大數(shù)據(jù)時(shí)代，存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，云存儲(chǔ)(cloud storage)概念應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備相比，云存儲(chǔ)不再僅是一個(gè)硬件，而是一個(gè)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、應(yīng)用軟件等多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)。云存儲(chǔ)的出現(xiàn)會(huì)給存儲(chǔ)行業(yè)帶來(lái)哪些新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)？云存儲(chǔ)核心器件/方案將如何滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代從個(gè)人到企業(yè)的多變需求？本期封面故事將就云存儲(chǔ)在技術(shù)和商用層面的發(fā)展現(xiàn)狀和最新趨勢(shì)展開討論。

大數(shù)據(jù)時(shí)代——存儲(chǔ)的世界

當(dāng)前，全球數(shù)據(jù)爆漲。在你閱讀本文的3分鐘時(shí)間內(nèi)，有18萬(wàn)小時(shí)的音樂(lè)下載，6億Email產(chǎn)生，6,000萬(wàn)照片被查看，14萬(wàn)個(gè)應(yīng)用下載，390萬(wàn)視頻被觀看……移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展讓人類創(chuàng)造和分享數(shù)據(jù)的熱情前所未有的高漲，一場(chǎng)數(shù)據(jù)革命正在被引發(fā)。根據(jù)IDC的預(yù)測(cè)，大數(shù)據(jù)市場(chǎng)將有望在2016年達(dá)到238億美元規(guī)模，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的需求以每年50%的速率增加，并在2020年達(dá)到驚人的40澤字節(jié)(zettabyte, ZB)，相當(dāng)于地球上所有沙粒數(shù)量的57倍，相應(yīng)的IT基礎(chǔ)設(shè)施投入年增長(zhǎng)為7%。

IDC數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去五年間，全球被創(chuàng)造和分享的數(shù)字信息增長(zhǎng)了9倍，2011年接近20億TB

與此同時(shí)，各種廉價(jià)且有吸引力的云存儲(chǔ)選擇也正日益增多。Strategy Analytics公司在調(diào)查接近2,300個(gè)連接終端后得出結(jié)論：目前，蘋果公司的iCloud和iTunes Match服務(wù)占有了云存儲(chǔ)市場(chǎng)上最多的用戶，為27%；其他取得了兩位數(shù)成績(jī)的公司依次是Dropbox(17%)、Amazon Cloud Drive(15%)以及Google Drive(10%)；而其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的用戶占有率都未超過(guò)4%。有意思的是，音樂(lè)存儲(chǔ)在云服務(wù)中采用率最高，有90%左右的蘋果、亞馬遜及谷歌云用戶都使用這些服務(wù)存儲(chǔ)他們的音樂(lè)。

中國(guó)市場(chǎng)方面，艾瑞咨詢發(fā)布的《2012中國(guó)云存儲(chǔ)行業(yè)及用戶行為研究報(bào)告》顯示，中國(guó)的個(gè)人云存儲(chǔ)業(yè)務(wù)自2011年起步以來(lái)迅速發(fā)展，當(dāng)年個(gè)人云存儲(chǔ)用戶數(shù)量達(dá)到2,300萬(wàn)，2012年用戶數(shù)量則攀升至1.07億，但相比郵箱、搜索引擎、微博這些熱門的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，用戶基礎(chǔ)依然薄弱。

艾瑞咨詢認(rèn)為，云計(jì)算技術(shù)的成熟、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、智能手機(jī)的普及帶來(lái)了個(gè)人云存儲(chǔ)業(yè)務(wù)的繁榮，預(yù)計(jì)2013年中國(guó)個(gè)人云存儲(chǔ)用戶規(guī)模將達(dá)到2.23億，網(wǎng)民滲透率達(dá)到36.7%，而在2011年這一比例僅為7%。但該公司也同時(shí)指出，目前中國(guó)的個(gè)人云存儲(chǔ)服務(wù)的主要挑戰(zhàn)是積累用戶數(shù)量，隨著用戶規(guī)模的擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈逐步清晰，屆時(shí)將形成“免費(fèi)付費(fèi)”、增值業(yè)務(wù)收入為主，廣告收入為輔的商業(yè)模式。

云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新潛力巨大　

英特爾(中國(guó))有限公司存儲(chǔ)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理亢海峰

在英特爾(中國(guó))有限公司存儲(chǔ)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理亢海峰看來(lái)，云存儲(chǔ)是對(duì)云計(jì)算概念的自然延伸與發(fā)展。其最主要的特征，就是將數(shù)據(jù)分布在大量分布式計(jì)算機(jī)上，降低部署成本，提高存儲(chǔ)效率，增強(qiáng)靈活性，使得存儲(chǔ)獲得很強(qiáng)的可擴(kuò)展能力。通過(guò)部署云存儲(chǔ)，企業(yè)和個(gè)人用戶可以快速訪問(wèn)存儲(chǔ)資源，享受所購(gòu)買的存儲(chǔ)服務(wù)，如數(shù)據(jù)多副本、靈活的策略配置等。同時(shí)，存儲(chǔ)資源還能夠根據(jù)企業(yè)使用情況進(jìn)行彈性擴(kuò)展。

“云存儲(chǔ)走出實(shí)驗(yàn)室，投入到現(xiàn)實(shí)商業(yè)應(yīng)用之中已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)。盡管目前大多數(shù)應(yīng)用模式都要依賴軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)，但云存儲(chǔ)在技術(shù)與應(yīng)用模式的進(jìn)一步演進(jìn)創(chuàng)新上擁有著巨大空間，市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力十分巨大。”PMC公司研發(fā)副總裁廖恒說(shuō)，“作為芯片公司，我們必須要思考這樣龐大的數(shù)據(jù)量將對(duì)硬件基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生怎樣深遠(yuǎn)的影響，用戶、廠商以及整個(gè)行業(yè)都要用怎樣的創(chuàng)新去迎接這樣的挑戰(zhàn)?！薄?/P>

PMC公司研發(fā)副總裁廖恒

PMC為此已經(jīng)開始實(shí)施一個(gè)名為“平方公里陣列”的項(xiàng)目。簡(jiǎn)單而言，該項(xiàng)目的運(yùn)作方式是每秒獲取750太字節(jié)(terabyte, TB)的數(shù)據(jù)，將其分布在100萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。這樣，每天將能處理一艾字節(jié)(Exabyte, EB)，存儲(chǔ)一拍字節(jié)(petabyte, PB)。這一項(xiàng)目的運(yùn)作，將能夠幫助業(yè)界認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)的未來(lái)可擴(kuò)展性在硬件架構(gòu)方面給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

亢海峰認(rèn)為，云存儲(chǔ)的發(fā)展包含技術(shù)和服務(wù)兩個(gè)層面：傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)已經(jīng)不能滿足目前龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場(chǎng)需求，大型的網(wǎng)格存儲(chǔ)解決方案開始向分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬化技術(shù)等云計(jì)算相關(guān)方向發(fā)展；而引領(lǐng)云存儲(chǔ)服務(wù)前行的主要?jiǎng)恿t來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，包括社交網(wǎng)絡(luò)、云共享、云備份、云盤等，這些模式的產(chǎn)生和發(fā)展使大量數(shù)據(jù)通過(guò)高速互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)在云端進(jìn)行分享。

Facebook、YouTube、Twitter等社交媒體增長(zhǎng)迅速

他舉例說(shuō)，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中，通過(guò)類似Linkedin、Facebook、twitter、微博、微信等社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，很多個(gè)人信息被大量歸納起來(lái)進(jìn)行地域統(tǒng)計(jì)，從而整合出商業(yè)信息點(diǎn)，交由相應(yīng)的公司做商業(yè)價(jià)值挖掘。由此帶來(lái)的價(jià)值，是有更多客戶為了得到有用的商業(yè)統(tǒng)計(jì)而自愿變成付費(fèi)用戶，這是云存儲(chǔ)應(yīng)用從社交網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)到具有商業(yè)價(jià)值市場(chǎng)行為方式的一個(gè)典型案例。此外，很多關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的行業(yè)需求也離不開云存儲(chǔ)，例如智慧城市中的交通、醫(yī)療、電信、安防、商場(chǎng)購(gòu)物等。如果這些應(yīng)用得到了良好的發(fā)展，云存儲(chǔ)行業(yè)就大有希望。

“云存儲(chǔ)可顛覆磁盤陣列所代表的傳統(tǒng)存儲(chǔ)需求。”這是LSI公司亞太區(qū)渠道事業(yè)部總經(jīng)理李東勝做出的判斷。他分析稱，隨著智能手機(jī)、平板電腦和其他智能設(shè)備的大量普及，新的云存儲(chǔ)形式不斷涌現(xiàn)，這給新進(jìn)入B2C和B2B領(lǐng)域的參與者帶來(lái)了機(jī)遇?，F(xiàn)在，不但消費(fèi)者在日常生活中離不開云存儲(chǔ)，中小企業(yè)也越來(lái)越多的將云存儲(chǔ)作為降低成本和提高可用性的有效方法，甚至開始利用其建立新的業(yè)務(wù)模式(例如建立在AWS基礎(chǔ)之上的Instagram)。此外，其在技術(shù)層面上也有著更加令人激動(dòng)的全新趨勢(shì)，如基于x86服務(wù)器的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)、虛擬化技術(shù)、閃存的廣泛普及、以及軟件定義的存儲(chǔ)技術(shù)等，都使云存儲(chǔ)能夠以更低的成本快速向前發(fā)展。[!--empirenews.page--]

LSI公司亞太區(qū)渠道事業(yè)部總經(jīng)理李東勝

傳統(tǒng)意義上，像LSI這樣的存儲(chǔ)半導(dǎo)體供應(yīng)商，通常置身后臺(tái)，主要通過(guò)服務(wù)器廠商接觸最終客戶。但數(shù)據(jù)洪流(Data Deluge)的出現(xiàn)，使得以谷歌、Facebook、亞馬遜、百度、阿里、騰訊為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開始紛紛設(shè)計(jì)自己的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，直接跟組件廠商和ODM廠商合作，采用基本的組件搭建數(shù)據(jù)中心，操作系統(tǒng)(硬件資源管理和調(diào)度)層面軟件則由自己設(shè)計(jì)。Facebook甚至還提出了OCP開放計(jì)算計(jì)劃，將自己的硬件需求規(guī)范公諸之眾，吸引更多志同道合者采納，從而擴(kuò)大同類需求的規(guī)模，降低硬件成本。

臺(tái)灣威剛科技(Adata)股份有限公司技術(shù)營(yíng)銷資深經(jīng)理洪旗徽

李東勝說(shuō)，這意味著云存儲(chǔ)供應(yīng)商將直接成為L(zhǎng)SI未來(lái)新的合作伙伴，因此，了解他們的需求和發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)出專門針對(duì)大型數(shù)據(jù)中心環(huán)境而優(yōu)化的芯片解決方案和產(chǎn)品，調(diào)整已有渠道業(yè)務(wù)體系，是公司的當(dāng)務(wù)之急。

臺(tái)灣威剛科技(Adata)股份有限公司技術(shù)營(yíng)銷資深經(jīng)理洪旗徽同樣認(rèn)為，云存儲(chǔ)概念的提出和發(fā)展與智能終端、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及密切相關(guān)，消費(fèi)者正將數(shù)據(jù)從傳統(tǒng)的U盤、移動(dòng)硬盤轉(zhuǎn)變成云儲(chǔ)存。從目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，隨著云應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，無(wú)論是YouTube、Facebook，還是最新的Whatsapp、Wechat社交軟件，均需要構(gòu)建相當(dāng)大的云存儲(chǔ)空間以提供良好用戶體驗(yàn)。以Facebook為例，截止2013年6月，累計(jì)已有11億人次使用，平均每天約有7億人在線，3億張圖片被上傳，45億次文章發(fā)表，這代表著存儲(chǔ)內(nèi)存的需求將會(huì)越來(lái)越高。

云計(jì)算時(shí)代存儲(chǔ)架構(gòu)演變趨勢(shì)

“云存儲(chǔ)目前的發(fā)展階段總體來(lái)講仍處于快速上升階段，現(xiàn)在大家考慮的問(wèn)題是在最近幾年里，如何把這么多的數(shù)據(jù)有效存儲(chǔ)起來(lái)?！笨汉７灞硎?，由于存儲(chǔ)容量的限制，很多數(shù)據(jù)并不能完整的保存下來(lái)，都是對(duì)經(jīng)過(guò)加工處理之后的信息進(jìn)行保存。例如，攝像頭拍攝的信息就是根據(jù)事先設(shè)定的標(biāo)簽，截取有效時(shí)間點(diǎn)，將之前信息覆蓋后再進(jìn)行重新利用。因此，如何從軟硬件角度出發(fā)，綜合考慮功耗、空間、冷卻、采購(gòu)/運(yùn)營(yíng)成本等要素，對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行改造是首當(dāng)其沖需要考慮的問(wèn)題。

廖恒指出，目前的大型數(shù)據(jù)中心在實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)的功能和業(yè)務(wù)時(shí)，大多利用通用型服務(wù)器搭建硬件基礎(chǔ)設(shè)施，然后采用軟件技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，硬件服務(wù)器系統(tǒng)廠商也開始對(duì)高密度存儲(chǔ)的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。例如，過(guò)去多數(shù)通用服務(wù)器直連的硬盤數(shù)目都只有8-12個(gè)左右，而現(xiàn)在，許多廠家都已開發(fā)部署了能夠連接24-80個(gè)硬盤的存儲(chǔ)服務(wù)器，還有廠商采用了存儲(chǔ)SoC或較低成本的通用CPU來(lái)優(yōu)化存儲(chǔ)服務(wù)器的成本。另外，傳統(tǒng)的企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商也試圖以專用設(shè)備的形式開拓云存儲(chǔ)市場(chǎng)。這些設(shè)備加載了分布式文件系統(tǒng)等存儲(chǔ)業(yè)務(wù)軟件，并對(duì)整個(gè)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。

“我們發(fā)現(xiàn)一些本質(zhì)問(wèn)題是大家共同關(guān)心的，比如在數(shù)據(jù)熱度(Data With Temperature)方面， 如何使傳統(tǒng)的向外擴(kuò)展(scale-out)構(gòu)架中通常采用的服務(wù)器單元根據(jù)數(shù)據(jù)熱度做優(yōu)化？在資源池化(Resource pooling)方面，如何在有全局的CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的數(shù)據(jù)中心中，在軟件策略不受任何局限的前提下，靈活地綁定這些資源，構(gòu)建各種各樣的虛擬機(jī)？”

廖恒進(jìn)一步解釋說(shuō)，針對(duì)上述挑戰(zhàn)，業(yè)界目前出現(xiàn)了兩個(gè)技術(shù)趨勢(shì)：一個(gè)是分離I/O構(gòu)架(Disaggregated IO, DIO)，即把CPU、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、甚至包括內(nèi)存資源，在物理上分離成獨(dú)立的單元；另一個(gè)是軟件定義數(shù)據(jù)中心(Software Defined Data Center, SDDC)，即通過(guò)云操作系統(tǒng)對(duì)整個(gè)云的CPU、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源統(tǒng)一指揮調(diào)派并彼此綁定，來(lái)建立一個(gè)虛擬化的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，從而快速地適配動(dòng)態(tài)變化的業(yè)務(wù)要求(VM+SDN+SDS=SDDC)。PMC觀察到了這些趨勢(shì)，并充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，有機(jī)地結(jié)合這兩種技術(shù)，引入了FDIO來(lái)進(jìn)行下一代產(chǎn)品的研發(fā)。

李東勝將人們對(duì)云存儲(chǔ)的主要需求歸納為以下四點(diǎn)：能提供快速、穩(wěn)健的24x7全天候無(wú)故障服務(wù)；能按需擴(kuò)展或收縮存儲(chǔ)使用量；具備高度安全性；具有可靠的API集合，能用以訪問(wèn)、操控和存儲(chǔ)各種結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型?！皩?duì)大型數(shù)據(jù)中心而言，這意味著要使用能效最高(即每GB容量功耗)的云存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)方案，將每GB存儲(chǔ)容量的成本降至最低，并最大限度地提高機(jī)架空間利用率?！?BR>
洪旗徽給出的觀點(diǎn)則是，在可預(yù)見(jiàn)的5至10年內(nèi)，云存儲(chǔ)系統(tǒng)需求將會(huì)從以傳統(tǒng)硬盤為主，逐漸轉(zhuǎn)換至以固態(tài)硬盤為主。轉(zhuǎn)變的原因是固態(tài)硬盤在架構(gòu)上具有較佳的效能和功耗，如高IOPS(每秒輸出入次數(shù))及低延遲時(shí)間(Latency)；另一方面，機(jī)架空間也是云儲(chǔ)存需要思考的問(wèn)題。傳統(tǒng)硬盤目前最小尺寸只能支持到2.5英寸(70×100mm)，但固態(tài)硬盤卻可以縮小至15%面積(22×42mm)。如果用兩臺(tái)各自裝備21塊傳統(tǒng)硬盤和16塊固態(tài)硬盤的x86服務(wù)器作對(duì)比，后者將具有100倍速度的提升、90%空間及80%能耗的節(jié)省。