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展望:2020年的5種顛覆性存儲技術

2019-11-20 12:09來源:中國存儲網
導讀:Cray表示,它將成為第一家獲得富士通基于A64FX Arm的處理器的超級計算機供應商,該處理器具有用于萬億次計算的高帶寬內存。

展望:2020年的5種顛覆性存儲技術

幾十年來,主要根據容量和速度來衡量存儲技術的進步。不再。近年來,通過使存儲變得更智能,更靈活且更易于管理的先進新技術和方法,這些穩定的基準得到了增強甚至被取代。

明年,隨著IT領導者尋求更有效的方法來應對AI,IoT設備和眾多其他來源所產生的數據海嘯,明年有望給原本僵持的存儲市場帶來更大的破壞。以下是隨著企業采用率的提高,將在2020年造成最大破壞的五種存儲技術。

軟件定義存儲

受到自動化,靈活性,增加的存儲容量和提高的員工效率的誘惑,越來越多的企業正在考慮向軟件定義存儲(SDS)過渡。 

SDS將存儲資源與其底層硬件分開。與傳統的網絡附加存儲(NAS)或存儲區域網絡(SAN)系統不同,SDS設計為可在任何行業標準的x86系統上運行。SDS采用者受益于工作負載與存儲之間更智能的交互,敏捷的存儲消耗和實時可伸縮性。

技術研究和咨詢公司ISG的首席顧問Cindy LaChapelle解釋說:“ SDS技術虛擬化了可用的存儲資源,同時還提供了簡化的存儲管理界面,該界面將不同的存儲池表示為統一的存儲資源。”

SDS提供抽象,移動性,虛擬化以及存儲資源管理和優化。該技術還要求管理者將對硬件作為最重要的企業存儲元素的看法轉變為對支持程度較低的參與者的看法。在2020年,管理人員將出于各種原因部署SDS。

LaChapelle說:“通常,目標是通過減少管理工作來提高運營費用(OpEx)。” 固態驅動器(SSD)技術正在改變組織使用和管理其存儲需求的方式,使其成為過渡到SDS的主要候選人。“這些技術為組織提供了更好的控制和可配置性,以實現適當級別的性能和容量,同時還優化了利用率并控制了成本。”

選擇對SDS的破壞最小的方法要求對容量和性能的應用程序要求有清晰而透徹的了解。潛在的采用者還需要誠實評估其組織管理SDS環境的能力。根據內部專業技術水平的不同,具有預包裝軟件和硬件的SDS設備通常會提供最佳的采用過程。

NVMe / NVMe-oF

早期的閃存設備通過SATA或SAS連接,這是數十年前為硬盤驅動器(HDD)開發的傳統接口。NVMe(非易失性內存Express)運行在外圍組件互連Express(PCIe)層之上,是一種功能更強大的通信協議,專門針對高速閃存存儲系統。 

NVMe支持低延遲命令和并行隊列,旨在利用高端SSD的性能。

“與現有協議相比,它不僅為現有應用程序提供了顯著更高的性能和更低的延遲,而且還為數據中心,云和邊緣環境中的實時數據處理提供了新功能,”商務技術助理教授黃艷說。在卡內基梅隆大學的Tepper商學院就讀。這些功能可以幫助企業在大數據環境中脫穎而出。” NVMe對于數據驅動型業務特別有價值,尤其是那些需要實時數據分析或以新興技術為基礎的業務。

NVMe協議不僅限于連接閃存驅動器。它也可以用作網絡協議。NVMe-oF(基于架構的NVMe)的到來現在使組織可以創建具有與直接附加存儲(DAS)相當的延遲的高性能存儲網絡。結果,可以在需要時在服務器之間共享閃存設備。

與以前的產品(例如SATA和SAS)相比,NVMe和NVMe-oF代表了性能和低延遲方面的飛躍。

存儲制造商Viking Enterprise Solutions的首席架構師Richard Elling說:“這可以實現以前無法實現或成本過高的新解決方案,應用和用例。”

迄今為止,缺乏健壯性和成熟度限制了NVMe / NVMe-oF的采用。“通過增強功能,例如新發布的基于TCP的NVMe,我們看到新應用程序和用例的采用急劇加速,” Elling指出。“盡管在早期采用階段僅經歷了適度的增長,但我們現在看到NVMe和NVMe-oF取得了長足發展,并在2020年加速了部署。”

計算存儲

一種允許在存儲層而不是由主機CPU在主存儲器中執行某些處理的方法,計算存儲吸引了越來越多的IT領導者的興趣。

新興的AI和IoT應用程序需要越來越多的高性能存儲以及額外的計算資源,但是將數據轉移到主機處理器既昂貴又固有地效率低下。技術孵化器富士通解決方案實驗室的高級存儲架構師Paul von-Stamwitz說:“由于高性能SSD,將計算移向存儲的趨勢已經持續了好幾年。” 觀察家認為,2020年將是該方法最終進入IT主流的一年。

von-Stamwitz可以通過幾種不同的方式使用計算存儲,“從使用小型邊緣設備在將數據發送到云之前過濾數據,到為數據庫提供數據分類的存儲陣列,到為大型數據應用轉換大型數據集的機架級系統”。

NVMe和容器是計算存儲的主要支持者。von-Stamwitz建議說:“因此,如果他們還沒有這樣做,則IT經理應該計劃過渡到基于NVMe和基于容器的基礎架構。” 他說:“此外,管理人員可以確定可以從提高的計算存儲效率中受益最多的應用程序,并與合適的供應商合作。”

SCM存儲級內存

預計存儲類內存(SCM)的廣泛采用已經有好幾年了,而2020年可能是它最終實現的一年。盡管英特爾Optane,東芝XL-Flash和三星Z-SSD內存模塊已經上市了一段時間,但到目前為止,它們的影響還沒有完全破滅。

企業存儲軟件開發商Weka.io的 CTO Andy Watson說:“現在最大的區別是,英特爾已經使他們的Optane DCPMM永久性內存模塊版本能夠正常工作。” “這是改變游戲規則的人。”

英特爾設備融合了快速但易失的DRAM和較慢但持久的NAND存儲的特性。這種兩步驟組合旨在提高用戶處理大型數據集的能力,同時提供DRAM的速度以及NAND的容量和持久性。

SCM不僅比基于NAND的閃存要快,而且速度要快1000倍。沃森說:“微秒延遲,而不是毫秒。” 他補充說:“將需要一些時間來解決我們的應用程序和基礎架構意味著什么,”這是我們的集體負責人。Watson預測,SCM最初的大發展將是擴展內存,并指出第三方軟件已經允許內存中的應用程序使用Optane來實現高達768TB的占用空間。

計劃采用SCM的數據中心將僅限于部署在使用最新一代Intel CPU(Cascade Lake)的服務器上,這有可能使該技術的直接影響降低。沃森說:“但是投資回報率可能變得不可抗拒,以至于可能引發數據中心升級浪潮,以迎接與這一重大海洋變化相關的不斷發展的機會。”

基于意圖的存儲管理

基于意圖的存儲管理將基于SDS和其他最新的存儲創新,有望在2020年及以后改善存儲架構的規劃,設計和實施,尤其是對于那些處理關鍵任務環境的組織。

“基于意圖的方法……可以為網絡和現有應用程序帶來與我們在網絡中看到的相同優勢,例如快速擴展,運營敏捷性和多年前采用新興技術,”存儲軟件開發商Datera。他補充說,與傳統的存儲管理相比,該方法還可以將部署時間和管理工作壓縮幾個數量級,同時更不容易出錯。

借助基于意圖的存儲管理,指定期望結果(例如“我需要快速存儲”)的開發人員不會被管理開銷所消耗,因此可以更快地配置容器,微服務或常規應用程序。

伍茲說:“基礎設施運營商然后可以管理應用程序和開發人員的需求,包括性能,可用性,效率和數據放置,并允許軟件中的智能來優化數據環境,以滿足應用程序的需求。” 此外,借助基于意圖的存儲管理,開發人員可以簡單地調整存儲策略,而不必花幾天時間手動調整每個陣列。

部署,使用,遙測,分析和SDS技術的連續,自治的循環使基于意圖的存儲成為可能。伍茲說:“然后,SDS系統可以采用AI / ML技術來持續確保滿足客戶指定的意圖,甚至可以無中斷地調整意圖,因為AI / ML引擎會提供有關改善客戶環境的反饋。”

與任何破壞性技術一樣,基于意圖的存儲管理的缺點是部署與承諾價值之間的障礙。伍茲指出:“基于意圖的存儲并非千篇一律的技術。” “它在分散,大規模,關鍵任務的環境中提供了最大的價值,在這種環境中,提供開發人員的速度和操作敏捷性將對業務產生最大的影響。” 他說,對于較小的,不太重要的環境,諸如直接連接存儲或超融合基礎架構之類的方法通常就足夠了。

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