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[企業儲存觀察室] 2017 年終系列世界篇之一

各位讀者們,好久不見!先跟忠實的讀者們說聲抱歉。看了一下本站最近的一篇文章,時間停留在 2017/4/5,已經是 3 個季度之前了。筆者很好、沒事,只是實在是因為正職工作忙,再加上一些有的沒有的私務,人一整個發懶,於是也就沒有心思更新文章了。時序進入 2017 年的尾聲,抽個空來...

2018年1月23日

[企業儲存觀察室] 2017 年終系列世界篇之三

在看過前面之一之二兩篇有點份量的報告後,在這篇裡筆者將整理出網路各種對於 2018 資料儲存趨勢的資訊,彙整出來給各位讀者做參考。簡單來看,今年市場上將不會出現什麼具有哩程碑等級的趨勢轉折點(對岸稱為「拐點」),過去這二、三年來大致上也都是如此。今年的重點將會是在幾個已熱技術上的市場發展程度,還有一些少數極慢熱型的技術,應該也會有一些持續性發展,繼續的加熱中。

快閃儲存
第一個要談的當然是市場上的當紅炸子雞-快閃儲存。筆者在此還是使用「快閃」這個詞彙,主要是因為固態硬碟 (SSD) 在本質上使用的還是 NAND flash 快閃記憶晶片這個技術,讀者們可參考這篇固態儲存與快閃儲存(基礎篇)

因為需求的爆量,去年快閃記憶晶片出現供貨吃緊的狀況,今年隨著供應商的擴廠,供貨的問題應該可以順利緩解,不過這也證明了全快閃的世界並不是那麼容易達成的。
全球的快閃產量將以供應新增加的需求為主,再來才會是替換原有的傳統硬碟;但現有的產量在供應新增需求上已經是力有未逮了,更別說要置換所有的傳統硬碟了!

去年 eMLC/MLC 已經相繼減產,供應商們已經轉向增加 TLC/3D 的 NAND flash 的產量,今年則有可能導入 QLC,可以預見快閃儲存的單位容量將會明顯增加,也因此對於快閃的儲存效率,也就是資料去重技術的需求,將不會再像先前的需求來的那麼高,畢竟大部份的去重技術都是以減少效能來做交換。
由於 TLC/QLC 其效能與壽命明顯較少,因此如何儲存系統層面經由軟體的協助,來維持效能與增加壽命,也就更顯重要。

另外無損效能的硬體壓縮技術,對大部份的企業來說應該還是有著一定的吸引力;在相同的價格下可提高快閃儲存利用率,何樂不為?而除了容量增加外,另一個需求孔急的就是快閃儲存的效能增加。

NVMe
NVMe 的發展是今年在儲存網路技術上一個值得關注的議題。NVMe 去年因為只有少量的產品出現,在市場的發展上並不算快,但今年隨著快閃儲存數量的增加,將有機會進一步推升 NVMe 的市場需求。現在的 32Gb 光纖通道技術,雖然目前看起來在滿足企業 I/O 效能的需求上,似乎是足夠的。
但 NVMe 可以提供更低的延遲,也可以解決目前儲存系統 SAS-2 後端連接對快閃所造成的效能影響,再加上 NVMe-oF (NVMe over Fabrics) 技術的成熟,預期更多的產品將會在今年上市。

NVMe-oF 將會是一個重要的推手,因為它基於目前企業主流的光纖通道技術之上,與現有的資料網路架構相容性高,對於企業來說轉換成本低,也可以保障現有投資,因此對廠商和企業都是一個雙贏的選擇。
FCoE 殷鑑不遠,要企業重新投資建置一個全新的 NVMe 資料網路,目前看起來可能性不大。
至於另一個分支 NVMe-oE (over Ethernet),目前看起來會比較走向改善 HCI (Hyper-converged Infrastructure) 環境中,共享硬碟存取效能較本地硬碟為慢的問題。

傳統儲存媒體
相較於快閃記憶晶片儲存單位增長的速度,傳統磁碟明顯的就遜色許多,傳統磁碟片單位容量有其物理上的極限,因此不論是 SMR 或 HAMR 所能增加的容量也是有其極限,一旦到達,除非有創新的技術出現,否則傳統磁碟的容量天險,很可能將會成為終結其存在的原因之一。

與傳統磁碟相同的,磁帶的單位儲存容量也有物理上的限制,最新的 LTO-8 擁有單卷 12TB 的未壓縮容量,另外不論是 IBM 的 TS1155 (15TB) 或是 Oracle/StorageTek 的 T10000E (12-16TB),單卷磁帶的容量大約落在 15TB 上下。同樣的,如果沒有創新技術的出現,磁帶的容量增加速度不會很快,也有物理天險的存在。但與傳統磁碟不同的是,磁帶儲存在資料中心運作時,其所需要的能源(電力與空調),相較於傳統磁碟低了許多,因此對於一個擁有 PB 級資料量的資料中心來說,磁帶儲存還是一個不錯的選擇。

說不定我們將會看到傳統磁碟早於磁帶離世!

軟體定義儲存 (Software-Defined Storage, SDS)
軟體定義儲存這幾年被喊得很熱,也很混亂。原本軟體定義儲存的價值定位在於靈活、可擴展和低成本的虛擬儲存服務;但這些年來,從 HCI 到特定(如物件)儲存服務,不論軟體或硬體產品,都打著 SDS 的旗號,已經讓企業無所適從了。但無論如何,它與傳統的儲存陣列是有區隔的,它也的確從儲存陣列手中搶下不少市場。
橫向擴展 NAS 與物件儲存在市場上推了軟體定義儲存推了一把,這與大數據與物聯網的興起有關,越來越多的非結構化資料要被儲存,它們需要分散的、可以與雲端環境結合的網路儲存解決方案。

長遠來看 NAS 將被整併到物件儲存之中,但從架構面來看,前端在通用硬體(伺服器)上以特定軟體提供儲存服務,後端資料儲存池可以是具硬體失效保護能力的一堆磁碟(JBOD),主流的就是使用糾刪碼 (Erasure Code),抑或者使用某些廠商所稱的 RAID 2.0 技術,用以降低儲存池的硬體成本。除了本地儲存外,也可以是網路磁碟,甚至是更遠的、遠在雲上的儲存,這就需要與公有雲的界接能力了,一般來說,這指的就是 S3 的軟體程式界面 (S3 API)。這將會是軟體定義儲存市場中最大的一塊。