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雖然規格並不如高階產品耀眼,成本也不比入門級產品來得低廉,但中階儲存陣列憑藉著中庸的規格與功能特性,一向是應用範圍最廣泛的儲存產品位階。

因此,2020年的這一波中階儲存陣列更新潮,勢必將會成為這兩年外部通用儲存設備市場的最重要事件,而產品更新中引進的新架構與新技術,也將成為未來幾年的新標準。

比起服務於大型環境、卻也受制於大型應用環境慣性的高階產品,或是訴求於低成本、卻同時也被成本綁住的入門級產品,中階儲存產品往往更有餘裕,可以大膽引進創新的技術與架構。

專門針對大型、高階環境應用的高階儲存陣列,雖然能提供大型環境所需的效能與擴展性,以及豐富、完整的高可用性與資料服務機制,不過,相對的,也受制於大型環境基礎設施與應用架構升級不易的包袱,新技術導入相對緩慢與保守。舉例來說,即使是在2018至2019年的高階儲存更新潮,仍有部份新推出的高階儲存產品,未支援25GbE、32Gb FC或NVMe等新式I/O規格,提供儲存級記憶體(SCM)的產品也很少。

而對於入門級產品來說,由於低成本是首要訴求,實際上也沒有導入新技術的成本空間,往往必須等到新技術的應用進入全面普及階段、成本大幅降低之後,才有引進的可能。目前在5萬美元以下價位的入門級產品當中,基本上,我們看不到NVMe、NVMe-oF或是SCM、AI等新技術的應用。

反觀中階產品,既沒有高階產品的包袱,也不像入門級產品被嚴苛的成本限制綁住,新技術導入更為靈活。在這一輪中階產品更新中,便可見到許多新技術普遍應用,包括新一代的I/O介面、NVMe、SCM,以及AI輔助管理等。

(就IBM原廠的產品區分中,FlashSystem 9200歸類於高階產品。)

全面導入新技術的中階儲存

過去半年多以來,主要的一線儲存大廠中,已有5家廠商更新了中階儲存陣列產品線,以時間先後排列,依序是NetApp的AFF A400、FAS 8300與8700,Pure Storage的FlashArray//X R3,IBM的FlashSystem 9200,Hitachi Vantara的VSP E990,以及Dell EMC的PowerStore,只剩HPE與華為還沒有動作,不過面對其他廠商新產品的競爭,這兩家廠商勢必也得在近期跟進,才能保持產品的競爭力。

而對於新推出的這一代中階儲存陣列產品來說,一系列儲存創新技術的應用,包括I/O介面、儲存媒體、AI等,則是規格更新的焦點。接下來,我們便從I/O介面、SCM、RAID架構、效能規格與等幾個方面,來檢視這些中階儲存新產品的新興技術應用情況。

新一代I/O介面

包括前端的主機介面,以及後端儲存介面,都已普遍更換到新一代的規格。

● 前端介面

新一代的前端介面,包括25GbE、100GbE乙太網路、32Gb FC,以及架構在這些新式介面上的NVMe-oF等幾種。目前各廠商對這些新介面的支援情況不一,如附表所示。

在NVMe-oF方面,基本上,新的中階產品已全面支援,但形式有異,如Pure Storage支援基於32Gb FC的NVMe-oF,IBM則能同時支援基於25/50/100GbE,以及16/32Gb FC的NVMe-oF,NetApp支援基於FC的NVMe-oF。

● 後端介面

在後端介面方面,重點則是基於PCIe的NVMe,目前所有新一代中階儲存陣列,都引進了NVMe作為後端介面,不過受限於PCIe交換器的連接能力,僅僅依靠NVMe,難以提供足夠的磁碟擴充能力,因此Dell EMC、IBM、NetApp與Pure Storage,在新產品上仍保留了傳統的SAS介面,用作連接擴充儲存櫃的介面,可利用SAS較高的擴展能力,來獲得必要的磁碟容量擴充性。

相較下,Hitachi Vantara新推出的VSP E990為純NVMe架構,因而沒有SAS介面,擴充性也相對有限(但VSP系列可介接第3方儲存設備的儲存虛擬化功能,來彌補自身的擴充性)。

儲存級記憶體

目前在高階儲存領域,仍只有Dell EMC PowerMax等少數產品,實際引進了SCM,多數產品仍只是備妥支援、或是預定支援。

反觀中階儲存領域,這一波更新潮推出的新款中階儲存產品,基本上已全面支援SCM,從而獲得顯著的效能提升。

分散式RAID架構

所謂的分散式RAID(Distributed RAID),也就是一種寬條帶化(wide-striping)的RAID,以分布於整個儲存池所有磁碟的虛擬化區塊,來組成動態的RAID群組,藉此既可免除傳統RAID的Hot Spare磁碟,也消除存取與重建時的負載熱點,特別有助於縮短重建時間。

分散式RAID問世已有10年以上時間,不過以往只有3PAR、NetApp E系列等少數廠商與產品線使用。但過去3、4年來,這項技術有了加速普及的趨勢,特別是在中階儲存領域,包括Dell EMC Unity XT,以及IBM Storwize等幾個重要產品線,都在這幾年引進了分散式RAID。而在這一波新推出的中階儲存產品中,Dell EMC、IBM與Pure Storage也都採用了這類新式RAID架構。

特別的是,這一代中階儲存開始引進專用加速晶片,來處理壓縮、重複資料刪除的資料縮減運算,從而改善整體效能。以往,專用晶片只在高階產品上才能看到,而現在,Dell EMC、IBM與NetApp都在中階儲存上採用。

I/O效能的提升

藉由控制器核心升級,以及NVMe、SCM等新技術的引進,新一代的中階儲存產品效能規格有了非常大的躍進。

舉例來說,Dell EMC的第一代Unity,效能是30萬IOPS等級,Unity XT則達到40萬到70萬IOPS,而最新推出的PowerStore又比Unity XT快了7倍,也就是至少200萬IOPS等級。其他廠商的新款中階儲存產品,還宣稱擁有更高的效能規格,如IBM FlashSystem 9200有120萬到450萬IOPS,Hitachi Vantara的VSP E990更達到580萬IOPS。而且,這些新產品還能藉由NVMe架構,提供100μs等級的極低存取延遲。

這樣的效能規格,也意味著這一代的中階儲存產品,效能已經脫離過去的中階範疇,接近高階儲存的入門款式,填補了以往高階與中階儲存之間的間隙,是一種「高效能化」的中階產品。

AI輔助管理

目前AI技術在儲存中的應用,包括自動化維運管理、磁碟故障預測,與快取命中預測優化等方面。其中最普遍的是自動化維運管理,各主要大廠幾乎都已建立自身的雲端化AI管理平臺。

但事實上,目前最重要的幾種雲端AI儲存管理平臺,最初都是搭配中階儲存產品發展,後來才延伸應用到高階儲存與其他產品上,如Dell EMC的CloudIQ(原搭配Unity系列)、HPE的InfoSight(原搭配Nimble系列)、IBM的Storage Insights(最初是搭配Spectrum/Storwize系列)、Pure Storage的Pure1,NetApp的ActiveIQ(最初是搭配SolidFire系列)等。也就是說,中階儲存還比高階儲存更早應用AI輔助管理技術。而在這一波中階產品更新中,所有新產品自然也全面支援這些AI管理平臺。

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