將雲端儲存空間與本地端儲存設備的Volume連接,搭配本地端的高速儲存裝置組成分層儲存架構。在本地端儲存設備的分層儲存政策管理下,熱資料存放於本地端高速儲存層,快照與不常存取的冷資料,則存放於雲端儲存層。(資料來源:iThome整理,2018年12月)

雲端分層儲存是混合雲儲存的基本形式之一,也是本地端儲存原有分層儲存架構的延伸發展。

自動分層儲存技術在儲存陣列上的普遍應用,已有10年以上時間,可將SSD、高速SAS硬碟到低速SATA硬碟等不同速度的儲存媒體,構成多個儲存層,然後用戶可以建立跨多個儲存層的儲存區(Volume),系統便能依照資料的存取頻率,分別將寫入該儲存區的資料,自動遷移到合適的儲存層存放,例如,將經常存取的資料置於高速儲存層,很少存取的資料則置於低速儲存層,藉此讓儲存空間發揮最大的效益。

而雲端分層儲存則是讓本地端儲存區與雲端儲存空間連結,讓雲端服務商提供的低成本物件儲存空間,作為本地端儲存區的一個儲存分層,然後依照存取頻率,在本地端與雲端儲存區之間遷移資料,活躍的熱資料置於本地端儲存區,快照複本或非活躍的冷資料,則放到雲端儲存區,基本概念與本地端的分層儲存並無二致。

由於雲端儲存空間的維運成本,甚至比用戶自行建置的低速儲存裝置(如SATA硬碟)更便宜,所以,在有了雲端分層儲存功能以後,可以為用戶提供兩項效益:

(1)提供更細緻的儲存層選擇:在原本的高速SSD層、高速硬碟層與低速硬碟層等分層之外,再增加一個更便宜的雲端儲存層選擇。

(2)提供簡化儲存架構的選擇:用戶可以在本地端只保留高速度SSD儲存層,低速儲存層則全部改由雲端來提供,無須再自行建置低速儲存層,進一步簡化儲存架構。

在雲端分層儲存架構下,雲端儲存空間依附在本地端儲存設備下,用戶透過本地端儲存設備的分層儲存管理,來使用雲端儲存空間。

典型的雲端分層儲存功能

目前,雲端分層儲存功能已經是許多儲存陣列產品的標準功能,從入門級到高階儲存陣列,資料服務功能中都含有雲端分層儲存,這些功能又可概分為兩大類:第一類是通用型分層儲存,雲端空間作為通用的冷資料儲存空間;第二類是備份保護型的分層儲存,雲端空間專用於存放本地端Volume的快照複本。

接下來,我們便介紹較具代表性的幾種雲端分層儲存功能。

NetApp的FabricPool

FabricPool是NetApp在ONTAP 9.2版系統引進的功能,可將公有雲服務商的物件儲存空間,或NetApp自身的StorageGRID物件儲存系統,與本地端ONTAP儲存系統的Aggregate儲存群組連結,在分層儲存政策管理下,作為冷資料儲存層。

FabricPool適用於NetApp旗下的AFF全快閃儲存陣列、FAS混合儲存陣列,以及Cloud Volumes ONTAP與ONTAP Select等軟體定義形式的儲存設備。在AFF或FAS系列上,FabricPool限定本地端只能搭配全快閃Aggregate儲存群組,Cloud Volumes ONTAP與ONTAP Select則能搭配全快閃或硬碟Aggregate群組。

在搭配的公有雲儲存服務方面,FabricPool最初只支援AWS S3,ONTAP 9.4以後,新增支援微軟的Azure Blob Storage,最新的ONTAP 9.5又增加支援了IBM Cloud Object Storage。

無論Aggregate儲存群組內的Volume,是執行哪一類工作負載(SAN或NAS),都能搭配FabricPool,將快照或冷資料轉存到公有雲上,本地端只保留經常存取的熱資料。另外,FabricPool也相容於NetApp Storage Encryption或NetApp Volume Encryption等加密技術,確保傳送到雲端的資料安全性。

IBM的TCT

IBM旗下的DS8000系列與Storwize系列儲存陣列產品線,都提供了雲端分層儲存功能,稱做TCT(Transparent Cloud Tiering)。

其中Storwize系列儲存陣列產品線的TCT功能,可以支援AWS S3、IBM Cloud Object Storage與OpenStack Swift等3種物件儲存空間。當本地端的Volume啟用TCT功能後,便稱做Cloud Volume,系統會自動在連結的雲端物件儲存空間上,建立與保存該Volume的快照複本,

DS8000系列的TCT功能則是搭配z/OS大型主機環境,透過DFSMShsm備份與歸檔管理系統,將大型主機資料轉存到AWS S3或IBM Cloud Object Storage,置於雲端物件儲存空間,作為以往將資料轉存到磁帶的替代解決方案。

Pure Storage的Purity CloudSnap

在Pure Storage於年底發表的一系列搭配AWS的混合雲整合功能中,包含了Purity CloudSnap雲端分層儲存功能,可讓FlashArray全快閃儲存陣列的Volume與AWS S3儲存空間連结,將快照複本轉到雲端儲存,藉此可節省本地端的SSD空間耗用,還能利用雲端空間提供異地保護。

普安的Cloud Service

國產儲存龍頭普安,也在新一代EonStor GS系列儲存陣列,所採用的EonOne軟體平臺上,提供了Cloud Service雲端整合功能。這項功能可以支援Amazon S3、微軟Azure與阿里雲等3種雲端儲存空間,用戶可在EonStor GS上建立與雲端連結的Volume,從而可利用Cloud Service的3種功能:Cloud Tiering、Cloud Cache與Cloud Backup。

其中,Cloud Tiering是標準的通用型雲端分層儲存功能,可視資料存取頻繁程度,將資料在EonStor GS本地端Volume或雲端儲存空間之間遷移;Cloud Cache則是將寫入EonStor GS的資料一律搬移到雲端儲存空間,只在本地端保留經常存取資料的複本; Cloud Backup則可將快照複本轉到雲端上儲存,節省本地端空間。

4步驟啟用NetApp的FabricPool雲端分層儲存

我們以NetApp的FabricPool為例,實際體驗雲端分層儲存功能的運作。

只要用戶有FabricPool的授權,以及AWS S3、微軟Azure Blob Storage或IBM Cloud Object Storage等公有雲的帳戶,只須幾個步驟就能完成FabricPool的設定,首先設定公有雲物件儲存區的連結,然後再為本地端儲存裝置的Aggregate群組與Volume,套用分層儲存政策即可。

步驟1 將公有雲儲存區加入儲存層

輸入公有雲儲存區的帳號與授權密鑰,將指定的公有雲儲存區,設定為搭配本地端儲存的Capacity Tier層。

 

步驟2 連結本地端Aggregate群組

將剛剛加入的公有雲儲存區,與本地端的指定Aggregate群組連結。

 

步驟3 完成儲存分層組態

完成前述設定後,便能看到在系統原有的內部Performance Tier儲存層之外,多了一個位於雲端的外部Capacity Tier儲存層。

 

步驟4 套用分層政策

最後是為Aggregate群組的Volume,套用分層政策。有4種模式可選,Auto模式可將冷資料與快照轉存到雲端:snapshot-only只將快照轉存到雲端;None代表不將任何資料轉到雲端。ONTAP 9.4新增了Backup模式,可將指定Volume的所有寫入資料,都立即轉存到雲端。

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