSM)就是要将用户拥有的所有存储资源统一管理,提高每种存储设备的利用率,节约了成本。在分级存储中,存储的分级是十分明显的,仅从设备上说,就有磁带机、磁带库、NAS、中低端盘阵、高端存储系统等等。而且在线、近线与离线存储存放的数据价值不同,如何根据用户数据的不同价值合理利用好每种存储资源是一个不小的挑战。
分级存储管理起源于1978年,首先使用于IBM的大型机系统。近10年来,HSM被广泛应用于开放系统的Unix和Windows平台。其中最关键的技术就是近线存储和数据迁移技术。
分级存储管理是一种将离线存储与在线存储融合的技术。它将高速、高容量的非在线存储设备作为磁盘设备的下一级设备,然后将磁盘中常用的数据按指定的策略自动迁移到磁带库等二级大容量存储设备上。当需要使用这些数据时,分级存储系统会自动将这些数据从下一级存储设备调回到上一级磁盘上。对于用户来说,上述数据迁移***作完全是透明的,只是在访问磁盘的速度上略有怠慢,而在逻辑磁盘的容量上明显感觉大大提高了。通俗地讲,数据迁移是一种可以把大量不经常访问的数据存放在磁带库、光盘库等离线介质上,只在磁盘阵列上保存少量访问频率高的数据的技术。当那些磁带等介质上数据被访问时,系统自动地把这些数据回迁到磁盘阵列中;同样,磁盘阵列中很久未访问的数据被自动迁移到磁带介质上,从而大大降低投入和管理成本。
HSM应用也具备监测磁盘容量并在关键容量情况下做出反应的能力。这种软件经过配置后可以为某个卷设定一个最小的剩余空间,当达到这个极限后自动向用户发出警告,提示用户或自动进行数据迁移。这样便可以立即释放空间,管理员也可以在今后有空闲时再来解决空间的问题。
由此可见,分级存储管理更多从降低成本、不影响数据应用效果的角度解决数据的存储问题。事实上,降低成本、提高效率已成为IT厂商追逐技术进步的一个目标。近线存储就是这种进步的产物。伴随单盘成本的下降,近线存储市场渐热,有业内专家预测,不久的将来,近线存储技术将取代数据迁移技术,用户将以模拟海量空间的、更为安全可***的磁盘介质保存历史数据。而成熟完善的数据迁移软件技术将更为恰到好处的融入到近线存储设备中,为近线存储技术的发展起到推波助澜的作用。
四、NeytApp NearStore分级存储管理方案
为了使大家对分级存储管理有一个具体的了解,下面结合Network Appliance公司的NearStore近线存储在HSM中的应用介绍分级存储网络架构,同时了解有关产品。
NearStore HSM存储方案体系结构如图所示。此方案的核心设备就是NetApp公司的NearStore存储设备,如NearStore R2000(如图所示)。HSM服务器可以是任何配置相应HSM软件的服务器,甚至PC机。
NetApp NearStore R200 系统是一个磁盘近线存储系统,它结合了Data ONTAP***作系统功能强大的特点与ATA磁盘驱动器成本低廉的特点。NearStore能够以接近磁带的存储成本提供接近主存储系统的性能。NearStore R200系统可以从8TB扩展到96TB,它既能为中小型企业带来价值,也能为需要实施或增强其存储基础设施的全球性企业客户带来价值。NearStore近线存储设备和HSM服务器都通过交换机连接,而其它本地存储设备可直接挂接在HSM服务器上。
NearStore近线存储设备在如下图所示的三层存储体系结构的应用程序存储和磁带库之间插入经济而易用的磁盘式存储,从而完美地补充并显著地改善现有的磁带备份、存档与数据保护方案。
NearStore通过合并NetApp系统和其他存储设备的近线负载数据,进一步加强了数据保护和管理。
这一方案具有以下几个方面的特点:
(1)大多数HSM方案中,应用程序的源卷必须为本地磁盘或能提供基于块的界面,不能以CIFS或NFS方式进行安装。而在NearStore的HSM方案中,目标卷可以是HSM服务器上以CIFS或NFS方式安装的卷。这样,文件就可在源卷和NearStore卷间进行复制。管理员还可定义清除规则,从而将源卷上的文件变为一个指针,指向其在NearStore上的对应文件。根据***作系统的不同,简单情况下指针可以为符号链接或CIFS快捷方式,复杂情况下则可以为源文件系统中的占位程序。清除规则可由磁盘容量标记触发,或者由执行磁盘扫描过程触发。此外,客户还可使用删除规则将文件从源和NearStore卷中删除。
(2)通常,存档产品按“时间点复制”的模式工作,将存在于某个特定时间点的数据取出,并将其复制、移动或迁移到目标卷中去。而NearStore HSM产品则通常按照连续方式工作。如果文件与预先定义的规则或策略相匹配,即可立刻进行迁移。
(3)存档产品需要由管理员或由按时间表运行的***作系统调用。NearStore HSM产品则采用服务或守护程序,它们能随时监听请求、截取请求并采取行动。
(4)一些HSM产品还提供复杂的存储虚拟技术,从而客户可将所有可用的存储看作一个巨大的磁盘。存档应用程序则不具备该功能。
分级存储产品和方案还有许多,因篇幅关系在此就不多介绍了。