一般的混合雲儲存環境,本地端儲存與雲端儲存各自基於不同儲存平臺,無法在儲存層相互溝通,只能從上層的應用程式與檔案層來交換資料;而在整合式混合雲環境下,本地端與雲端儲存都是採用同一種儲存平臺,可透過儲存平臺直接溝通,因而能從最底層的儲存區(Volume或LUN)直接傳輸與交換資料。(資料來源:iThome整理,2018年12月)

憑藉管理負擔輕、可彈性配合用戶應用規模、較低的總體持有成本等方面的優勢,公有雲儲存正大肆侵占傳統企業儲存的領地,以致許多人做出這樣的預測:最終,所有的企業工作負載都會轉移到雲端。

儘管如此,公有雲儲存普遍取代傳統本地端儲存的那一天,還不會那樣快到來,目前能接受將多數工作負載轉移到公有雲的企業,仍然寥寥可數。安全性、效能與可用性等方面的考量,讓企業仍不會把所有資料都轉移到公有雲上。因此最合理的做法,是同時混用兩種架構,也就是透過混合雲儲存,來同時兼顧本地端與雲端儲存的優點。

然而單純的混合雲儲存,也會面臨本地端與雲端之間的資源調派與管理問題,更進一步的發展,便是讓本地端與雲端儲存服務整合在共同的儲存平臺架構下,讓本地端與雲端的儲存資源融為一體。

混合雲提供最佳化儲存應用組合

比起傳統本地端儲存,現今的公有雲儲存服務,除了維運成本低、便於按需採購的成本與靈活性優勢外,在功能與效能方面,也有了長足進步,既能提供區塊、物件與檔案等存取形式,也能因應高效能或長期歸檔儲存等不同型態的應用,還能選擇基於硬碟或SSD等不同儲存媒介,幾乎能涵蓋傳統本地端儲存所能提供的所有特性,唯有存取延遲與可用性這兩方面,公有雲儲存仍與本地端儲存在著很大落差。

目前的公有雲儲存已能保證用戶存取的IOPS效能,若搭配SSD作為存取媒介,能為每個執行個體(VM)提供數萬IOPS等級的效能,但卻無法保證存取延遲(latency),一般來說,數ms的存取延遲已算是極佳的表現。然而對本地端儲存設備來說,輕易便能提供數ms甚至1ms以下的存取延遲。

另一方面,公有雲儲存服務雖然能提供相當高的資料耐久性(durability),可以確保用戶資料不致遺失,但服務的可用性(Available)明顯低於傳統企業儲存設備的水準。目前公有雲儲存服務的可用性大多是99.9%與99.99%等級,少數如AWS EBS能達到99.999%等級。不過對於本地端的傳統企業級儲存設備來說,99.999%等級的可用性只是起碼規格,中高階儲存陣列普遍都能提供99.9999%可用性,少數產品還能提供99.99999%可用性。也就是說,公有雲儲存出現無法存取事故的頻率,以及可能的停機時間,都明顯高於基於傳統儲存陣列的本地端儲存。

因此,最合理的做法,便是同時結合本地端與公有雲儲存的混合雲儲存架構,互補不足,需要即時存取的資料保存在本地端,不經常存取或非關鍵的資料則轉移到公有雲,如此一來,既能保有本地端儲存的低延遲與高可用性優點,也能享用到公有雲儲存的彈性與低成本效益,可說是當前最佳的企業儲存應用架構組合。

從簡單的混合雲儲存,邁向「整合式」混合雲儲存

混合雲儲存雖能兼顧本地端儲存與公有雲儲存的優點,但另一方面,同時保有本地端與公有雲兩種儲存架構,也為企業帶來額外的問題,包括兩種儲存架構的資料形式不一致,管理介面不同,以及如何在兩種架構之間交換與搬移資料等等。

本地端與公有雲儲存的基本目的,都是提供儲存空間與存取服務,但各自基於不同的底層系統,因而無法直接互相調派資源,也無法從底層儲存端直接交換資料,只能從最上層的應用程式端來交換或轉移資料,因此單純的混合雲儲存架構,將會面臨儲存資源管理相對麻煩,與資料傳輸應用缺乏效率等問題。

而解決的辦法,便是以一個共同底層儲存平臺,來統合本地端與公有雲儲存兩種架構,如此一來,便能將本地端與雲端儲存空間融為一體,成為「整合式」混合雲架構。

廣義來說,在既有的本地端儲存設備之外,用戶還訂購了公有雲儲存服務;或是在大量採用公有雲儲存服務之餘,仍保留了部份本地端儲存設備搭配,就算是混合雲儲存。

而「整合式」的混合雲儲存則更進一步,讓本地端儲存與公有雲儲存都基於同一種儲存系統平臺,因而兩種儲存環境能在底層的儲存端彼此互通,可以在底層的儲存區,以區塊層級直接交換與傳輸資料,從而可以讓本地端與雲端形成統一的資源池,進而實現多種應用,例如在本地端儲存與雲端儲存之間同步資料,遷移資料與工作負載、調度資源,或是讓本地端與與雲端構成互為備援的高可用群組等。

另外,在這種整合式的混合雲架構下,本地端與雲端的底層儲存平臺是相同的,因而也有簡化管理的利益,能以單一管理平臺,同時管理本地端與雲端儲存資源。

整合式混合雲儲存的兩種應用形式

在整合式混合雲儲存架構下,我們又可以依照整合的雲端儲存型態,分為兩種基本應用形式。

第一種應用形式是「延伸儲存空間」,是將公有雲儲存空間,作為本地端儲存的延伸使用空間,也就是一種雲端分層儲存(Cloud Tiering)的概念,在這種架構下,公有雲儲存是依附在本地端儲存下的延伸空間。

第二種應用形式,可以稱做「延伸儲存節點」,將位於公有雲上的獨立儲存節點,與本地端儲存節點構成統一管理與運用的群組。在這種架構下,公有雲儲存與本地端儲存都是獨立與完整的儲存節點,然後再相互連結,構成協同運作的備援或高可用性群組。

這兩種應用形式,針對的應用情境互有不同,但都同樣具備整合本地端與雲端儲存資源、統一管理與運用的特性。目前也都已經有許多廠商能提供這兩種類型的混合雲解決方案。

踏上多雲架構的臺階

更進一步,整合式混合雲儲存也能作為企業IT邁向多雲架構的臺階。

在整合式混合雲架構下,無論位於本地端還是雲端的儲存資源,都可藉由同樣的儲存平臺彼此連結;也由於各儲存節點是透過底層儲存端平臺來互相連結,即使這些儲存資源是位於不同公有雲上,但只要底層是同一種儲存平臺,也能跨越不同公有雲的藩籬,彼此互連,從而構成多雲架構——各儲存節點互連時,辨識的是儲存平臺,而不是公有雲類型。例如,只要儲存節點的底層是基於ONTAP系統,無論是位於AWS還是Azure上,儲存節點都能彼此互連。

也就是說,藉由打通底層儲存平臺,整合式混合雲儲存架構可以很容易地讓不同公有雲的儲存節點互連,從而在多個公有雲之間交換資料、調整工作負載與資源配置。

在整合式混合雲環境下,位於不同環境中的儲存資源,都可藉由共通的儲存平臺互連,藉此可以很容易地建構出多雲儲存環境,讓不同公有雲的儲存資源,透過共同的儲存平臺相互連結,成為一個跨多雲的儲存應用環境。

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