未來(lái)冷存儲(chǔ)技術(shù)解決方案

盡管Facebook在1月份召開的開放計(jì)算項(xiàng)目峰會(huì)(Open Compute Project Summit)上展示了一個(gè)利用1萬(wàn)塊藍(lán)光光盤來(lái)儲(chǔ)存1百萬(wàn)GB數(shù)據(jù)的藍(lán)光冷存儲(chǔ)系統(tǒng)樣品，也依然改變不了藍(lán)光光盤并非冷存儲(chǔ)未來(lái)發(fā)展方向的論斷。 Facebook需要冷存儲(chǔ)解決方案來(lái)備份用戶的視頻和照片，那些數(shù)據(jù)的數(shù)量巨大，同時(shí)也是相當(dāng)珍貴的，因?yàn)橛脩魝円院罂赡苄枰俅卧L問(wèn)它們。

Facebook的藍(lán)光系統(tǒng)產(chǎn)生了一些令人難忘的數(shù)據(jù)：Facebook在峰會(huì)上表示，它的光盤系統(tǒng)價(jià)格只有它目前正在使用的磁盤冷存儲(chǔ)解決方案的一半，但是能效卻是后者的5倍。

但是藍(lán)光會(huì)是存儲(chǔ)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向嗎? Enterprise Strategy Group的高級(jí)分析師馬克彼得斯(Mark Peters)認(rèn)為，幾乎已經(jīng)可以肯定它不會(huì)是存儲(chǔ)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。他說(shuō)：“Facebook現(xiàn)在所做的事情其實(shí)是在給存儲(chǔ)廠商出難題。 我認(rèn)為他們想要傳達(dá)的思想其實(shí)是他們需要一種廉價(jià)而可靠的存儲(chǔ)方案。”

Facebook以其藍(lán)光系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)，它是想告訴廠商們繼續(xù)努力并最終開發(fā)出一種價(jià)格更低廉、性能更可靠、能效更高、占地面積更小的存儲(chǔ)解決方案。

那么還有那些可選的方案呢? 市場(chǎng)研究公司的高級(jí)分析師亨利鮑爾陶扎爾(Henry Baltazar)稱，其實(shí)可能性并不少，每一種解決方案都可能是某種特定使用環(huán)境下的最佳解決方案。那是因?yàn)椴⒎撬械睦浯鎯?chǔ)需求都是一樣的，你也許需要儲(chǔ)存很大的文件，也許需要能夠快速存取冷存儲(chǔ)文件，或者你能夠接受存取文件時(shí)等待一段時(shí)間。

Facebook提到，它以后可能會(huì)使用的一種冷存儲(chǔ)媒介是閃存。表面上來(lái)說(shuō)，這聽起來(lái)有些怪異，因?yàn)殚W存的價(jià)格很昂貴，通常被用于熱存儲(chǔ)。 例如，閃存可能被用于需要頻繁且快速存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)池。

但是閃存的價(jià)格與其可靠性和無(wú)損性是掛鉤的，因此從理論上來(lái)說(shuō)它的價(jià)格可能比那些只能寫入一兩次數(shù)據(jù)的廉價(jià)劣質(zhì)存儲(chǔ)媒介更便宜。要不是它可能非常適用于冷存儲(chǔ)，在正常情況下閃存可能完全不會(huì)被用到。

這里有兩個(gè)潛在的問(wèn)題?，F(xiàn)在，這種便宜的固態(tài)存儲(chǔ)產(chǎn)品并不存在，盡管以后這種情況可能會(huì)發(fā)生變化，但是現(xiàn)在并不存在這樣的產(chǎn)品。

另一個(gè)問(wèn)題是，它的價(jià)格可能仍會(huì)比其他的存儲(chǔ)媒介比如磁帶和光盤更高。

但是鮑爾陶扎爾指出，閃存也有它的優(yōu)勢(shì)。他說(shuō)：“即使它的單位容量?jī)r(jià)格相對(duì)更高，但是它也有自己的優(yōu)勢(shì)，比如它可以在數(shù)毫秒內(nèi)被啟動(dòng)，因此存取冷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的速度就顯得非常迅速。 這方面的應(yīng)用案例也不少。”

這可能包括需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。他說(shuō)：“你并不需要讓數(shù)據(jù)無(wú)時(shí)不刻處于準(zhǔn)備調(diào)用的狀態(tài)，但是當(dāng)你需要它們的時(shí)候，你肯定希望能夠迅速調(diào)用它們。 最完美的狀態(tài)是，你能夠在需要進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析時(shí)迅速調(diào)用它們，然后讓它再轉(zhuǎn)為冷狀態(tài)。”

據(jù)馬克彼得斯稱，通過(guò)這種方式來(lái)使用廉價(jià)閃存產(chǎn)品還有另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。他說(shuō)：“閃存現(xiàn)在已經(jīng)成為一種主流存儲(chǔ)媒介，我們知道如何去整合它，我們已經(jīng)有了配套的軟件。 唯一的問(wèn)題是，不要去購(gòu)買價(jià)格太低的閃存產(chǎn)品。”

鮑爾陶扎爾認(rèn)為，下一層冷存儲(chǔ)層可能會(huì)是磁帶或磁盤，或是兩者共同組成的混合存儲(chǔ)解決方案。他說(shuō)：“我自己就在用混合存儲(chǔ)解決方案來(lái)儲(chǔ)存很大的視頻文件和高性能計(jì)算數(shù)據(jù)。 這些文件也許會(huì)因?yàn)樘蠖荒軆?chǔ)存在藍(lán)光光盤上，因?yàn)樗{(lán)光光盤的容量相對(duì)較低。 Facebook利用藍(lán)光光盤來(lái)備份用戶照片也許還比較適合，但它肯定不能適用于任何人。”

磁帶的優(yōu)勢(shì)是，它可以以極低的成本提供大量的存儲(chǔ)容量，而且儲(chǔ)存在磁帶上的數(shù)據(jù)可以以很高的速度移動(dòng)。鮑爾陶扎爾還強(qiáng)調(diào)說(shuō)，混合存儲(chǔ)設(shè)備兼具了磁盤和磁帶的優(yōu)勢(shì)。 他補(bǔ)充說(shuō)：“你可以將磁盤當(dāng)作高速緩存來(lái)使用，而將磁帶作為主存儲(chǔ)媒介，或者你也可以用磁盤來(lái)儲(chǔ)存元數(shù)據(jù)比如縮略圖，而將縮略圖對(duì)應(yīng)的高清視頻儲(chǔ)存在磁帶上。”

對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，磁帶存儲(chǔ)解決方案代表著過(guò)去而不是未來(lái)，但是馬克彼得斯認(rèn)為他們并沒(méi)有意識(shí)到磁帶在過(guò)去的20多年里發(fā)展到了什么樣的程度。他說(shuō)：“為什么人們不把磁帶用到冷存儲(chǔ)之中呢? 我一直在考慮這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槲宜吹降那闆r說(shuō)明，磁帶的價(jià)格只有我所見(jiàn)過(guò)的其他非易失性存儲(chǔ)媒介的價(jià)格的一半到十分之一。”

他補(bǔ)充說(shuō)：“磁帶以前曾是不可靠的代名詞，但是現(xiàn)在情況不同了。它現(xiàn)在既可靠，又便宜，一盒磁帶可以儲(chǔ)存3到8TB的數(shù)據(jù)。”

盡管傳統(tǒng)的磁盤容易發(fā)生機(jī)械故障、數(shù)據(jù)衰減或媒介發(fā)霉等問(wèn)題，但它們還是可以被用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)實(shí)例。此外，如果需要保持磁盤一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，也需要較大的成本。然而，雖然傳統(tǒng)硬盤的故障率較高，但是它們的存儲(chǔ)密度和能耗性能一直在不斷改善。 彼得斯說(shuō)：“硬盤尤其是在容量方面的研發(fā)工作已經(jīng)取得了顯著的成果。”

最新的創(chuàng)新成果包括充氦硬盤，那種硬盤消耗的能源比常規(guī)硬盤要少得多，而儲(chǔ)存容量卻比傳統(tǒng)磁盤高出50%。HGST的Ultrastar He 6硬盤運(yùn)行時(shí)的溫度比普通硬盤低4到5攝氏度，因?yàn)楹庵械哪Σ磷枇ο鄬?duì)更小，磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)消耗的能源就比普通硬盤少23%，從而令整個(gè)解決方案的每TB存儲(chǔ)容量的能耗性能提高了49%。

在數(shù)據(jù)如何被寫入硬盤上也有一些創(chuàng)新成果，包括西部數(shù)據(jù)和希捷等廠商已經(jīng)在生產(chǎn)的疊瓦式磁記錄(SMR)磁盤。這些磁盤在使用時(shí)寫入磁片的數(shù)據(jù)軌道相對(duì)更寬一些，這樣就可以將那些數(shù)據(jù)軌道重疊起來(lái)，就象瓦片一樣層層重疊。 (在通常情況下，數(shù)據(jù)軌道之間會(huì)留有一個(gè)很小的間隙。)

疊瓦式磁記錄磁盤特別適用于持續(xù)寫入或擦除數(shù)據(jù)的情況，而不是少量隨機(jī)存取數(shù)據(jù)的情況，換句話說(shuō)，它特別適用于歸檔數(shù)據(jù)。據(jù)希捷預(yù)計(jì)，疊瓦式磁記錄磁盤的數(shù)據(jù)密度最高可達(dá)到每平方英寸3萬(wàn)億字節(jié)。

此外，還有另一種被稱為熱輔助磁記錄(HAMR)的存儲(chǔ)技術(shù)也可能被業(yè)界所采用。熱輔助磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)可以將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在穩(wěn)定性很高的磁體媒質(zhì)比如鈦鉑合金上。 熱輔助磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)比常規(guī)或疊瓦式磁記錄硬盤更高的面密度。雖然現(xiàn)在還沒(méi)有正式的產(chǎn)品問(wèn)世，但是希捷、西部數(shù)據(jù)和TDK都已經(jīng)展示了這樣的技術(shù)。希捷預(yù)計(jì)，到2020年的時(shí)候，它就能夠推出外形尺寸跟常規(guī)硬盤一樣都是3.5英寸、容量在20TB或更高的熱輔助磁記錄硬盤。